EP0399935B1 - Faux plafonds en tissus tendus au moins en partie perméables utilisés pour créer un volume de distribution d'air en chauffage ou climatisation - Google Patents

Faux plafonds en tissus tendus au moins en partie perméables utilisés pour créer un volume de distribution d'air en chauffage ou climatisation Download PDF

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EP0399935B1
EP0399935B1 EP90440043A EP90440043A EP0399935B1 EP 0399935 B1 EP0399935 B1 EP 0399935B1 EP 90440043 A EP90440043 A EP 90440043A EP 90440043 A EP90440043 A EP 90440043A EP 0399935 B1 EP0399935 B1 EP 0399935B1
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EP
European Patent Office
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air
volume
room
false ceiling
walls
Prior art date
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EP90440043A
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EP0399935A1 (fr
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Yves Lenat
Michel Bader
Félicien Meyer
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Individual
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B9/00—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation
    • E04B9/30—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation characterised by edge details of the ceiling; e.g. securing to an adjacent wall
    • E04B9/303—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation characterised by edge details of the ceiling; e.g. securing to an adjacent wall for flexible tensioned membranes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B9/00—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation
    • E04B9/02—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation having means for ventilation or vapour discharge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02—Ducting arrangements
    • F24F13/0218—Flexible soft ducts, e.g. ducts made of permeable textiles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • F24F7/10—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with air supply, or exhaust, through perforated wall, floor or ceiling

Definitions

  • the present invention relates to a new technique for distributing treated air (heated, filtered, possibly cooled), in premises. As such it falls within the areas of ventilation, heating and air conditioning of buildings.
  • the device according to the invention defines a new technology of the air duct network and air outlets specific to "all air" air conditioning systems. This device also makes it possible to constitute a horizontal technical sheath accessible and removable, usable on the entire surface of the premises treated. As such it is part of the technical equipment of the building.
  • Patent WO-A-7,901,100 (EUROC) is known which describes a filtration and acoustic absorption technique intended for the acoustic correction of premises.
  • This false ceiling in stretched fabric is claimed for its acoustic correction properties, but is absolutely not associated with any heating or air conditioning device whatsoever.
  • the permeability of the ceiling to an air flow is not mentioned or claimed in this patent.
  • Our patent uses the properties of permeability or impermeability of a false ceiling in stretched fabric for the purpose of constituting a complete air distribution network, air outlets included.
  • EUROC is a room acoustic correction, which we do not claim.
  • Our process is basically an air distribution technique, making more available an accessible and removable horizontal technical sheath.
  • This SHULER patent differs from our process because the false ceiling of this patent is not produced by a single constituent but by the juxtaposition of elements of different properties (permeable or not), requiring for their implementation a distributed load-bearing structure over the entire treated area.
  • Our process uses a single component in one piece (a false ceiling in stretched fabric) which requires only a fixed edge for the surfaces of current premises.
  • Our device according to claims 1-6 is similar to an "all air” air conditioning system.
  • An "all air” air conditioning system includes at least one air treatment unit (filtration, ventilation and heat treatment unit) blowing a mixture of fresh air and recycled air into a network of ducts, these ensuring the flow of air from the central unit to the blowing outlet (s) after any terminal treatment by parts or by zones.
  • An air heating system will have the same structure, but in general with a lower flow of recirculated air.
  • duct networks and air outlets (or grilles) are specific equipment necessary for implementation according to the rules of the art.
  • horizontal technical ducts when they exist, are used as a cover for the air ducts and as an environment for air outlets, but do not replace these two types of components.
  • the horizontal technical ducts on the basis of their current technologies, cannot be used both in accessible removable air ducts and in homogeneous blowing mouth over their entire surface.
  • the purpose of the device according to the invention is to provide an improved means for distributing treated air (heating, ventilation or air conditioning), which does not require special air ducts or air outlets.
  • the invention aims to create an air network integrated into the walls of the premises which constitute a horizontal technical sheath allowing the passage of networks, such as those for electrical distribution or sanitary water, intended for the technical equipment of the premises.
  • the invention also aims to constitute, without additional device, large emission surfaces characteristic of heating techniques called "radiant ceilings".
  • the invention also aims to constitute a blowing surface such that the air speeds at their outlet are so low that the effects of air jet are negligible.
  • the invention aims to integrate the acoustic treatment of the premises into the functionalities of the system. air distribution.
  • the invention By the accessible and removable nature of the horizontal technical duct created, the invention aims to give the air distribution network all the characteristics required to ensure the development of the building in the field of technical equipment.
  • the device according to the invention ensures the removal of air ducts and air outlets, by the following design of the air network.
  • the air duct network consists of the walls of the building, ceiling, walls or partitions, associated with a false ceiling in stretched fabric.
