Contribution à l'étude de la ventilation et de la qualité de l'air intérieur des locaux

= Contribution to the study of ventilation and indoor air quality

• Auteur / Autrice : Sophie Castanet
• Direction : Christian Inard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Thermique et énergétique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Lyon, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Air -- Qualité

Ventilation

Résumé

Le travail que nous présentons se propose d’étudier la qualité de l'ambiance intérieure des locaux. Il s’agit d'un travail essentiellement expérimental que nous divisons en quatre parties. La première partie est une recherche bibliographique qui nous a permis de déterminer 4 entrées à faire varier et 3 paramètres à étudier. Les entrées que nous avons choisies sont: le type de ventilation (dilution ou déplacement d'air), la position de la bouche d'extraction et la température et le débit de soufflage. Pour évaluer les différentes configurations ainsi obtenues, nous avons choisi l'efficacité de température et l'efficacité d'extraction des polluants. Pour tenir compte de la qualité de l'ambiance, nous avons calculé un indice de confort thermique: le vote prévisible moyen, le PMV. Dans la deuxième partie, nous présentons la cellule d'essai. L'exploitation de nos mesures de vitesse et de température d'air ainsi que de concentration en gaz traceur, nous ont permis de noter que globalement, les résultats en terme d'efficacité sont proches les uns des autres et du mélange parfait. En termes de confort, nous obtenons une ambiance légèrement froide qui reste acceptable selon le critère normatif. 4 résultats principaux se dégagent. Le système de ventilation par déplacement d'air est meilleur que la ventilation par dilution et ce, sans affecter le confort thermique. Parmi les systèmes de ventilation par dilution, en terme d'efficacité, les configurations se distinguent d'abord par l' écart de température au soufflage, l'emplacement de la bouche de reprise n'entrant qu’en second plan. Enfin, l’augmentation du renouvellement d'air n'améliore ni la qualité de l’air ni le confort thermique dans l'ensemble. La confrontation de nos résultats avec ceux obtenus par un modèle zonal montre que le modèle est satis faisant pour décrire l'ambiance thermique mais l'absence de la prise en compte de la diffusion du polluant l'empêche d ' être efficace pour prédire les champs de concentration.

The present study deals with indoor climate. It is mainly based on an experimental work. This presentation falls into 4 parts. The first part is a literature survey which allowed us to determine 4 entries to vary and 3 parameters to assess our tests. As parameters, we chose: the ventilation type (either mixing or displacement ventilation), the exhaust position, the air supply temperature and the air change rate. To assess the different configurations, we selected temperature and concentration efficiencies. In the mean time, in order to take thermal comfort into account, we decided to calculate the Predicted Mean Vote (PMV). In the second part, we present the experimental set-up. Then, measurements of temperature and velocity of the air and concentration of tracer gas allowed us to notice that, on the whole, in terms of efficiency, results are quite close one to each other and close to unity. In terms of thermal comfort, we obtained a slight feeling of coolness which, globally, is satisfying according to normative criterion. More precisely, 4 main results came out: Concerning the ventilation type, displacement ventilation is better than mixing ventilation without affecting thermal corn fort. Among mixing ventilation configurations, it appeared that, according to temperature and concentration efficiency values, distinction mainly depended on temperature difference between supply and occupancy zone. In addition, the exhaust position was not the most relevant parameter. Finally increasing air change rate did improve neither efficiencies nor thermal comfort. We then compared our measurements to results obtained with a zonal model. The model appeared to be very good at predicting thermal indoor climate but as it does not take gas diffusion into account, it cannot be efficient to describe tracer gas concentration fields.