VENTILATION ET CLIMATISATION  
Install Magazine 987 – novembre 2022

Conception intelligente de systèmes de ventilation

Le projet Flux50 a pour but l’optimalisation des méthodes de conception

L’importance d’une bonne qualité de l’air intérieur n’est plus à démontrer, surtout depuis la pandémie de coronavirus. Mais bien ventiler, c’est bien plus que de simplement amener massivement de l’air à l’intérieur. Cela doit également s’effectuer de manière efficace, en gardant un oeil sur s’autres aspects, comme le bruit et les courants d’air. Une telle méthode de conception a jusqu’à présent fait défaut. Avec le projet Towards Smart Ventilation in Mid-Sized Buildings, Flux50 veut apporter du changement en la matière.

Une vision gobale

Flux50 est la fédération qui doit placer la Flandre sur la carte en tant que région misant sur l’énergie intelligente. Le développement de systèmes de ventilation intelligents s’inscrit dans cette démarche. Le projet est soutenu par Vlaio dans le cadre de la recherche fondamentale stratégique. Ce sont dès lors surtout des concepts de base qui sont développés et qui sont traduits dans une phase ultérieure en applications concrètes par l’industrie. L’équipe de recherche regroupe cinq centres d’expertise: KU Leuven, Universiteit Gent, Universiteit Antwerpen, TU Eindhoven et CSTC. Il y a ensuite un groupe d’utilisateurs, qui se compose aussi bien de fabricants et d’experts en software que d’organismes sectoriels. KU Leuven assure la coordination et gère les contacts avec Vlaio et le groupe d’utilisateurs.

Évaluation des performances

Le plan de recherche se compose de deux parties. La première est le développement d’un nouveau critère de mesure pour l’évaluation des performances des systèmes de ventilation. Ce qui permettrait de comparer différents concepts. Une deuxième étape consiste à aboutir à une méthode de conception, afin de convertir ce concept en un tracé concret avec des gaines de ventilation, des bouches d’alimentation et d’évacuation, etc. Outre la recherche en laboratoire et dans la littérature, il existe également des études de cas relatifs à divers types de bâtiments: des salles de classe, des appartements, une résidence pour personnes âgées et un bureau.

En ce qui concerne l’évaluation des performances, l’équipe de recherche utilise une approche beaucoup plus large que les approches usuelles, qui se limitent généralement aux classes standard pour la qualité de l’air intérieur (IDA).

L’équipe intègre ainsi également des aspects comme l’acoustique, la consommation d’énergie, la santé, la qualité du sommeil et le degré de satisfaction de l’utilisateur. Une attention spéciale est également accordée à la résilience du système; en d’autres mots: à quelle vitesse la qualité de l’air peut-elle se rétablir suite à un choc externe, comme une interruption de courant.

Il n’est pas évident d’exprimer tous ces différents aspects sous forme de score.

Comme unité de base, le team a dans ce but opté pour le ‘disability adjusted life years’ (DALY), la mesure que l’OMS utilise pour exprimer l’impact des maladies. L’avantage de cette approche est que le DALY est aujourd’hui déjà largement appliqué dans les soins de santé pour chiffrer le coût social des choix politiques. Dans ce cadre, une valeur monétaire a été attribuée à un DALY. En utilisant cette unité pour les systèmes de ventilation, il est possible de chiffrer les coûts sociaux globaux des différentes conceptions.

Le bénéfice en termes de santé d’une bonne qualité de l’air intérieur peut ainsi être visualisé. Dans la logique d’investissement actuelle, un système de ventilation représente surtout un coût, et les installations sont conçues pour satisfaire aux exigences tout en réduisant les frais de matériel au maximum. Les aspects positifs et les effets à long terme restent invisibles. En ouvrant les critères et en exprimant les performances en termes de bénéfice pour la santé, on peut associer un comportement concret au bénéfice dû à un bon climat intérieur. Dans un avenir proche, on pourra reprendre ce score dans la normalisation ou dans les méthodes d’évaluation pour bâtiments. On compte ici notamment sur la contribution du CSTC.

Méthode de conception

La deuxième grande partie du projet consiste à développer une méthode de conception qui traduise le concept en un tracé concret. La méthode habituelle tient en effet uniquement compte d’un nombre limité de paramètres. Le nouveau logiciel de conception travaillera selon une approche globale. L’objectif est d’automatiser en grande partie le processus de conception afin d’aboutir à une solution optimale. Le secteur abrite beaucoup de connaissances, mais celles-ci sont éparpillées, ce qui fait que chacun continue dans son coin à concevoir selon sa propre expérience. Cela fournit certes de bonnes conceptions, mais cette approche individuelle est peu efficace. En unissant ces expériences dans un algorithme, on aboutit plus rapidement à de bons résultats, et ce dans des circonstances variées. Etant donné que le projet est limité à la recherche fondamentale, le but ne consiste pas encore à aboutir à un instrument directement utilisable. Il s’agit plutôt d’une philosophie de conception, qui peut servir de base à un paquet de conception.

Valorisation par l’industrie

Les connaissances et méthodes doivent alors être converties en applications concrètes par le secteur. Il s’agit avant tout de la mission du groupe d’utilisateurs, qui comprend divers acteurs issus de l’ensemble de la chaîne de valeurs. Flux50 fait le lien entre la recherche et l’industrie, afin de garantir l’arrivée de systèmes concrètement utilisables sur le marché. L’étude fournira des résultats à différents niveaux, comme des méthodes de conception et de dimensionnement, des systèmes de régulation pour installations de ventilation, des composants et des appareils, ainsi que des services adaptés destinés à garantir le bon fonctionnement à long terme. Les entreprises flamandes doivent en priorité s’armer pour pouvoir répondre à la demande de systèmes de ventilation intelligents. L’importance de la problématique est toutefois plus large, et tout indique que les résultats pourront également être utilisés à grande échelle. Grâce à la participation de TU Eindhoven, le projet a déjà une dimension internationale.

Par Alex Baumans

Photos: KU Leuven

https://flux50smartvent.weebly.com/