  • the air network is divided into two zones. A first area used in main distribution is carried out using a false ceiling in waterproof fabric. A second zone corresponding to the treated premises is produced using a false ceiling of permeable fabric which is crossed by the flow of heating or air conditioning air.
  • the associated ventilation equipment ensures the circulation of the air flow distributed in the treated rooms thanks to the ventilation unit blowing in the volume located above the false ceiling in waterproof fabric of the circulation rooms.
  • the overall flow of blown air is then distributed across all of the volumes located above the false ceilings in permeable fabric fitted to the rooms treated by means of transfer modules associated with filters, these filters ensuring air balancing of the network.
  • the air distributed in the volumes defined by the permeable false ceilings is then diffused over the entire surface of the false ceilings to the treated rooms.
  • the false ceiling then acts as a blowing mouth for the room treated.
  • the air passes through the treated rooms and is then taken up in the circulation room, through a return grille embedded in the door or vertical wall.
  • Centralized heat treatments, heating or cooling are carried out in the ventilation and treatment unit.
  • the terminal heat treatments are carried out in the transfer modules.
  • a variant of the device according to the invention is intended for the treatment of premises with a single volume.
  • the air distribution network is this time limited to a single zone made using a false ceiling of permeable fabric which is crossed by the air blown by the treatment and ventilation unit through a filter poached.
  • the entire false ceiling constitutes a blowing surface.
  • the invention also aims to use the volumes specific to the circulation of the treated air in the functions of horizontal technical ducts.
  • the device according to the invention comprises a false ceiling in stretched fabric.
  • the hanging device used consists of profiles (plastic or metallic) fixed on the shore, on the vertical walls of the premises. Baguettes of approximately 20 cm long can be used to wind the fabric and put it in place manually without tools, then slide the baguettes into a groove in the profile reserved for this purpose.
  • the design of this fixing technique aims to authorize the mounting and dismounting of the false ceiling by a user without professional competence, for routine maintenance purposes, washing the fabric after total dismantling, access to the filters for cleaning with local dismantling and partial, intervention in electrical distribution networks, water ... passing through the volume defined by the false ceiling.
  • the invention also aims to constitute a thermal emission surface on all of the false ceilings.
  • the device according to the invention comprises a false ceiling in stretched fabric which delimits in its lower part an air space corresponding to the treated air. By thermal transfer between this air space and the fabric, the false ceiling is approximately at the temperature of the treated air and therefore constitutes a source of thermal emission of large area, like those used in the techniques known as "radiating ceiling". ".
  • a preferred embodiment according to the multiple premises variant is shown in Figure 1.
  • the air distribution network is divided into two zones.
  • a distribution area which for commercial or residential premises, will be the circulation room (s) (7).
  • the stretched fabric used (2) is then not permeable to air.
  • the volume defined by the walls of the building (13) (14) and by the airtight stretched fabric (2) constitutes an air duct (18). This sheath ensures the distribution of air to all the treated parts (5) via transfer modules (3).
  • the overpressure maintained between the volume defined by the false ceiling (2) and the volume of the circulation room (7) is less than 20 Pa. This very low overpressure was sought so that the leak rates on the banks (17) or at the level of any accessories passing through the false ceiling (lighting hanger, ...) are negligible.
  • the filter (10) is arranged at the air treatment unit (1) so that these leakage rates do not cause dirt.
  • the volume (18) limited by the waterproof false ceiling (2) and by the walls (13 and 14) consists of an air gap of about 30 cm thick, which allows it to fill the functions of a horizontal technical sheath, surmounted by an insulating sheet of glass wool of about 4 cm.
  • the ventilation unit (11 in FIG. 4) and the air treatment unit (12 in FIG. 4) is a conventional ceiling fan coil (1).
  • the cassette filter generally provided on these materials is removed. It is then mounted, in place of the original filter, an accessory forming a suction sleeve (26) and filter, constituted as shown in FIG. 4, a detail of which is given in FIG. 5.
  • the frame (25) in profile (17) of the above type allows the fixing of the false ceiling and the flexible adaptation cuff (26) in waterproof fabrics. It is mounted suspended under a slab and not in rigid mechanical connection with the casing of the fan coil unit (1). The cuff (26) is fixed to the body of the fan coil (1) by strapping.
  • the main filter (10) is simply pressed against the edge of the profile (17) of the frame (25) which has been previously covered with a strip (9) of the VELCRO type (registered trademark) glued to the frame (25).
  • the external covering is done by a cover in decorative fabric (28) woven with large meshes so as to ensure an easy passage of air.
  • the filter is dismantled by removing the cover fabric (28), a solution chosen to allow this operation without tools or special skills.
  • the filtration surface thus offered is chosen to considerably reduce the pressure drop across the filter while improving the filtration qualities.
