La perte de charge est un paramètre essentiel dans la spécification d’une grille pour la ventilation d’un ouvrage. Ce résultat se base sur l’analyse des besoins en ventilation du bâtiment et de ses équipements plutôt que la surface libre offerte qui n’a pas d’intérêt aéraulique pour la structure.
La perte de charge résulte de la différence de pression constatée de part et d’autre de la grille. Exprimée en Pascals (Pa), la perte de charge dite linéaire est due aux frottements du flux d’air lors de son passage au travers des lames des grilles.
Si la perte est trop importante le flux d’air amené et requis par des équipements de ventilation, comme des équipements CVC, sera insuffisant. Dès lors, les équipements demanderont plus d’énergie pour faire transiter l’air dans le réseau de ventilation, mais aussi pour se refroidir.
Imaginez ce qui se passe lorsque l’on obstrue la grille d’aspiration d’air d’un sèche-cheveux ? La prise d’air est insuffisante et cela occasionne une surchauffe du moteur qui cherche simplement à aspirer un volume plus important.
C’est le même phénomène que l’on observe lorsque espace qui accueille un système de chauffage ou de climatisation n’est pas correctement ventilé. Les conséquences sont toujours très coûteuses et s’avèrent catastrophiques dans certains secteurs d’activités, comme par exemple les data center.
Le calcul de la perte de charge
Pour spécifier des grilles et leur nombre sur le bâtiment, nous vous conseillons de calculer le coefficient de perte de charge avec la formule ci-dessous. Analysé par un ingénieur mécanique, ce résultat confirme ou vous oriente dans votre choix de façon fiable .
Masse volumique de l’air en kg/m3 (ρ) :
On applique par convention une masse volumique de 1,225 kg/m³. Cette valeur correspond à la densité de l'air sec au niveau de la mer à la température de 15°C.
Débit volumique de ventilation en m3/s (Q) :
Cette donnée est généralement fournie par l’ingénieur mécanique en charge du projet.
Surface nette d’aération en m² (A) :
Tout comme le coefficient de perte de charge (Ci/d) cette donnée est fournie par le fabricant de la grille.
Exemple de calcul de perte de charge d’un louver
Illustrons ce calcul avec les paramètres suivants :
- Superficie libre sur le bâtiment: 2 m²
- Grille de ventilation de façade spécifiée : RSH-5700
- Coefficient de perte de charge propre à la grille RSH-5700 : 0,32
- Surface nette d’aération (de composants) : 1,796 m²
Sur ce projet, la fonction des grilles d'aération murales sera d’alimenter en air frais un équipement de climatisation pour lequel un débit volumique de 3,78 m3/s est nécessaire.
Nous entendrons ce débit nécessaire à masse volumique constante (1,255kg/m3) afin de simplifier le calcul.
Surface libre
2m²
Aération nette
Core Area = 1.796m²
Masse d'air
Volumetric Flow = 3.78m³
Calculatrice de perte de charge d’une grille de ventilation
Guide
- La densité ρ = 1,225 kg/m3. Elle correspond à la densité de l’air sec au niveau de la mer à la température de 15°C.
- Débit volumique de ventilation en m3/s (qv). Cette donnée est fournie par l’ingénieur en charge de la ventilation et correspond au volume d’air ventilé requis pour le projet.
- Surface nette d’aération exprimé en m² (A). Cette donnée est propre à chaque grille de ventilation et est fournie dans ses spécifications.
- Coefficient de performance aéraulique (Cd). Cette donnée est aussi propre à chaque grille de ventilation et est fournie dans ses spécifications.
Autrement, si vous préférez utiliser votre fidèle calculatrice, vous pouvez appliquer les valeurs propres à votre projet à l’équation ci-dessous.
Formule
Δp : calcul de la perte de charge (Pa)
ρ : masse volumique de l'air (kg/m3) *
Q : débit volumique de ventilation (m3/s)
Ac : surface nette d'aération (m2)
Ci/d : coefficient de perte de charge
* Selon référence ρ au niveau de la mer : 1.225 kg/m3
La spécification des grilles de ventilation de façade n’est pas simple et les enjeux sont conséquents. Depuis 1955, Constructions Specialties développe, fabrique et spécifie des grilles d’aération destinées aux façades. Si vous avez un doute sur l’utilisation d’une des données ou toutes autres questions, n'hésitez pas à nous contacter pour trouver la solution la plus adaptée à votre projet.
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