Publié initialement le 5 novembre 2021 | Dernière mise à jour : 13 août 2026
Le besoin de systèmes d’air extérieur dédiés (DOAS)
Les bâtiments commerciaux nécessitant 100 % d’air extérieur pour respecter les normes de ventilation — telles que la norme ASHRAE 62.1 — et préserver la qualité de l’air intérieur (QAI) ne constituent pas une nouveauté dans le monde de l’ingénierie. Cependant, les recommandations post-pandémiques ont suscité des appels en faveur d’une augmentation des débits de ventilation afin d’améliorer encore la santé des occupants, ce qui pose de sérieux défis opérationnels aux équipements CVC traditionnels.
La principale fonction d’une unité à 100 % d’air extérieur consiste à prétraiter l’air de ventilation entrant. Dans le cadre de ce processus, le système gère intrinsèquement d’importantes charges de pointe de chauffage et de refroidissement, ainsi que des taux d’humidité élevés. Les systèmes CVC traditionnels peinent à introduire de l’air extérieur brut tout en contrôlant simultanément les températures ambiantes et en gérant les charges de déshumidification latentes. C’est pourquoi les ingénieurs en génie mécanique et les responsables d’installations se tournent vers des systèmes dédiés à l’air extérieur (DOAS) dotés d’une récupération totale d’énergie.
Alors, comment le système DOAS comble-t-il les lacunes en matière de performances des systèmes CVC traditionnels afin d’améliorer l’efficacité énergétique, de réduire les factures d’énergie et d’assurer une meilleure qualité de l’air intérieur ?
Fonctionnement de la DOAS
Le fonctionnement d’une unité DOAS diffère fondamentalement de celui des équipements CVC à recirculation classiques. Voici en quoi :
Découplage
Une unité DOAS utilise un équipement dédié pour traiter 100 % de l’air extérieur introduit à l’intérieur à des fins de ventilation, en l’acheminant directement vers les espaces occupés ou en association avec des équipements terminaux locaux (tels que des systèmes VRF, des serpentins à eau glacée ou des pompes à chaleur) desservant ces mêmes zones afin de maintenir les points de consigne thermiques des pièces. En dissociant la ventilation du contrôle de la température ambiante, l’air extérieur est filtré et traité thermiquement grâce à un système de récupération d’énergie à haut rendement avant d’être distribué par un réseau de conduits indépendant. Cette architecture découplée permet à chaque système de fonctionner dans son enveloppe de conception optimale, chaque fonction opérant dans des silos dédiés.
Récupération d’énergie
L’intégration d’une récupération totale d’énergie neutralise considérablement les charges liées à l’air extérieur, ce qui permet aux concepteurs d’installations mécaniques de réduire la taille des équipements principaux de chauffage et de climatisation. Un système DOAS avec récupération d’énergie utilise un noyau enthalpique à plaques statiques et à flux croisés pour isoler le flux d’air vicié sortant de l’intérieur de l’air frais entrant provenant de l’extérieur. C’est au cours de ce processus que l’énergie totale (chaleur sensible et vapeur d’eau latente) est transférée entre les deux flux d’air.
Les flux d’air étant physiquement séparés par des cloisons spécialisées, la contamination croisée, les courts-circuits et le transfert de polluants sont évités :
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Fonctionnement en hiver : l’air extérieur, froid et sec, est préchauffé et humidifié par l’air chaud sortant de la pièce.
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Fonctionnement en été : l’air extérieur chaud et humide est prérefroidi et déshumidifié par l’air intérieur climatisé sortant.
Des solutions professionnelles en action : la série DN de RenewAire
Des appareils tels que ceux de la série RenewAire DN illustrent parfaitement cette approche en associant la récupération totale d’énergie par plaques statiques à des performances commerciales adaptables :
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Récupération totale intégrée de l’énergie : contrairement aux solutions DOAS classiques, chaque modèle DN intègre des échangeurs enthalpiques à plaques statiques, ce qui optimise le rendement en pré-conditionnant l’air extérieur entrant afin de réduire considérablement les coûts énergétiques.
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Gamme de débits d’air polyvalente : avec des débits compris entre 375 et 4 950 CFM, la série DN offre une plateforme évolutive adaptée à des installations commerciales de tailles variées.
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Configuration flexible : Disponible en versions d’intérieur et de toit (extérieur) afin de s’adapter facilement aux contraintes architecturales et techniques spécifiques.
