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Reduction de l'apport d'air neuf en utilisant la procédure IAQ de ASHRAE 62.1

Au cours des dernières années, l'apport d’air « neuf » a été et demeure à ce jour le principal moyen de réduction de la concentration des contaminants à l'intérieur des bâtiments, suivant le principe de dilution. Selon la norme ASHRAE 62.1, il existe principalement deux méthodes pour déterminer les niveaux d'air extérieur nécessaires dans un bâtiment : la procédure du taux de ventilation (Ventilation Rate Procedure) et la procédure de qualité d’air intérieur « IAQ » (Indoor Air Quality). Le but de la norme est de définir la quantité d’air extérieur et la qualité d’air intérieur qui sont jugées « acceptables » en minimisant le potentiel de conséquences négatives sur la santé des occupants. Ce sont deux méthodes qui sont tout à fait valables, lorsque l’application ou la loi requiert la conformité à 62.1, sans référer à la méthode.

La procédure du taux de ventilation est plus facile à appliquer et la grande majorité des bâtiments sont donc conçus et exploités selon cette dernière. Elle spécifie une combinaison de PCM (pieds cubes par minute) d’air frais par personne et de PCM d’air frais par pied carré, pour différents types de bâtiments. Or, lorsque ces taux de ventilation ont été adoptés à la fin des années 80, deux facteurs ont été supposés: la quantité d'air extérieur devait être suffisante pour accommoder le « tabagisme modéré » (30% des gens fumaient environ une cigarette par heure) et le seul moyen de traiter les contaminants dans l'espace était par dilution avec cet air extérieur (absence de solutions éprouvées pour le nettoyage de l’air). Aujourd'hui, le tabagisme est interdit dans les bâtiments, et l’air extérieur est souvent plus pollué que l'air intérieur.

La procédure de qualité d’air intérieur « IAQ » minimise l’apport d’air frais nécessaire à l’aide des hypothèses suivantes : les bâtiments sont occupés par des non-fumeurs et l’air intérieur est continuellement nettoyé de ses contaminants par un système particulier, généralement un appareil de nettoyage d’air (Air Cleaning System) plutôt que par une simple étape de filtration particulaire précédant la distribution de l’air. La procédure « IAQ » exige également que les contaminants potentiellement dangereux et connus soient identifiés et contrôlés à un niveau acceptable. ASHRAE a développé des formules pour calculer les niveaux de contaminants dans un espace, ainsi que des lignes directrices sur les niveaux qui sont préoccupants. C’est ainsi qu’il est possible de réduire la concentration de contaminants autrement que par la dilution.

En adoptant la procédure « IAQ » de l'ASHRAE 62.1, on remarque que la filtration particulaire peut avoir un impact majeur sur les économies d'énergie. En effet, les filtres passifs à haut rendement (+80%) peuvent satisfaire aux exigences de contrôle des particules, mais ils ne traitent généralement pas les contaminants préoccupants pour la santé qui sont d’ordre gazeux. Ils sont aussi susceptibles d'avoir un impact négatif sur la consommation d’énergie, en raison de leur résistance au débit d'air en fonction de la propreté (chargement) du filtre qui cause de la résistance pour le système de ventilation. Les nettoyeurs d'air à médias polarisés peuvent réduire les coûts opérationnels de CVAC, non seulement grâce à une baisse de la pression statique - qui peut parfois permettre une réduction de la force motrice des ventilateurs - mais aussi grâce à des intervalles d'entretien nettement plus longs.

À cet effet, vous pouvez consulter l’étude de cas menée au siège social d’ASHRAE à Atlanta en 2008 : http://www.rses.org/rsesjournal/ashraehqslivinglabprovidesieqenergyconsumptiondata.aspx

En résumé, cette étude de cas présente le siège social d’ASHRAE, construit en 1965, qui a été remis à jour pour en faire un projet LEED Platinum. Ce projet a réduit la consommation d’énergie de ce bâtiment de 31%. Ces économies sont entre autres dues à l’utilisation de nettoyeurs d'air à médias polarisés. Avec un système conventionnel avec un pré-filtre 30% et un filtre 85% (MERV13), la pression statique monte typiquement de 0.75 pouces d’eau au cours de la première année d’utilisation. Après 3 ans d’utilisation, la pression statique dans ces nettoyeurs d’air n’a monté que de 0.1 pouces d’eau. En termes de CO2, si on les compare à des filtres passifs ‘’conventionnels’’ qui ont une efficacité de 80% à 90%, les nettoyeurs d’air à média polarisés font économiser jusqu'à 30 000 kWh et 40 000 lb de CO2 par an sur une centrale d'air de 20 000  PCM.

En conclusion, la procédure de qualité d’air intérieur « IAQ » d’ASHRAE (Indoor Air Quality) peut aider à offrir un environnement intérieur plus sain, sauver des coûts d’opération et aider à minimiser notre impact sur l’environnement en minimisant l’énergie consommée par les bâtiments.

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