  • the large filtration surface (10) is made possible by the fact that this filter is arranged in a lost and invisible volume, the volume limited by the false ceiling (18), without being held to a rigid protection which would be expensive and n 'would not have the possibility of adaptation to the site of the solution chosen.
  • a conventional cassette filter results in a nominal pressure drop of around 25 Pa.
  • the filtration technique main reservoir creates less than 10 Pa pressure drop.
  • the removal of the fan coil blowing grid and the change in filtration technique ensures a gain in static pressure available at the outlet of the fan coil of approximately 20 Pa. This pressure made available is intended, in the device according to the invention, to compensate for pressure losses in the entire rest of the network.
  • a conventional fan coil known as "without static pressure available" ensures in our device an air flow corresponding to the nominal flow of the selected fan coil.
  • the passage from the distribution volume (18), limited by the sealed false ceiling (2), to the volume (19) delimited by the permeable false ceiling (4) takes place through the transfer module (3).
  • This transfer module (3) consists of a metal casing whose shape is a trunk of a pyramid. The dimension of the outlet is approximately 60 cm by 5 cm.
  • the transfer module (3) is positioned in vertical walls (14) at the level of the volumes (18) and (19) delimited by the false ceilings (2) and (4).
  • a pocket filter (16) performing a second level of filtration and intended for the air balancing of air networks.
  • the transfer module (3) and balancing filter (16) assembly presents, for the nominal design flow chosen, a pressure drop of approximately 10 Pa.
  • the transfer module (3) comprises near its inlet, in the part of the module located cantilevered in the volume (18) of the false ceiling of the circulation room (7), an electrical resistance (15) acting as a heating terminal.
  • This resistance is interchangeable, it is selected from a range, defined by its power or by its nominal air flow, and paired with the balancing filter (16) of the same nominal flow.
  • the output of the balancing filter (16) takes place in the volume (19) located above the permeable false ceiling (4).
  • This volume (19) consists of a thin layer of air, approximately 6 cm, which varies according to the balance sheets of the premises and therefore of the air flow introduced, and of an insulating sheet of approximately 4 cm.
  • the permeable fabric (4) used defines a pressure drop, for an air flow of approximately 10 m3 per hour through an m2 of permeable surface, of approximately 0.2 Pa, greater than or equal to the pressure drop existing in the distribution air gap. This level of permeability is retained to ensure a homogeneous distribution of the flow of treated air introduced into a room (5) over the entire surface of the false ceiling (4).
  • micro perforated waterproof fabric is used in place of the naturally permeable fabric.
  • the micro perforation is such that the drilling density on the one hand, the size of the orifices on the other hand, define a pressure drop of approximately 1 Pa for the nominal flow rate of 10 m3 per hour per m2 of permeable surface.
  • This micro perforation corresponds to a set of holes obtained using needles of approximately 0.5 mm in diameter, at the rate of twenty holes per dm2.
  • the operation of the device ensures a very small pressure difference between volume (19) and treated room (5).
  • the resulting leakage air flows at the level of the sections (17) are negligible, as are those which may appear at the level of the members passing through the false ceiling (4) if minimum care is taken during implementation.
  • the air network comprises an air intake grille (6) for wall mounting or recessed in the door.
  • These grids in common use in all air conditioning, are dimensioned here in such a way that the pressure drop which they cause, for the nominal flow of the room, is less than that caused by the transfer module and the balancing filter (3) and (16) associated.
  • the device according to the invention is supplemented by double-flow controlled mechanical ventilation (VMC).
  • VMC double-flow controlled mechanical ventilation
  • the fresh air pre-treated in a static recuperator is introduced through the fresh air duct (21) and blown into the volume (18) located above the false ceiling (2), at the desired flow rate, thanks to a self-adjusting fresh air inlet module (23) located near the supply air blower (1).
  • This air is then mixed with the recycled air and then distributed as seen above.
  • the extraction is carried out from the parts with specific pollution (20) by an extraction mouth (24) and an extraction sheath (22) passing in volume (18).
  • the device according to the invention is similar in principle to the distribution of air to an all-air air conditioning installation.
  • the entire false ceiling surface (4) is at the air blowing temperature and participates, by radiation and convection, in the compensation of the air conditioning loads.
  • the blowing difference between the temperature of the air blown at the outlet of the permeable false ceiling (4) and the average temperature of the room air (5) is reduced and the air jet effects are canceled.
  • the very low pressure losses in the network lead to a sizing of fan with low available static pressure, therefore with electrical power and very low noise level.
  • the device according to the invention has an analogy with low-temperature radiant ceiling heating systems, in that the surface of the false ceiling (4) behaves like an emitter by radiation towards the treated room (5).
  • the forced convection air flow circulating through the false ceiling ensures the device according to the invention, a lower thermal resistance than a pure radiant ceiling.