Optimisation de la taille : éliminer la « pénalité liée au surdimensionnement »
Lorsque les ingénieurs s’appuient sur des systèmes CVC classiques pour traiter 100 % d’air extérieur, ils sont contraints de surdimensionner considérablement les équipements principaux afin de répondre aux pics de charge en chauffage, en refroidissement et en humidité. Or, plus grand ne signifie pas nécessairement meilleur : les systèmes surdimensionnés peinent à fonctionner dans des conditions typiques de charge partielle, ce qui entraîne un gaspillage d’énergie et un air intérieur inconfortable et humide.
La ventilation découplée élimine cette « pénalité liée au surdimensionnement » grâce à un dimensionnement précis du système et à un encombrement réduit :
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Une infrastructure adaptée : le système DOAS se charge des tâches les plus exigeantes liées au prétraitement de l’air extérieur, ce qui permet de réduire la taille des équipements principaux de chauffage et de climatisation, et ainsi de diminuer considérablement les coûts d’investissement initiaux et de gagner de l’espace technique.
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Rendement optimal à charge partielle : les unités de zone correctement dimensionnées fonctionnent de manière plus fluide et plus longtemps, ce qui élimine les cycles courts, prolonge la durée de vie des équipements et réduit considérablement les factures d’énergie mensuelles.
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Flexibilité des serpentins DX intégrés : pour les espaces mécaniques restreints, des solutions telles que le système intégré HE+DX Coil de RenewAire, primé à plusieurs reprises, combinent la récupération totale d’énergie et des serpentins de refroidissement/chauffage à expansion directe (DX) au sein d’une seule et même unité. Cela permet d’éliminer les armoires de serpentins séparées et encombrantes, tout en offrant aux concepteurs un contrôle précis de la température et de l’humidité.
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Faire face aux climats humides : Dans les régions chaudes et humides, les systèmes CVC classiques ne disposent pas de la capacité latente nécessaire pour déshumidifier de grands volumes d’air extérieur, ce qui expose les locaux au risque de développement de moisissures et entraîne une gêne pour les occupants.
Un système DOAS à récupération totale d’énergie — complété par des options de serpentins DX intégrés — est spécialement conçu pour faire face à ces environnements à forte charge latente, en éliminant l’humidité avant même qu’elle n’atteigne les locaux. Les établissements peuvent ainsi dépasser largement les normes de qualité de l’air intérieur tout en respectant leur budget énergétique.
Principales applications du DOAS
Le fait de dissocier le traitement de l’air de la climatisation des locaux fait du système DOAS la solution idéale pour les bâtiments à haute performance, les normes écologiques strictes telles que la norme ASHRAE 189.1, ainsi que les environnements spécialisés et très exigeants :
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Espaces éducatifs : Les installations telles que les laboratoires de chimie, les gymnases et les cantines nécessitent des volumes d’air extérieur en continu nettement plus importants pour évacuer les émanations, contrôler l’humidité et évacuer les charges métaboliques élevées des occupants. Un système DOAS prétraite cet air extérieur à haut débit, répondant ainsi aux exigences réglementaires sans surcharger les systèmes principaux de chauffage et de climatisation.
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Santé et laboratoires : Les environnements stériles et les installations destinées aux patients nécessitent un renouvellement continu et important de l’air extérieur. La récupération d’énergie par plaques statiques conditionne l’air frais tout en maintenant une séparation totale des flux d’air afin d’éliminer toute contamination croisée.
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Logements collectifs et résidences pour seniors : Les espaces de vie à forte densité nécessitent une gestion constante de l’humidité afin de protéger l’enveloppe du bâtiment, d’empêcher la formation de moisissures et d’assurer le confort des occupants.
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Projets LEED, WELL et « zéro énergie » : Tout établissement commercial visant à obtenir des certifications écologiques de haut niveau ou à atteindre des objectifs de « zéro énergie » s’appuie sur le système DOAS pour éliminer la perte d’énergie liée à l’apport d’air de ventilation nécessaire.
La DOAS gagne avec les chiffres
Les propriétaires d’immeubles sont soumis à une pression croissante pour réduire leur consommation énergétique de référence et diminuer leurs coûts d’exploitation. Un système DOAS avec récupération totale de l’énergie permet aux établissements d’augmenter considérablement le débit d’air extérieur au-delà des minima réglementaires sans pour autant alourdir les factures d’énergie.. Lorsqu’il s’agit d’évaluer les indicateurs de performance financière — notamment les analyses de coût du cycle de vie, la valeur actuelle nette (VAN) et le taux de rendement interne (TRI) —, les experts s’accordent à dire que le système DOAS à récupération d’énergie constitue un investissement exceptionnel, caractérisé par un délai de rentabilité court et des économies d’exploitation à long terme..
