Solutions de régulation de débit
et de qualité d’air
Dans les bâtiments tertiaires modernes (bureaux, établissements scolaires, ERP), la ventilation joue un rôle central dans la qualité de l’air intérieur (QAI) et la performance énergétique des installations CVC.
Les systèmes de régulation à débit variable (VAV – Variable Air Volume) permettent d’adapter les débits d’air aux besoins réels des occupants. Cette approche permet d’optimiser simultanément :
La régulation des débits d’air constitue aujourd’hui un levier majeur pour les bureaux d’études CVC, exploitants et maîtres d’ouvrage souhaitant concevoir des bâtiments performants et conformes aux nouvelles exigences réglementaires.
F2A propose une gamme complète de solutions de régulation aéraulique permettant de couvrir l’ensemble des configurations de bâtiments tertiaires : neuf, rénovation, bâtiments occupés.
L’offre repose sur trois piliers complémentaires : la régulation de débit (VAV, CAV), la stabilité des réseaux (pression) et le pilotage intelligent de la qualité d’air via une plateforme dédiée.
L’objectif principal étant de répondre aux enjeux de confort, de santé, de performance énergétique et de simplicité de mise en œuvre, aussi bien en neuf qu’en rénovation.
Approche technique et énergétique
Les systèmes de ventilation à débit variable permettent d’ajuster la ventilation pièce par pièce selon les besoins réels du bâtiment.
Contrairement aux systèmes à débit constant, les systèmes VAV permettent :
- d’optimiser le renouvellement d’air
- de réduire les consommations énergétiques des ventilateurs
- d’améliorer la gestion thermique des locaux
Dans les bâtiments tertiaires, les économies d’énergie peuvent atteindre 30 à 40 % par rapport à une ventilation à débit constant.
Le traitement de l’air neuf représente une part importante des consommations énergétiques d’un bâtiment tertiaire.
Chaque mètre cube d’air neuf introduit dans le bâtiment doit être :
- chauffé en hiver
- refroidi en été
- filtré
- parfois déshumidifié
La ventilation d’un bâtiment tertiaire repose aujourd’hui principalement par l’utilisation de centrale de traitement d’air à pression constante (ou autrement dit à débit d’air variable). Les économies d’énergie se font principalement sur la consommation de la centrale.
Celle-ci est contrôlée par une boucle de régulation en pression constante. Elle va réagir et adapter sa vitesse en fonction des variations de débit et de pression dans le réseau :
En nuit les registres sont à débit réduits, la centrale passe en vitesse réduite grâce à sa régulation en pression constante.
Nouveaux concepts de ventilation
Le free cooling en bâtiment tertiaire consiste à utiliser l’air extérieur pour assurer le refroidissement lorsque sa température est inférieure à celle de l’air intérieur. Le principe s’appuie sur le fonctionnement de la CTA et des terminaux VAV/eVAV.
Concrètement, lorsque les conditions sont favorables (plutôt la nuit), la CTA ouvre ses registres d’air neuf jusqu’à un fonctionnement en 100 % air neuf et coupe la batterie froide. En parallèle, les VAV ne cherchent plus à moduler finement les débits selon l’occupation mais passent en débit maximal dans toutes les zones afin de maximiser l’apport d’air frais et assurer le rafraîchissement global du bâtiment.
Le bénéfice principal est alors de refroidir « gratuitement » avec une ventilation maximale des locaux afin d’économiser sur l’usage du groupe froid. Ce fonctionnement est particulièrement adapté aux bureaux, écoles ou bâtiments à forte occupation, notamment en mi-saison ou en climat tempéré.
Dans le cadre de la location de plateaux de bureaux à des preneurs différents, les besoins aérauliques évoluent fortement selon l’occupation et l’aménagement (open space, salles de réunion, cloisonnement).
