Bienvenue dans la première partie d’une série en cours consacrée à l’analyse et à la démystificationdes normes de l’Association américaine des ingénieurs en chauffage, réfrigération et climatisation (ASHRAE), ainsi qu’à leur impact sur la conception moderne des systèmes CVC et sur la qualité de l’air intérieur.
Qu’il s’agisse de gérer un établissement commercial, de concevoir des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) ou de superviser des projets immobiliers résidentiels, il est essentiel de maîtriser les subtilités des différentes normes ASHRAE est essentiel. Cet article inaugural présente en détail la méthode prescriptive la plus couramment utilisée dans le cadre de la norme 62.1 : la procédure de calcul du débit de ventilation (VRP)— et explique comment satisfaire à ses exigences sans faire grimper les coûts des services publics.
La norme ASHRAE 62.1 définit des exigences de base obligatoires en matière de ventilation afin de préserver la qualité de l’air intérieur dans les bâtiments commerciaux.
Lorsqu’on entre dans un bureau, une école, un hôtel ou un établissement de santé, on pense rarement à l’air que l’on respire. En coulisses, des systèmes mécaniques complexes assurent en permanence l’apport d’air frais provenant de l’extérieur, filtrent les contaminants et régulent l’humidité.
La conception moderne des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) à usage commercial repose sur une seule norme de référence : la norme ASHRAE 62.1.
Ce guide destiné aux débutants présente en détail les concepts fondamentaux de la norme ASHRAE 62.1. Que ce soit pour gérer un établissement ou superviser de nouveaux projets, la maîtrise de ces principes fondamentaux est essentielle pour trouver le juste équilibre entre la qualité de l’air et les coûts énergétiques.
Qu’est-ce que l’ASHRAE ?
Avant d’aborder la norme elle-même, il est utile de mieux comprendre l’organisation qui en est à l’origine afin de bien planter le décor.
L’American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) a été fondée en 1894. Aujourd’hui, cette association internationale rassemble des dizaines de milliers de membres, parmi lesquels des ingénieurs, des architectes, des fabricants d’équipements et des spécialistes du bâtiment, dans le but de promouvoir les technologies durables pour l’environnement bâti.
En tant qu’autorité du secteur et leader d’opinion, l’ASHRAE élabore des normes scientifiques fondées sur un consensus en matière dequalité de l’air intérieur (QAI), de confort thermique et d’efficacité énergétique. Toutefois, l’organisation n’est pas habilitée à faire respecter les codes de construction ni à délivrer des permis.
Au lieu de cela, les collectivités publiques régionales et locales intègrent ces recommandations dans des codes officiels relatifs aux installations techniques, tels que le Code international des installations techniques (IMC). Une fois ces normes adoptées par une autorité locale compétente (AHJ), le respect des débits de ventilation définis par l’ASHRAE devient une obligation légale.
Secteur commercial vs secteur résidentiel : norme 62.1 vs norme 62.2
Lorsque l’on examine les exigences de l’ASHRAE en matière de ventilation, deux normes principales sont souvent citées conjointement : la norme 62.1 et la norme 62.2. Bien que toutes deux portent sur la ventilation visant à garantir une qualité de l’air acceptable, elles s’appliquent à des types de bâtiments totalement différents :
| Fonctionnalité | Norme ASHRAE 62.1 | Norme ASHRAE 62.2 |
| Champ d’application principal | Bâtiments commerciaux, institutionnels et immeubles d’habitation de grande hauteur. | Immeubles résidentiels de faible hauteur (maisons individuelles et immeubles collectifs ne dépassant pas trois étages). |
| Types d’espaces | Bureaux, établissements scolaires, commerces de détail, salles de sport, stations-service, salons de coiffure, résidences pour personnes âgées, bâtiments municipaux et établissements de santé. | Maisons individuelles, maisons mitoyennes, appartements et duplex. |
| Complexité du système | L’accent est mis sur les systèmes CVC commerciaux complexes, les centrales de traitement d’air multizones et la ventilation centralisée. | Se concentre sur les ventilateurs d’extraction localisés, la ventilation continue des logements et le contrôle à la source. |
Pourquoi les normes de ventilation dans les locaux commerciaux sont-elles importantes ?