Suite de la discussion sur la DOAS
Nous avons récemment organisé une table ronde consacrée à la manière dont les stratégies DOAS permettent de réduire les coûts énergétiques tout en améliorant considérablement la qualité de l’air intérieur. Les experts du secteur Nick Agopian et Alex Smith, de RenewAire, ont été rejoints par Rich Gerbe, PDG et cofondateur de HIGHMARK NY LLC, afin d’analyser en détail la conception des systèmes, la conformité aux normes et les applications pratiques sur le terrain.
[Regardez l’intégralité de la table ronde pour en savoir plus sur la technologie DOAS, les stratégies de ventilation et la qualité de l’air intérieur.]
Foire aux questions (FAQ)
Qu'est-ce qu'un système dédié d'alimentation en air extérieur (DOAS) ?
Un système dédié d’air extérieur (DOAS) est une unité CVC spécialisée conçue pour traiter 100 % de l’air de ventilation extérieur introduit dans un bâtiment, en le conditionnant séparément des équipements principaux de chauffage et de climatisation. En dissociant le traitement de la ventilation du contrôle de la température ambiante, un DOAS gère de manière indépendante l’humidité, la filtration et l’apport d’air frais, ce qui permet aux systèmes principaux de chauffage et de climatisation de fonctionner à leur rendement maximal.
Quelle est la différence entre les systèmes DOAS et les systèmes CVC traditionnels ?
La principale différence réside dans le fait que les systèmes CVC traditionnels mélangent l’air intérieur recyclé et l’air de ventilation extérieur au sein d’une même unité, tandis qu’un système DOAS sépare entièrement la ventilation dans un système dédié. Les unités traditionnelles peinent à gérer simultanément des charges importantes de déshumidification et de ventilation, tandis qu’un système DOAS traite 100 % de l’air extérieur avant de l’acheminer vers les zones occupées ou les unités terminales locales.
Un système DOAS peut-il améliorer l'efficacité énergétique ?
Oui, si l’unité intègre un système de récupération d’énergie. Un système DOAS est intrinsèquement conçu pour fournir 100 % d’air extérieur à un espace ; il n’est pas automatiquement conçu pour optimiser à lui seul l’efficacité énergétique. C’est là que la récupération totale d’énergie devient un élément essentiel. Sur les unités DOAS RenewAire, des échangeurs enthalpiques à plaques statiques sont utilisés pour transférer la chaleur sensible et l’humidité latente entre les flux d’air sortant et entrant. En préconditionnant l’air extérieur entrant, une unité DOAS RenewAire permet de réduire considérablement les charges énergétiques liées à la ventilation.
Est-ce que tous les appareils DOAS sont équipés d'un système de récupération d'énergie ?
Non, tous les systèmes d’air extérieur dédiés (DOAS) ne sont pas équipés d’un dispositif de récupération d’énergie. Un DOAS se définit par sa fonction principale — fournir 100 % d’air extérieur traité, indépendamment des équipements locaux de chauffage et de climatisation — plutôt que par la présence d’un composant de récupération d’énergie. Toutefois, bien qu’il existe des unités DOAS de base sans récupération d’énergie, l’intégration d’un système de récupération totale d’énergie à plaques statiques est souvent nécessaire pour respecter les codes énergétiques modernes (tels que les normes ASHRAE 90.1 et 189.1), optimiser les performances du bâtiment et éviter des pertes énergétiques importantes.
Pour en savoir plus, consultez notre livre blanc consacré à la norme ASHRAE 189.1 et aux unités DOAS.
Quels types d'applications commerciales tirent le meilleur parti de la technologie DOAS ?
Le système DOAS est idéal pour les installations nécessitant des débits de ventilation élevés, un contrôle précis de l’humidité ou l’isolation de flux d’air distincts. Parmi ses principales applications, on peut citer les établissements scolaires (de la maternelle à la terminale) et les établissements d’enseignement supérieur (tels que les laboratoires de chimie, les gymnases et les cantines), les établissements de santé et les laboratoires, les complexes résidentiels collectifs, les résidences pour personnes âgées et les espaces commerciaux à forte densité.