  • the lower thermal resistance ensures, for the same exchanged power, a significantly lower false ceiling temperature, which has the direct consequence of improving comfort, in particular by a significant reduction in vertical stratification and by the presence of a ventilation with an air circulation rate similar to that of an air conditioning system.
  • the device according to the invention has the particularity of producing a large surface exchanger (false ceiling (4)), from a point energy source such as resistance electric (15) located in the transfer module (3) and the circulation of a heat transfer fluid (air (8)).
  • a point energy source such as resistance electric (15) located in the transfer module (3)
  • a heat transfer fluid air (8)
  • the air located in volume (19) above the permeable false ceiling (4) can be treated by a large area thermal emitter, of the radiating film type, or treated locally by an electrical resistance if there is circulation of air.
  • the device falls under the second solution, designed to achieve lower implementation costs.
  • a variant of the device, intended for the treatment of single-volume premises is produced by removing the false ceiling (2) and its transfer module (3), by replacing the filter ( 10) and its frame (25) by a filter (16) previously mounted at the outlet of the transfer module (3) and placed in this variant at the outlet of the ventilation and air treatment unit (1).

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Description

  • La présente invention concerne une nouvelle technique de distribution d'air traité (chauffé, filtré, éventuellement refroidi), dans des locaux. A ce titre il relève des domaines de la ventilation, chauffage et climatisation des bâtiments. Le dispositif selon l'invention définit une nouvelle technologie du réseau de gaines d'air et des bouches de soufflage propres aux systèmes de climatisation "tout air". Ce dispositif permet, de plus, de constituer une gaine technique horizontale accessible et démontable, utilisable sur la totalité de la surface des locaux traités. A ce titre il relève de l'équipement technique du bâtiment.
  • On connaît le brevet WO-A-7 901 100 (EUROC) qui décrit une technique de filtration et d'absorption acoustique destiné à la correction acoustique des locaux. Ce faux plafond en tissu tendu est revendiqué sur ses propriétés de correction acoustique, mais n'est absolument pas associé à un dispositif de chauffage ou de climatisation quelqu'il soit. La perméabilité du plafond à un flux d'air n'est pas évoquée ni revendiquée dans ce brevet. Notre brevet, par contre, utilise les propriétés de perméabilité ou d'imperméabilité d'un faux plafond en tissu tendu à des fins de constitution d'un réseau complet de distribution d'air, bouches de soufflage incluses.
  • Les domaines d'application du procédé EUROC et le nôtre sont disjoints. EUROC est une correction acoustique de local, que nous ne revendiquons pas. Notre procédé est fondamentalement une technique de distribution d'air, mettant de plus à disposition une gaine technique horizontale accessible et démontable.
  • On connaît également le brevet américain US-A- 3 975 995 (B. SHULER) qui décrit une technique de distribution et de filtration de l'air passant à travers un double faux plafond composé de panneaux dont certains sont perméables à l'air.
  • Ce brevet SHULER se différencie de notre procédé car le faux plafond de ce brevet n'est pas réalisé par un constituant unique mais par la juxtaposition d'éléments de propriétés différentes (perméables ou non), exigeant pour leur mise en oeuvre une structure porteuse répartie sur la totalité de la surface traitée. Notre procédé utilise un composant unique d'un seul tenant (un faux plafond en tissu tendu) qui n'exige qu'une fixation en rive pour les surfaces des locaux courants.
  • Notre dispositif selon les revendications 1-6 s'apparente à un système de climatisation "tout air". Par les procédés habituellement utilisés, on sait assurer la distribution d'air neuf et d'air recyclé, après traitement thermique et filtration, dans un ensemble de locaux. Un système de climatisation "tout air" comporte au moins une centrale de traitement d'air (unité de filtration, ventilation et traitement thermique) soufflant un mélange d'air neuf et d'air recyclé dans un réseau de gaines, celles-ci assurant le cheminement de l'air de la centrale à la (ou les) bouche(s) de soufflage après un éventuel traitement terminal par pièces ou par zones. Un système de chauffage par air aura la même structure, avec toutefois en général un débit d'air recyclé plus faible. En chauffage, ventilation et climatisation ou conditionnement d'air, les réseaux de gaines et les bouches (ou les grilles) de soufflage sont des équipements spécifiques nécessaires à la mise en oeuvre suivant les règles de l'art. De plus, les gaines techniques horizontales (faux plafond), quand elles existent, sont utilisées comme cache pour les gaines d'air et comme environnement pour les bouches de soufflage, mais ne permettent pas de se substituer à ces deux types de composants. Les gaines techniques horizontales, sur la base de leurs technologies actuelles, ne peuvent pas être utilisées à la fois en gaines d'air accessibles démontables et en bouche de soufflage homogène sur l'intégralité de leur surface.