Pour comprendre pourquoi la norme ASHRAE 62.1 revêt une telle importance, il est utile de revenir sur l’évolution de la conception des bâtiments au cours des dernières décennies.
À la suite des crises énergétiques des années 1970, les pratiques de construction ont évolué afin de rendre les bâtiments aussi étanches à l’air et économes en énergie que possible. Si cela a permis de réduire les factures de chauffage et de climatisation, cela a également entraîné un effet secondaire indésirable : une stagnation de l’air intérieur.
En l’absence d’un renouvellement d’air suffisant, les espaces intérieurs ont commencé à accumuler des concentrations dangereuses de composés organiques volatils (COV) se dégageant des meubles et des moquettes, un excès d’humidité, du dioxyde de carbone ($CO_2$), des bioaérosols et des agents pathogènes en suspension dans l’air. Ce phénomène a été baptisé syndrome des bâtiments malsains (SBM), entraînant chez les employés des maux de tête fréquents, de la fatigue, des troubles respiratoires et une baisse de la productivité au travail.
La norme ASHRAE 62.1 a pour objectif de prévenir ces problèmes en garantissant un renouvellement continu de l’air. Une ventilation adéquate, conçue conformément à la norme 62.1, offre des avantages essentiels :
Élimine les polluants intérieurs : élimine en continu les contaminants en suspension dans l’air, les allergènes, les produits chimiques et les virus.
Améliore les performances cognitives : maintient les niveaux de CO₂ à l’intérieur à un niveau bas, ce qui, selon des études, améliore directement la concentration, la prise de décision et la productivité dans les bureaux et les établissements scolaires.
Contrôle de l’humidité et de la moisissure : régule le taux d’humidité intérieur afin de protéger les matériaux de construction, les cloisons en plaques de plâtre et les équipements de chauffage, de ventilation et de climatisation contre la formation de moisissures.
Quel est l’objet de la norme ASHRAE 62.1 ?
Intitulée officiellement « Ventilation pour une qualité de l’air intérieur acceptable », la norme ASHRAE 62.1 définit les critères de référence du secteur en matière de ventilation dans les locaux commerciaux et institutionnels.
Son objectif principal est simple : veiller à ce que les locaux commerciaux soient suffisamment ventilés par de l’air frais extérieur afin de préserver la santé, la sécurité et le confort des occupants, tout en minimisant les effets néfastes sur la santé.
Afin d’atteindre des niveaux acceptables de qualité de l’air intérieur (QAI), la norme 62.1 régit plusieurs aspects essentiels de la conception des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) :
Débits d’air extérieur minimaux : quelle quantité d’air frais extérieur doit être introduite dans un espace en fonction de sa superficie en pieds carrés, de l’usage de la pièce et de la densité d’occupation.
Exigences en matière de ventilation locale : Éliminer à la source l’humidité concentrée, les produits chimiques et les polluants (par exemple, dans les sanitaires, les cuisines professionnelles ou les locaux d’entretien) avant qu’ils ne se propagent dans le reste du bâtiment.
Filtration et purification de l’air : imposer des niveaux minimaux d’efficacité des filtres (classification MERV) afin d’empêcher la poussière, le pollen et les particules en suspension dans l’air de pénétrer dans le flux d’air soufflé.
Conception et entretien des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation : veiller à ce que le réseau de conduits, les grilles d’entrée d’air et les serpentins de refroidissement soient conçus de manière à empêcher l’accumulation d’humidité, la formation de moisissures et la création de zones d’air stagnant.
Qui utilise la norme ASHRAE 62.1 ?
Si les plus de 50 000 membres de l’ASHRAE collaborent à la recherche et à l’élaboration de ces normes consensuelles, leur mise en œuvre nécessite une application active tout au long du cycle de vie du bâtiment. La norme 62.1 constituant le pilier opérationnel de la conception des systèmes de ventilation dans les bâtiments commerciaux, un large éventail de professionnels du secteur s’y réfère quotidiennement :
Ingénieurs en mécanique, prescripteurs et entrepreneurs en conception-construction : pour calculer les débits d’air requis, dimensionner les équipements de traitement de l’air et choisir des solutions de récupération d’énergie lors de la conception et de l’établissement des devis.
