1 une salle pour 300 personnes. 1° dimensions spatiales. les dimensions de la salle en fonction des...

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Une salle pour 300 personnes.1° Dimensions spatiales.

Les dimensions de la salleen fonction des dimensions d’un écran.

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1° Dimensions spatiales.

L’espace pour les spectateurs

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1° Dimensions spatiales.

L’angle de vision maximal des spectateurs vers un écran

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1° Dimensions spatiales.

Le champ de vision des spectateurs : éviter les obstacles vers un écran

? 10 cm ?

Ces 10 cm sont nécessaire pour assurer le dégagement de vue vers l’écran ou ... un orateur.

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1° Dimensions spatiales.

Le champ de vision des spectateurs : éviter les obstacles vers un conférencier

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- Ventilation hygiénique- Chauffage- Refroidissement- Eaux

(alimenter et évacuer)

- Electricité - Salle : Courants forts : éclairage général, pupitre, scène, sécurité

force motrice - prises salle, pupitre,Courants faibles : sonorisation, images, data.

- Régie : Courants forts : éclairage général, pupitre force motrice - prises, pupitre,

Courants faibles : sonorisation, images, data.

- Incendie (détection, moyens de lutte contre le feu, éclairage de secours)(chemin d’évacuation « escaliers » et « couloirs »).

Une salle pour 300 personnes.2°- Les techniques.

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- Critères de conception Incendie - chaque salle est un compartiment

- nécessité d’un minimum de 2 portes

- la largeur des portes :

- 300 x 1,25 = 375 cm si on descend pour sortir (par exemple, une porte de 2,4 et une de 1,8 m)

- 300 x 2 = 600 cm si on monte pour sortir

(par exemple, deux portes de 3 m)

- de chaque porte, un chemin d’évacuation mène directement vers l’extérieur

- chaque point de la salle ne peut être distant de plus de 45 m de la première

porte et de plus de 80 m de la deuxième porte.

- système de détection, moyens de lutte contre le feu, éclairage de secours

Une salle pour 300 personnes.2°- Les techniques.

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1° Vu la densité d’occupation (1,2 m²/personne), le débit de ventilation hygiénique est important :sur base de 30 m³/h.personne, on apportera 25 m³ d’air neuf par h et m².

Choix d’un système de climatisation « tout air » : la chaleur et/ou le froid utiliseront l’air comme fluide caloporteur.

2° - Les techniques.

Choix du système de climatisation

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2° Les gaines d’air sont coûteuses et encombrantes, il faut limiter la longueur des prise et rejet d’air.

Le groupe de traitement d’air sera placé à proximité de la salle et près des façades.

2° - Les techniques.

Choix du système de climatisation

L’eau chaude et l’eau glacée peuvent être préparée à distance…Mais l’air est traité localement !

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3°L’air chaud de la salle peut préchauffer l’air frais extérieur

Croisement des gaines de pulsion et de reprise et placement d’un récupérateur de chaleur.

2° - Les techniques.

Choix du système de climatisation

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Choix du mode de diffusion de l’air Il faut favoriser le balayage complet de la salle …

Solution 1 : Pulsion en haut et reprise en bas :

2° - Les techniques.

Solution peu coûteuse car reprise possible dans les marches d’escalier…mais stratification des températures en hiver (l’air chaud stagne sous le plafond…)

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2° - Les techniques.

Solution meilleure car • l’air frais arrive directement aux personnes,• la charge thermique des spots ne perturbe pas les spectateurs.

Choix du mode de diffusion de l’air

Solution 2 : Pulsion en bas et reprise en haut :

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Mieux :

2° - Les techniques.

L’énergie des spectateurs et des spots préchauffe l’air neuf !

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Exemple (Palais de Justice d’Anvers) :

2° - Les techniques.

bouchesde pulsion

bouches d’extraction

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Ces bouches provoquent un mélange d’air très rapide avec l’air ambiant (on parle de bouches à « haute induction »)

De plus, ces grandes sections de bouche permettent une faible vitesse d’air, et donc une absence de bruit !

2° - Les techniques.

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2° - Les techniques.

Variante :

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Dimensionnement

Peut-on utiliser l’air hygiénique comme air de chauffage ?

Supposons l’air chaud pulsé à 35°C et calculons la puissance de chauffage disponible :

• 25 m³/h.m² x 0,34 Wh/m³.K x (35-20) K = 125 W/m²Puissance de chauffage très élevée pour un bâtiment isolé !

• En plus, il y a l’apport des occupants lors du fonctionnement : 1personne/1,2 m² = 70 W/1,2 m² = 60 W/m²

Suffisant pour vaincre les déperditions au moins jusqu’à 5°C extérieur…

2° - Les techniques.

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Dimensionnement

Peut-on utiliser l’air hygiénique comme air de refroidissement ?

Bilan thermique d’une personne si on pulse de l’air frais sous elle :

2° - Les techniques.