  • Le dispositif selon l'invention a pour but de réaliser un moyen perfectionné de distribution d'air traité (chauffage, ventilation ou climatisation) grâce auquel on n'a pas à prévoir de gaines d'air spécialisées ni de bouches de soufflage. L'invention vise à créer un réseau d'air intégré aux parois des locaux qui constituent une gaine technique horizontale permettant le passage des réseaux, tels que ceux de distribution électrique ou d'eau sanitaire, destinés à l'équipement technique des locaux. L'invention vise aussi à constituer, sans dispositif supplémentaire, de grandes surfaces d'émission caractéristiques des techniques de chauffage dites par "plafonds rayonnants". L'invention vise également à constituer une surface de soufflage telle que les vitesses d'air en leur sortie soit si faible que les effets de jet d'air soient négligeables. Par la nature des matériaux utilisés, l'invention vise à intégrer le traitement acoustique des locaux aux fonctionnalités du système. de distribution d'air. Par le caractère accessible et démontable de la gaine technique horizontale créée, l'invention a pour but de donner au réseau de distribution d'air toutes les caractéristiques requises pour assurer l'évolution du bâtiment dans le domaine de l'équipement technique.
  • Le dispositif selon l'invention assure la suppression des gaines d'air et des bouches de soufflage, de par la conception suivante du réseau d'air. Le réseau de gaines d'air est constitué pas les parois du bâtiment, plafond, murs ou cloisons , associés à un faux plafond en tissu tendu. Le réseau d'air est divisé en deux zones. Une première zone utilisée en distribution principale est réalisée à l'aide d'un faux plafond en tissu étanche. Une deuxième zone correspondant aux locaux traités est réalisée à l'aide d'un faux plafond en tissu perméable qui est traversé par le flux d'air de chauffage ou de climatisation.
  • Les équipements aérauliques associés assurent la circulation du flux d'air distribué dans les locaux traités grâce à l'unité de ventilation soufflant dans le volume situé au-dessus du faux plafond en tissu étanche des pièces de circulation. Le débit global d'air soufflé est alors réparti dans l'ensemble des volumes situés au-dessus des faux plafonds en tissu perméables équipant les locaux traités par l'intermédiaire de modules de transfert associés à des filtres, ces filtres assurant l'équilibrage aéraulique du réseau. L'air distribué dans les volumes définis par les faux plafonds perméables est ensuite diffusé sur l'ensemble de la surface de faux plafonds vers les locaux traités. Le faux plafond fait alors office de bouche de soufflage pour le local traité. L'air traverse les locaux traités et est ensuite repris en pièce de circulation, à travers une grille de reprise encastrée en porte ou en paroi verticale. Les traitements thermiques centralisés, chauffage ou refroidissement, sont effectués dans l'unité de ventilation et de traitement. Les traitements thermiques terminaux sont effectués dans les modules de transfert.
  • Une variante du dispositif selon l'invention est destinée au traitement des locaux à volume unique. Le réseau de distribution d'air est cette fois limité à une seule zone réalisée à l'aide d'un faux plafond en tissu perméable qui est traversé par l'air soufflé par l'unité de traitement et de ventilation à travers un filtre à poche. La totalité du faux plafond constitue une surface de soufflage.
  • L'invention vise également à utiliser les volumes propres à la circulation de l'air traité dans les fonctions de gaines techniques horizontales. Le dispositif selon l'invention comprend un faux plafond en tissu tendu. Le dispositif d'accrochage utilisé est constitué de profilés (plastiques ou métalliques) fixés en rive, sur les parois verticales des locaux. Des baguettes d'environ 20 cm de long permettent d'enrouler le tissu et de le mettre en place manuellement sans outils puis de glisser les baguettes dans une gorge du profilé réservé à cet effet. La conception de cette technique de fixation a pour but d'autoriser le montage et démontage du faux plafond par un utilisateur sans compétence professionnelle, à des fins de maintenance courante, lavage du tissu après démontage total, accès aux filtres pour nettoyage avec démontage local et partiel, intervention au niveau des réseaux de distribution électrique, eau...passant dans le volume défini par le faux plafond.
  • L'invention vise encore à constituer une surface d'émission thermique sur la totalité des faux plafonds. Le dispositif selon l'invention comporte un faux plafond en tissu tendu qui délimite en sa partie basse une lame d'air correspondant à l'air traité. Par transfert thermique entre cette lame d'air et le tissu, le faux plafond est approximativement à la température de l'air traité et constitue donc une source d'émission thermique de grande surface, comme celles utilisées dans les techniques dites de "plafond rayonnant".
