Entre 5 et 15 % du tertiaire : telle serait la part de marché des poutres climatiques, selon les réponses des divers fournisseurs que nous avons interrogés. Mais, de l’avis général, cette estimation est très difficile à étayer. D’ailleurs, sur ce point, le syndicat des constructeurs Uniclima ne publie aucun chiffre global. « Nos statistiques sont encore trop récentes », explique Emmanuelle Brière, responsable ventilation et traitement d’air des bâtiments.
Le bilan des industriels fait tout de même apparaître une progression. Deux hausses successives sont signalées : 17 % en 2009 et 42 % sur le premier semestre 2010. Elles sont justifiées par « la performance énergétique et le confort thermique offert. » Autre point de satisfaction : alors que ce n’est pas prévu dans la RT2005, il a été annoncé que le régime de température d’eau très bas de ces émetteurs sera pris en compte par l’arrêté définissant la méthode de calcul de la RT2012. L’efficacité théorique rejoindra ainsi la réalité, ce qui permettra de mieux valoriser la technologie.
Batteries 2 ou 4 tubes
En mode rafraîchissement, les poutres climatiques sont alimentées selon un régime d’eau moyen de 14/18 °C. Ces températures élevées favorisent la production en free-cooling (échange direct sur l’air extérieur ou sur un circuit d’eau), ce qui se traduit par un fonctionnement économique. En revanche et sauf exception, les émetteurs ne comportent pas de bac de récupération des condensats. Il est donc impératif de bien contrôler l’humidité.
Afin de prévenir tout risque de condensation, la température d’entrée d’eau doit toujours être supérieure au point de rosée de l’air ambiant. Les vannes 2 ou 3 voies peuvent être asservies à des sondes d’hygrométrie et à des contacts de feuillure pour couper l’alimentation en cas d’ouverture de fenêtre ou de porte. Les réseaux doivent être isolés.
Le mode chauffage est proposé en plusieurs versions. Si les batteries disposent uniquement de deux tubes aller/retour, le circuit est régulé en « change-over » : la réversibilité froid-chaud, et vice-versa, ne peut être déclenchée qu’après une indispensable temporisation. Pour garantir le confort en intersaison, certaines poutres sont équipées de films électriques rayonnants. Au printemps et à l’automne, les émetteurs conjuguent ainsi un certain équilibre entre eau froide et chauffage électrique ponctuel.
« Ces équipements ont été conçus pour répondre à un besoin limité dans le temps », précise Stephan Ventura, en charge du marché tertiaire chez France Air. Mais, avec le renforcement de l’isolation des bâtiments, cette période intermédiaire de fonctionnements alternés prend de l’ampleur. Résultats : les industriels se positionnent aujourd’hui beaucoup plus sur des émetteurs alimentés en 4 tubes avec circuits froid et chaud parallèles.
Orientation des flux d’air
Dans leur version « classique », les poutres climatiques à 2 voies comportent une seule batterie à ailettes monobloc horizontale. D’autres modèles sont équipés de deux batteries distinctes, disposées latéralement, à proximité des fentes longitudinales de soufflage par induction. Depuis peu, les industriels proposent, en complément, des émetteurs à 4 voies de forme carrée ou rectangulaire appelés « cassettes ». Dans ce cas, l’éjection se propage sur les quatre bords : la batterie est placée en position soit horizontale, soit périphérique.
Deux fournisseurs ont même complété leur gamme par des cassettes circulaires : les sociétés Trox et Halton. Cette dernière est en train de commercialiser son produit sur le marché français : l’unité de climatisation à jet rotatif CSW. Tous capables de diffuser l’air à 360°, ces émetteurs compacts sont conçus pour optimiser l’homogénéité de l’ambiance et apporter un meilleur confort.
Il faut noter que les fentes de soufflage des poutres climatiques bénéficient de divers systèmes destinés à diriger les flux d’air. Première forme de réglage : jouer sur l’ouverture de la fente pour moduler l’horizontalité de l’éjection. Il est même ainsi permis de supprimer une voie si nécessaire.
Autre possibilité : orienter latéralement les mouvements d’air, ou au contraire préserver leur droiture naturelle. Cette option résulte de la position soit verticale, soit plus ou moins inclinée, d’une série de lames parallèles implantées dans la fente de soufflage. Là encore, il s’agit d’homogénéiser la température. D’ailleurs, lorsque les flux d’air de deux poutres parallèles sont accélérés et prolongés, il est ainsi possible de les croiser afin d’éviter les mouvements opposés et contrariés susceptibles de provoquer des « douches froides ».
Modulation des débits
Insufflé par la centrale de ventilation, l’air neuf primaire est introduit dans la fente de diffusion par le biais d’une série de trous ou buses d’éjection. Rappelons que l’induction et la reprise de l’air ambiant s’effectuent dans cette enceinte étroite : pour 1 volume soufflé, on compte 3 à 4 volumes recyclés. Il est ici possible de moduler le débit grâce au réglage du nombre et/ou de la section des ouvertures.
Il faut souligner l’importance de cette disposition. D’abord, dans le neuf, elle permet de moduler le rafraîchissement pour pallier des défauts éventuels de dimensionnement : usage modifié, besoins sur ou sous-évalués… Ensuite, en réhabilitation de l’existant, elle sert à ajuster les débits lorsque la géométrie des locaux est transformée.
Les poutres climatiques peuvent même être prescrites pour traiter les salles de réunion. Comment adapter la ventilation et le rafraîchissement à l’occupation ? Il faut alors mettre en œuvre des poutres à débit variable. Du côté opposé au piquage sur le réseau, l’émetteur est complété et quelque peu rallongé par une section à usage exclusif de soufflage d’air neuf primaire, sans induction de l’air ambiant. Ce surdébit à réglage motorisé peut, par exemple, être commandé grâce à une sonde de CO. Le système est notamment proposé, en option sur certains modèles, par les sociétés Flakt et Halton.
Enfin, il est même parfois possible d’installer des versions « double flux » : la fonction de diffusion d’air neuf est dans ce cas associée à un rôle d’extraction de l’air vicié. La poutre est simplement prolongée par une bouche de reprise d’air ambiant.