20oC

24oCLa puissance sensible à évacuer est de 70 Watts par spectateur

On ne peut pulser moins de 4K sous la température ambiante,sous peine de courants d’air froid…

Pour obtenir 24°C à l’équilibre :

70 W = débit d’air x 0,34 Wh/m³.K x (24 – 20) K

débit = 70/(0,34 x 4) = 50 m³/h.personne soit un débit total de 300 pers x 50 m³/h.pers = 15.000 m³/h

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Bilan thermique d’été :

• Si le local est sans fenêtres :

Une fois arrivé au plafond, l’air atteint les spots (20kW) et la toiture chauffée par le soleil (3 kW). La charge thermique totale est donc de 23 kW.

La température de l’air devient : 24°+ 23.000/(0,34 x 15.000) = 28,5°C

20°

28,5°

24°

2° - Les techniques.

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Bilan thermique d’été :

• Si le local est avec fenêtres (et donc apports solaires supplémentaires…) :

Des ventilos-convecteurs alimentés en eau glacée compenseront les apports solaires et maintiendront l’ambiance à un maximum de 24°C.

20°

28°

24°

2° - Les techniques.

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Tiens, tiens… le bureau d’études vous a embarqué dans une installation en tout air neuf avec 50 m³/h.personne…!

Tiens, tiens… la relance (= le réchauffage) de l’installation, le lundi à 3h du matin par exemple, se fera avec de l’air frais extérieur chauffé à 35o C…

Et en été, le passage dans le récupérateur est plutôt à éviter, autant ne pas préchauffer l’air frais !

Avez-vous une meilleure solution à proposer ?

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Amélioration 1:

Un by-pass du récupérateur permet de relancer l’installation en la bouclant sur elle-même au matin (pas d’apport d’air neuf lorsque les occupants ne sont pas présents).

20°

28°

24°

2° - Les techniques.

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Amélioration 2 : l’air extrait peut être recyclé, récupéré ou évacué !

20°

28°

24°

2° - Les techniques.

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Amélioration 2 : exemple de fonctionnement en été

20°

28°

24°

2° - Les techniques.

20°

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Amélioration 2 : exemple de fonctionnement mi-saison

16°

28°

24°

2° - Les techniques.

20°

20°

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Amélioration 2 : fonctionnement hiver avant l’arrivée des occupants

35°

20°

20°

2° - Les techniques.

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Amélioration 2 : fonctionnement hiver si rendement récupérateur = 60%

20°

27°

23°

2° - Les techniques.

9°

20°

Les parois légèrement plus froides modifieront un peu la température d’équilibre : 23° au lieu de 24°C

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Amélioration 2 : fonctionnement en hiver si rendement récupérateur = 60% et la salle n’est pas remplie

21°

28°

23°

2° - Les techniques.

0°

17°

28°

21°

Le débit total pulsé sous les sièges reste identique pour le bon fonctionnement des bouches à induction

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Une « salle » pour 300 personnes.3°- Exemples

Exemple 1 - Le STUDIO 4 à Flagey

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Exemple 1 - STUDIO 4 - Flagey

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Diffusion de l’air dans les balcons

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Exemple 1 - STUDIO 4 - Flagey - Diffusion de l’air

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Vue du silence(*) sous le studio 4

(*) espace tampon acoustique entre les 2 salles

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Exemple 2 - AUDITOIRE MEDECINE ULB ERASME

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Exemple - AUDITOIRE MEDECINE ULB ERASME

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Exemple - AUDITOIRE MEDECINE ULB ERASME

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Une salle pour 300 personnes.

Une approche de dimensionnement - HVAC.

26 m

9,5

m

18 m

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Une « salle » pour 300 personnes.

Une approche de dimensionnement - HVAC - Froid.

Rejet d’air2,5 m3/s

Prise d’air2,5 m3/s

CondenseurTour de refroidissement

P= 73 kW A= 17 m2

EvaporateurGroupe de refroidissementP= 73 kW A= 8 m2 - H=3m

Production de ChaleurChaudière

Ti = 25°C

Te = 30°C

Ts = 18°C4,3 m3/s

Air recyclé1,8 m3/s

Groupes pulsion et extraction d’airA = 45 m2 – H = 3,5 m

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Une « salle » pour 200 à 320 personnes.

Une approche de dimensionnement - HVAC - Chaud.Rejet d’air2,5 m3/s

Prise d’air2,5 m3/s

CondenseurTour de refroidissement

EvaporateurGroupe de refroidissement

Production de ChaleurChaudière - P = 101 kWA = 30 m2 - H = 3,5 m

RTi = 20°C

Groupes pulsion et extraction d’airA = 45 m2 - H=3,5 m

Ts = 25°C,4,3 m3/s

Te = - 8°C

Air recyclé1,8 m3/s

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Une « salle » pour 300 personnes.

Une approche de dimensionnement - HVAC.Dimension des conduits.

Ti = 25°CTs = 18°C

4,3 m³/s à 2 m/s par 9 conduits de DN 560 – DMO 680

4,3 m³/s à 6 m/s par 1 conduit de DN 1000 - DMO 1120

4,3 m³/s à une vit. 0,25 m/s par 320 grilles de diamètre 26cm

4,3 m³/s à 4 m/s par 6 conduits de DN 500 - DMO 620

4,3 m³/s à 1 m/s par 6 grilles linéairesde 15 m de long et 5 cm de large

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Une « salle » pour 300 personnes.