  • On va maintenant décrire à titre d'exemples certaines réalisations de l'invention en se référant aux dessins annexés sur lesquels:
    • La figure 1 est une vue schématique en trois dimensions d'un ensemble de locaux auxquels l'invention est applicable;
    • la figure 2 est une vue de détail en coupe du moyen utilisé pour la fixation du tissu tendu, en occurrence un profilé associé à un accessoire de montage (baguette);
    • la figure 3 est, en trois dimensions, une réédition de la figure 1 complétée par les réseaux d'air correspondant à une ventilation mécanique double flux et par un local à pollution spécifique;
    • la figure 4 montre en coupe une vue schématique d'implantation de l'unité centrale de ventilation et de traitement d'air associée au dispositif de filtration principale, selon la figure 1 ou 2;
    • la figure 5 montre en coupe un détail de la figure 4 relatif à la fixation du filtre en faux plafond;
    • la figure 6 représente une variante de la figure 1 dans le cas d'un local à volume unique, l'unité de traitement d'air étant disposée en position murale verticale;
    • la figure 7 représente une variante de la figure 1 dans le cas d'un local à volume unique, l'unité de traitement d'air étant disposée en position centrale horizontale, incorporé au volume défini par le faux plafond.
  • Une forme de réalisation préférentielle suivant la variante à locaux multiples est représentée par la figure 1. Le réseau de distribution d'air se décompose en deux zones. Une zone de distribution, qui pour des locaux tertiaires ou dans l'habitat, sera la (ou les) pièce(s) de circulation (7). Le tissu tendu utilisé (2) est alors non perméable à l'air. Le volume défini par les parois du bâtiment (13) (14) et par le tissu tendu étanche à l'air (2) constitue une gaine d'air (18). Cette gaine assure la distribution de l'air vers toutes les pièces traitées (5) par l'intermédiaire de modules de transfert (3). Dans cette zone, la surpression maintenue entre le volume défini par le faux plafond (2) et le volume de la pièce de circulation (7) est inférieure à 20 Pa. Cette surpression, très faible, a été recherchée pour que les débits de fuite en rives (17) ou au niveau des éventuels accessoires traversant le faux plafond (suspente d'éclairage, ...) soient négligeables. Les bruits éventuels associés aux fuites ou les déformations du tissu tendu sont aussi, de ce fait, négligeables. Le filtre (10) est disposé au niveau de l'unité de traitement d'air (1) pour que ces débits de fuite n'engendrent pas des salissures. Le volume (18) limité par le faux plafond étanche (2) et par les parois (13 et 14) est constitué d'une lame d'air d'environ 30 cm d'épaisseur, ce qui lui permet de remplir les fonctions de gaine technique horizontale, surmontée d'une nappe isolante en laine de verre de 4 cm environ.
  • L'unité de ventilation (11 en figure 4) et de traitement d'air (12 en figure 4) est un ventilo-convecteur plafonnier (1) classique. Le filtre à cassette généralement prévu sur ces matériels est enlevé. Il est alors monté, en lieu et place du filtre d'origine, un accessoire formant manchette d'aspiration (26) et filtre, constitué comme représenté par la figure 4, dont un détail est donné par la figure 5.
  • Le cadre (25) en profilé (17) du type ci-dessus permet la fixation du faux plafond et de la manchette d'adaptation souple (26) en tissus étanches. Il est monté suspendu sous dalle et non en liaison mécanique rigide avec l'enveloppe du ventilo-convecteur (1). La manchette (26) est fixée sur le corps du ventilo-convecteur (1) par cerclage.
  • Le filtre principal (10) est simplement plaqué sur le bord du profilé (17) du cadre (25) qui a été préalablement recouvert d'une bande (9) du type VELCRO (marque déposée) collée sur le cadre (25). L'habillage extérieur se fait par une housse en tissu décoratif (28) tissé à larges mailles de façon à assurer un passage aisé de l'air.
  • Le démontage du filtre est assuré par l'enlèvement du tissu housse (28), solution retenue pour permettre cette opération sans outillage ni compétence particulière.
  • La surface de filtration ainsi offerte, de l'ordre de cinq fois celle du filtre à cassette que l'on remplace, est retenue pour diminuer considérablement la perte de charge à la traversée du filtre tout en améliorant les qualités de filtration. La surface importante de filtration (10) est rendue possible par le fait que ce filtre est disposé dans un volume perdu et non visible, le volume limité par le faux plafond (18), sans être tenu à une protection rigide qui serait onéreuse et n'aurait pas les possibilités d'adaptation au site de la solution retenue.
  • Un filtre à cassette classique entraîne une perte de charge nominale voisine de 25 Pa. La technique de filtration principale retenue crée moins de 10 Pa de perte de charge. La suppression de la grille de soufflage du ventilo-convecteur et le changement de technique de filtration assure un gain de pression statique disponible en sortie du ventilo-convecteur d'environ 20 Pa. Cette pression rendue disponible est destinée, dans le dispositif selon l'invention, à compenser les pertes de charges dans la totalité du reste du réseau. Un ventilo-convecteur classique, dit "sans pression statique disponible", assure dans notre dispositif un débit d'air correspondant au débit nominal du ventilo-convecteur sélectionné.