Entreprises spécialisées dans le chauffage, la ventilation et la climatisation (CVC) et la mise en service : procéder à l’installation physique des conduits, vérifier les dégagements au niveau des prises d’air extérieur et équilibrer les systèmes lors des essais afin de garantir le débit d’air requis en CFM.
Architectes et concepteurs de bâtiments : Veiller à ce que l’agencement des pièces, les gaines techniques et l’emplacement des prises d’air extérieur soient conformes à la réglementation et aux exigences relatives à l’empreinte au sol du bâtiment.
Responsables des installations et directeurs des opérations : afin de vérifier que les systèmes existants du bâtiment fournissent un apport d’air frais suffisant, garantissent le confort des occupants et fonctionnent de manière efficace.
Responsables du code du bâtiment et inspecteurs : Examiner les plans des bâtiments commerciaux et valider les permis d’occupation pendant la phase de construction.
Propriétaires et promoteurs immobiliers : Trouver le juste équilibre entre le bien-être des locataires et le respect des normes sanitaires, d’une part, et les investissements initiaux ainsi que les dépenses liées aux services publics à long terme, d’autre part.
Comment se conformer à la norme 62.1
Lorsqu’ils conçoivent un système CVC à usage commercial conforme à la norme ASHRAE 62.1, les ingénieurs ont le choix entre deux méthodes de conception principales reconnues par cette norme :
La procédure de taux de ventilation (VRP) : La VRP est une méthode de conception normative. Elle utilise des formules mathématiques standard et des tableaux prédéfinis pour calculer le débit d’air extérieur minimal requis pour un espace donné. Le calcul prend en compte simultanément deux facteurs principaux : le nombre d’occupants (CFM par personne) et la surface au sol (CFM par pied carré). Comme elle offre une référence claire et prévisible pour l’examen des plans, la VRP est de loin la méthode de mise en conformité la plus largement adoptée dans le domaine de l’ingénierie commerciale.
La procédure relative à la qualité de l’air intérieur (IAQP) : L’IAQP est une méthode de conception axée sur la performance. Au lieu de se fonder uniquement sur des débits d’air fixes, l’IAQP exige des concepteurs qu’ils identifient les contaminants intérieurs spécifiques préoccupants (tels que le formaldéhyde ou les particules en suspension) et qu’ils fixent des limites cibles. Les ingénieurs peuvent alors recourir à des technologies avancées de purification de l’air et à une surveillance en temps réel pour assainir l’air intérieur, ce qui leur permet d’optimiser les débits d’entrée d’air extérieur et de réaliser des économies d’énergie.
(Découvrez comment appliquer étape par étape la procédure relative au taux de ventilation dans la deuxième partie de notre série « Comprendre les normes ASHRAE » !)
Le paradoxe énergétique : trouver le juste équilibre entre l’air frais et les coûts des services publics
Si l’apport de grands volumes d’air extérieur est essentiel à la santé humaine, il pose toutefois un défi technique inhérent : le chauffage et le refroidissement de l’air extérieur non traité représentent un coût élevé.
Pendant les mois chauds de l’été, l’aspiration d’air humide à 90 °F sollicite énormément les équipements de refroidissement et de déshumidification. Pendant les mois froids de l’hiver, l’air extérieur glacial nécessite une importante puissance de chauffage. Si une installation évacue la totalité de son air conditionné intérieur et le remplace à 100 % par de l’air extérieur non conditionné, les coûts d’exploitation liés aux services publics montent en flèche.
C’est là que la technologie de récupération d’énergie de RenewAire peut jouer un rôle clé pour répondre à la norme ASHRAE 62.1. En intégrant un ventilateur à récupération d’énergie (ERV) dans un système CVC commercial RenewAire, les installations peuvent récupérer jusqu’à 70 % de l’énergie contenue dans l’air évacué afin de pré-conditionner l’air frais entrant provenant de l’extérieur. Cela permet aux établissements commerciaux de satisfaire pleinement aux exigences de ventilation de la norme ASHRAE 62.1 tout en réduisant la taille des équipements CVC et en maîtrisant les factures d’énergie.