Une approche de dimensionnement - HVAC.Dimension des conduits.

Une nappe à la partie supérieurede 98 cm d’épaisseur (62 de conduit et 36 de raccordement)

Une nappe à la partie inférieurede 68 cm d’épaisseur

Une nappe à la partie inférieurede 112 cm d’épaisseur

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Une « salle » pour 300 personnes.

Une approche de dimensionnement - HVAC - Estimation.

Longueur 18 mLargeur 26 m

Hauteur moyenne Haut. 1 = 9,5 m, Haut. 2 = 3 m 5,9 mVolume (V) ± 2800 m³

Débit d’air hygiénique Débit d’air hygiénique (30 m3/h et personne)(30 m3/h et personne)

9.000 m³/h ou 2,5 m³/s9.000 m³/h ou 2,5 m³/s

Besoins de chaleurSurface de déperdition (A) ± 1.100 m²

Choix d’un Umoy 0,5 W/m².KDéperd. Transmis. (∆T=28°C) 1.100 x 0,5 x 28 15,4 kW

T° de soufflage de l’air de chauffageT° de soufflage de l’air de chauffage)) 15.400 / (9.000 x 0,34)15.400 / (9.000 x 0,34) 2525OO C CDép. ventilation 9.000 x 0,34 x 28 ± 85,6 kW

Total puissance chaudière ± 101 kW

Besoins de froid Ap. Internes 300 x 70 W ± 21 kW

Débit de brassage froidDébit de brassage froid 21.000 / (0,34 x 4)21.000 / (0,34 x 4) 15.000 m³/h ou 4,3 m³/s15.000 m³/h ou 4,3 m³/sApports du soleil en toiture et apports par

spots négligés car air rejeté en été

Apports lors du fonctionnement en tout air neuf

15.000 m³/h x 1,2 kg/m³ x 14,5 kJ/kg / 3.600

73 kW

Total puissance machine frigorifique 73 kW

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Equipement d’une « salle » pour 200 à 320 personnes.

Une approche de dimensionnement - LOCAUX TECHNIQUES

Salle de 300 personnes

LOCAL « REGIE » (Eclairage, projection et sonorisation)

P= 4m; L = 5m; H = 3m

LOCAL « GROUPES DE VENTILATION » Débit de base = 4,3 m3/sA = ±45 m2;H = 3,5 m

LOCAL « CHAUFFERIE » Puis. de base = ± 101 kW

A = ± 30 m2; H = 3,5 m

LOCAL « FROID » Puis. de base = ± 73 kW

A évaporateur = ± 7,5 m2; H évaporateur = 3 m

A condenseur = ±17 m2LOCAL « EAU » 1,8 m x 3,6 m

sanitaires : 13 H et 13 FLOCAL « ELECTRICITE H.T. » 2,4 m x 6 m

LOCAL « ELECTRICITE B.T. et COMMUNICATIONS

2,4 m x 6 m

LOCAL « GAZ - M.P. » 2,4 m x 3,6 m

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Une « salle » pour 300 personnes.4°- Une autre approche : une diffusion mixte de l’air

Exemple : Ecole à Gelsenkirchen

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Exemple - Ecole à Gelsenkirchen.

L’air neuf est amené naturellement via un puits canadien

L’air vicié est évacué par cette cheminée

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Exemple : Ecole à Gelsenkirchen

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Exemple - Ecole à Gelsenkirchen.

L’air vicié est évacué par cette cheminée

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Exemple - Ecole à Gelsenkirchen....Une salle de gymnastique.

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Exemples - Ecole à Gelsenkirchen.

...Une salle de gymnastique.

L’air neuf est amené naturellement via des puits canadien (sous la bâtiment).

L’air vicié est extrait via les lanterneaux sous l’effet du vent ou des ventilateurs.

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Exemple - Ecole à Gelsenkirchen.

...Une salle de gymnastique.

Par le vent

Par des ventilateurs

L’air neuf est amené naturellement via des puits canadien (sous la bâtiment).

L’air vicié est extrait via les lanterneaux sous l’effet du vent ou des ventilateurs.

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Exemples - Ecole à Gelsenkirchen.

...Une salle de gymnastique.

L’air neuf est amené naturellement via des puits canadien (sous la bâtiment).

L’air vicié est extrait via les lanterneaux sous l’effet du vent ou des ventilateurs.

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Exemples - Ecole à Gelsenkirchen.

...Une salle de gymnastique.

Les amenées d’air frais via les puits canadien

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Par le vent

Par les ventilateurs

Exemples - Ecole à Gelsenkirchen....Une salle de gymnastique.

L’entrée des puits canadiens

L’évacuation de l’air vicié par les lanterneaux ou les ventilateurs

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Par les ventilateurs

Par le vent

Exemples - Ecole à Gelsenkirchen....Une salle de gymnastique.