  • Dans la forme de réalisation préférentielle selon la figure (1), le passage du volume de distribution (18), limité par le faux plafond étanche (2), au volume (19) délimité par le faux plafond perméable (4) s'effectue à travers le module de transfert (3). Ce module de transfert (3) est constitué par une enveloppe métallique dont la forme est un tronc de pyramide. La dimension de l'orifice de sortie est d'environ 60 cm sur 5 cm. Le module de transfert (3) est positionné en parois verticales (14) au niveau des volumes (18) et (19) délimités par les faux plafonds (2) et (4). Sur l'orifice de sortie du module de transfert (3) est monté un filtre à poche (16) effectuant un second niveau de filtration et destiné à l'équilibrage aéraulique des réseaux d'air. L'ensemble module de transfert (3) et filtre d'équilibrage (16) présente, pour le débit nominal de dimensionnement choisi, une perte de charge d'environ 10 Pa. Le module de transfert (3) comporte près de son entrée, dans la partie du module situé en porte à faux dans le volume (18) du faux plafond de la pièce de circulation (7), une résistance électrique (15) faisant office de terminal de chauffage. Cette résistance est interchangeable, elle est sélectionnée dans une gamme, définie par sa puissance ou par son débit d'air nominal, et appairée au filtre d'équilibrage (16) de même débit nominal.
  • Dans la forme de réalisation préférentielle selon la figure (1), la sortie du filtre d'équilibrage (16) s'effectue dans le volume (19) situé au-dessus du faux plafond perméable (4). Ce volume (19) est constitué d'une lame d'air de faible épaisseur, environ 6 cm, variable en fonction des bilans des locaux et donc du débit d'air introduit, et d'une nappe isolante d'environ 4 cm.
  • Le tissu perméable (4) utilisé définit une perte de charge, pour un débit d'air d'environ 10 m³ par heure à travers un m² de surface perméable, d'environ 0,2 Pa, supérieure ou égale à la perte de charge existant dans la lame d'air de distribution. Ce niveau de perméabilité est retenu pour assurer une répartition homogène du débit d'air traité introduit dans un local (5) sur la totalité de la surface de faux plafond (4).
  • Selon une variante, un tissu imperméable micro perforé est utilisé en lieu et place du tissu naturellement perméable. La micro perforation est telle que la densité de perçage d'une part, la taille des orifices d'autre part, définissent une perte de charge d'environ 1 Pa pour le débit nominal de 10 m³ par heure par m² de surface perméable. Cette micro perforation correspond à un ensemble de trous obtenus à l'aide d'aiguilles d'environ 0,5 mm de diamètre, à raison d'une vingtaine de trous par dm².
  • Le fonctionnement du dispositif assure une très faible différence de pression entre volume (19) et local traité (5). Les débits d'air de fuite en résultant au niveau des profilés (17) sont négligeables, de même que ceux pouvant apparaître au niveau des organes traversant le faux plafond (4) si un soin minimum est pris à la mise en oeuvre.
  • Dans la forme de réalisation préférentielle selon la figure (1), le réseau d'air comprend une grille de reprise d'air (6) en montage mural ou encastré en porte. Ces grilles d'usage courant en climatisation tout air, sont dimensionnées ici de telle façon que la perte de charge qu'elles provoquent, pour le débit nominal du local, soit inférieure à celle provoquée par le module de transfert et le filtre d'équilibrage (3) et (16) associés.
  • Selon une variante représentée en figure 3 le dispositif selon l'invention est complété par une ventilation mécanique contrôlée (VMC) double-flux. L'air neuf pré-traité dans un récupérateur statique est introduit par la gaine d'air neuf (21) et soufflé, dans le volume (18) situé au-dessus du faux plafond (2), au débit voulu, grâce à un module auto-réglable d'entrée d'air neuf (23) situé près du soufflage de l'unité de traitement d'air (1). Cet air est alors mélangé à l'air recyclé puis distribué comme vu précédemment. L'extraction se fait à partir des pièces à pollution spécifique (20) par une bouche d'extraction (24) et une gaine d'extraction (22) passant en volume (18).
  • Dans la forme de réalisation préférentielle selon la figure (1), le dispositif selon l'invention est analogue dans son principe de distribution d'air à une installation de climatisation tout air. Par contre, il est caractérisé par le fait que la totalité de la surface de faux plafond (4) se trouve à la température de soufflage d'air et participe, par rayonnement et convection, à la compensation des charges de climatisation. De ce fait, pour un même débit et une même puissance de climatisation, l'écart de soufflage entre température d'air soufflé en sortie de faux plafond perméable (4) et température moyenne d'air en local (5) est réduit et les effets de jet d'air sont annulés. D'autre part, les pertes de charges très faibles dans le réseau, conduisent à un dimensionnement de ventilateur à faible pression statique disponible, donc à puissance électrique et à niveau de bruit très faible.