Comment concilier la conformité aux normes ASHRAE et l’efficacité énergétique ?
Se conformer à la norme ASHRAE 62.1 ne signifie pas nécessairement devoir choisir entre la qualité de l’air intérieur et la réduction des factures d’énergie. Alors que cette norme établit le cadre essentiel nécessaire pour garantir la salubrité et la sécurité des espaces commerciaux, les technologies de récupération d’énergie permettent de concilier conformité et performance. En associant les débits de ventilation requis à un récupérateur de chaleur (ERV), les équipes de conception et les gestionnaires d’installations peuvent satisfaire aux exigences réglementaires, réduire les charges mécaniques et maintenir les coûts d’exploitation à un niveau bas sur le long terme.
Poursuivre la lecture de la série des normes ASHRAE
Maintenant que nous avons passé en revue les principes fondamentaux de la norme 62.1, il est temps d’examiner comment ces valeurs de débit d’air sont réellement calculées dans la pratique.
Lisez la partie II : Comment fonctionne la méthode de calcul du débit de ventilation (VRP) pour découvrir en détail les formules étape par étape utilisées par les ingénieurs pour dimensionner le débit d’air extérieur dans les espaces commerciaux.
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Que vous conceviez un nouvel établissement commercial ou que vous modernisiez un système existant, RenewAire vous permet de respecter facilement les normes ASHRAE tout en optimisant l’efficacité énergétique.
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Foire aux questions (FAQ)
Quelle est la différence entre les normes ASHRAE 62.1 et ASHRAE 90.1 ?
Bien que ces deux normes régissent la conception des bâtiments commerciaux, la norme ASHRAE 62.1 se concentre sur la qualité de l’air intérieur (QAI) en fixant des débits de ventilation minimaux afin de protéger la santé des occupants. La norme ASHRAE 90.1 met l’accent sur l’efficacité énergétique, en établissant des critères de performance minimaux pour l’enveloppe des bâtiments, l’éclairage et les installations techniques. Les technologies de récupération d’énergie font le lien entre ces deux normes, permettant aux installations de fournir l’air frais requis par la norme 62.1 sans dépasser les limites énergétiques imposées par la norme 90.1.
Les ventilateurs à récupération d'énergie (ERV) permettent-ils de respecter la norme ASHRAE 62.1 ?
Oui. La norme ASHRAE 62.1 impose un apport continu d’air extérieur afin de diluer les polluants, ce qui impose des charges thermiques importantes aux équipements de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC). En récupérant jusqu’à 70 % de l’énergie de chauffage et de refroidissement contenue dans l’air évacué pour pré-conditionner l’air extérieur entrant, les échangeurs de chaleur à récupération d’énergie (ERV) RenewAire permettent aux systèmes de satisfaire pleinement aux exigences accrues de ventilation de la norme 62.1, tout en minimisant la demande énergétique de pointe et en maintenant les équipements à une taille raisonnable.
Quelle est la principale différence entre la norme ASHRAE 62.1 et la norme ASHRAE 62.2 ?
La norme ASHRAE 62.1 fournit des recommandations concernant les normes de qualité de l’air appropriées et acceptables pour les bâtiments commerciaux, institutionnels et résidentiels de grande hauteur (tels que les bureaux, les écoles, les établissements de santé et les salons de coiffure). La norme 62.2 s’applique strictement aux bâtiments résidentiels de faible hauteur, notamment aux maisons individuelles, aux duplex et aux immeubles collectifs ne dépassant pas trois étages.
À quelle fréquence la norme ASHRAE 62.1 est-elle mise à jour ?
L’ASHRAE applique une procédure de mise à jour continue et publie officiellement une version actualisée et exhaustive de la norme 62.1 tous les trois ans (comme les éditions de 2019, 2022 et 2025). Des addenda provisoires sont également publiés périodiquement entre les cycles de publication afin d’intégrer les nouveaux résultats de recherche, les mises à jour techniques et l’évolution des stratégies de construction.