la calculerie

Section de gaine

Diamètre ou dimensions d’un conduit d’air pour un débit, sous une perte de charge linéaire imposée. AER-01

Données

Imposée à 1 Pa/m, la valeur courante en basse pression. À modifier au besoin : 0,5 à 1 Pa/m.

Forme

Valeurs imposées : Vitesse maximale : 6 m/s · Température de l’air : 20 °C · Conduit : tôle galvanisée.

Résultats

5,2 m/sØ 450 mm
  • Ø 4006,6 m/s · 1,16 Pa/mtrop de perte
  • Ø 4505,2 m/s · 0,65 Pa/mretenu
  • Ø 5004,2 m/s · 0,39 Pa/mplus grand
Dimension retenue
Ø 450 mm
Vitesse
5,24m/s
Perte de charge linéaire
0,65
Diamètre équivalent
450
Section
0,159

j = λ / d × ρ × v² / 2

De = 1,3 × (a × b)^0,625 / (a + b)^0,25

Normes et références : Équation de Darcy-Weisbach, coefficient de frottement de Colebrook-White · Diamètre équivalent de Huebscher pour les conduits rectangulaires · INRS, ED 695 : principes généraux de ventilation

Comprendre : le cours

Ce qui dimensionne une gaine

Trois contraintes tirent en sens opposés. La place : un conduit d’air est dix à vingt fois plus gros qu’un tube d’eau pour la même puissance. Le bruit : il croît très vite avec la vitesse, surtout aux coudes et aux registres. L’énergie : la perte de charge se paie au ventilateur, toute l’année.

EmplacementVitesse courante
Raccordement des bouches, faux plafond de bureau2 à 3 m/s
Dérivations d’étage2 à 4 m/s
Colonnes et gaines principales5 à 6 m/s
Locaux techniques, ateliers6 à 10 m/s

Circulaire ou rectangulaire

Circulaire

Conduit spiralé agrafé, en diamètres normalisés.

Ses atouts

  • Le plus étanche
  • Le moins cher au mètre
  • Le moins de perte de charge pour une section donnée

Ses limites

  • Demande de la hauteur

On le choisit pour : partout où la place le permet.

Rectangulaire

Tôle pliée, fabriquée aux dimensions.

Ses atouts

  • S’adapte à un faux plafond bas
  • Toutes dimensions

Ses limites

  • Plus de fuites aux assemblages
  • Plus cher
  • Raidisseurs nécessaires en grande largeur

On le choisit pour : les gros débits et les passages contraints.

Oblong

Un circulaire aplati.

Ses atouts

  • Étanchéité du circulaire, hauteur du rectangulaire

Ses limites

  • Gamme et accessoires limités

On le choisit pour : les faux plafonds serrés avec des débits moyens.

Souple

Gaine annelée, isolée ou non.

Ses atouts

  • Raccorde une bouche sans coude

Ses limites

  • Perte de charge multipliée par deux à cinq si elle n’est pas tendue
  • S’écrase

On le choisit pour : les derniers 1,5 m avant un terminal, jamais plus.

Le diamètre équivalent

Un conduit rectangulaire frotte plus qu’un circulaire de même section : il a plus de paroi. Le diamètre équivalent est celui du conduit circulaire qui donnerait la même perte de charge pour le même débit. C’est lui qu’on porte dans les abaques, pas la section.

Les méthodes de dimensionnement

Perte de charge linéaire constante
On tient la même valeur en Pa/m sur tout le réseau. Simple, et c’est la méthode de cet outil. Les branches proches du ventilateur sont à équilibrer.
Vitesse dégressive
On fixe une vitesse par tronçon, plus faible en s’approchant des locaux. Adaptée aux contraintes acoustiques.
Regain statique
On réduit la vitesse à chaque dérivation pour récupérer de la pression. Réseau presque auto-équilibré, mais conduits plus gros.