  • Dans la forme de réalisation préférentielle selon la figure (1), le dispositif selon l'invention présente une analogie avec les systèmes de chauffage à plafond rayonnant basse température, en ce sens que la surface du faux plafond (4) se comporte comme un émetteur par rayonnement vis à vis du local traité (5). Le flux d'air de convection forcée circulant à travers le faux plafond, assure au dispositif selon l'invention, une résistance thermique plus faible qu'un pur plafond rayonnant. La résistance thermique plus faible assure, pour une même puissance échangée, une température de faux plafond sensiblement plus basse, ce qui a pour conséquence directe d'améliorer le confort, notamment par une diminution importante de la stratification verticale et par la présence d'une ventilation à taux de brassage analogue à celui d'une climatisation tout air.
  • Dans la forme de réalisation préférentielle selon la figure (1), le dispositif selon l'invention présente la particularité de réaliser un échangeur de surface importante (faux plafond (4) ), à partir d'une source d'énergie ponctuelle telle la résistance électrique (15) située en module de transfert (3) et de la circulation d'un fluide caloporteur (l'air (8) ). L'air situé en volume (19) au-dessus du faux plafond perméable (4) peut être traité par un émetteur thermique de grande surface, du type film rayonnant, ou traité localement par une résistance électrique s'il y a circulation d'air. Le dispositif relève de la deuxième solution, conçu pour atteindre des coûts de mise en oeuvre plus bas.
  • Dans la forme de réalisation préférentielle selon la figure 6, une variante du dispositif, destiné au traitement des locaux à volume unique, est réalisé par suppression du faux plafond (2) et de son module de transfert (3), par remplacement du filtre (10) et de son cadre (25) par un filtre (16) précédemment monté en sortie du module de transfert (3) et placé dans cette variante en sortie de l'unité de ventilation et de traitement d'air (1).

Claims (6)

  1. Dispositif de distribution d'air, à des fins de chauffage ventilation ou climatisation, dont les parois du réseau de distribution d'air sont constituées par des faux plafonds (2,4) complétés par les dalles supérieures (13) et les parois verticales (14) des locaux, lequel dispositif est caractérisé par le fait que les parois du faux plafond (4) faisant fonction de paroi de conduit d'air sont en tissu tendu au moins en partie perméable.
  2. Dispositif suivant la revendication précédente caractérisé par le fait que la partie perméable (4) des faux plafonds constitue une bouche de soufflage sur l'intégralité de sa surface.
  3. Dispositif suivant la revendication 1) caractérisé par le fait que le faux plafond de type (2) est constitué d'un tissu non perméable à l'air faisant fonction de paroi de distribution d'air.
  4. Dispositif suivant les revendications 1), 2) et 3), caractérisé par le fait que le tissu des faux plafonds (2) ou (4) est accroché exclusivement en rive sur des profilés disposés sur les parois verticales des locaux.
  5. Dispositif suivant les revendications 1) et 2) caractérisé par le fait qu'un type de réalisation, correspondant à une structure de local à volume unique, comprend un faux plafond en tissu tendu (4) perméable à l'air situé en partie haute du local traité (5), un volume (19) limité par le faux plafond (4) la dalle supérieure (13) et les parois verticales (14), une unité de ventilation et de traitement d'air (1) située dans le volume (19) précité qui souffle l'air traité dans le volume (19) à travers le filtre à poche (10).
  6. Dispositif suivant les revendications 1), 2) et 3) caractérisé par le fait qu'un type de réalisation, correspondant à une structure à locaux multiples, comprend un faux plafond (2) en tissu tendu non perméable à l'air situé en partie haute d'une pièce de circulation (7), un volume (18) limité par le faux plafond (2) la dalle supérieure (13) et les murs ou cloisons (14), une unité de ventilation ou de traitement d'air (1) située dans le volume (18) précité, qui comporte à son aspiration un filtre (10) monté sur un cadre (25) encastré dans le faux plafond (2), des modules de transfert d'air (3) situés entre le volume (18) précité et les divers volumes (19) disposés en partie supérieure des divers locaux chauffés ou climatisés (5) limités par les dalles supérieures (13) les murs ou cloisons (14) et un faux plafond perméable à l'air (4), des filtres d'air (16) montés en sortie des modules de transfert (3), des volumes (19) précités, des faux plafonds en tissu perméable (4) précités, des grilles de reprise d'air (6) encastrées en partie inférieure des portes ou murs (14) des pièces (5).
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