Deux techniques produits permettent la bonne réalisation de ce type de projet :
- Les régulateurs de pression constante en entrée d’antenne par niveau
- La communication avec une GTC/GTB
L’intérêt d’un système VAV associé à des régulateurs de pression constante par niveau est de maintenir l’équilibrage par niveau dynamique et adapté au plateau. Chaque plateau peut définir lors de l’installation finale sa pression de fonctionnement afin de garantir confort acoustique et aéraulique. Le maintien de pression est déporté de la centrale au niveau de l’étage. Chaque plateau est alors indépendant et réglé pour son propre fonctionnement.
L’intérêt d’un système VAV piloté par la GTC/GTB est de permettre une reconfiguration à distance des débits d’air sans intervention physique sur site : chaque zone peut être ajustée en consigne de débit, en plage de fonctionnement ou en logique de régulation (CO₂, température) simplement via supervision.
En partie terminale, à l’instar d’un registre classique qui impose un réglage mécanique fixe, non piloté et difficilement adaptable, les VAV offrent une grande flexibilité lors des changements de locataires ou de réaménagements. Ils évitent le rééquilibrage manuel du réseau et les interventions sur site à chaque modification.
L’installation de registre VAV permet aussi un suivi précis des débits réels et un pilotage dynamique. Ils garantissent confort et performance énergétique, tout en facilitant l’exploitation multi-locataires avec des zonings indépendants et évolutifs.
Dans les installations CVC à débit variable, le pilotage traditionnel des ventilateurs à pression constante montre rapidement ses limites sur le plan énergétique. Lorsque la demande diminue, la pression reste artificiellement élevée dans le réseau. Les registres VAV compensent alors en se fermant fortement pour maintenir leur consigne de débit.
Ce fonctionnement engendre des pertes de charge inutiles et une surconsommation des ventilateurs. Certaines études montrent qu’un pilotage dynamique basé sur la position réelle des VAV permet d’adapter la pression au besoin réel. Le principe consiste à utiliser le retour des registres comme indicateur de charge du réseau. La CTA ajuste alors la vitesse du ventilateur pour maintenir les VAV dans une plage d’ouverture optimale.
Cette approche permet de repositionner les registres dans une zone de fonctionnement intermédiaire, plus stable et plus efficace. Le réseau fonctionne ainsi avec une pression minimale nécessaire, sans suralimentation.
Le gain énergétique est immédiat : la puissance ventilateur diminue fortement avec la pression. Les économies observées en tertiaire se situent généralement entre 20 % et 50 %. Des cas concrets montrent des réductions pouvant atteindre 60 % à 65 %.
Au-delà de la réduction des consommations énergétique, ce pilotage améliore aussi le confort acoustique et la stabilité des débits. Il réduit également les contraintes mécaniques sur les actionneurs VAV. La position des registres devient ainsi un indicateur clé de performance énergétique du réseau.
Un réseau optimisé est un réseau où les VAV ne sont ni trop fermés ni en saturation.
Source : https://www.rehva.eu/rehva-journal/chapter/vav-system-with-genuinely-demand-controlled-fans
Le foisonnement des débits en tertiaire, notamment sur des plateaux de bureaux n’est pas une obligation réglementaire.
C’est surtout une méthode de conception utilisée par les bureaux d’études pour éviter de dimensionner la ventilation sur l’hypothèse où toutes les zones seraient simultanément à leur débit maximal. Cette logique fondée sur la variation des conditions d’occupation, la qualité d’air permet de ne pas s’imposer de sommer systématiquement tous les pics locaux.
Le foisonnement permet d’optimiser le dimensionnement des installations et de réduire la puissance de la centrale de traitement d’air. La CTA est plus compacte et plus économique. C’est un gain direct sur le projet. Le foisonnement permet aussi d’ajuster la ventilation aux usages réels du bâtiment. A l’aide de capteurs, de registres VAV et d’un système d’Hypervision, l’énergie est mieux utilisée. C’est une économie directe sur la phase d’utilisation du bâtiment.
Le foisonnement des débits est une approche à maîtriser avec précaution. S’il est mal maîtrisé, il peut rapidement devenir un facteur de sous-performance des installations de ventilation. Un coefficient trop optimiste expose le système à un manque de débit lors de situations réelles de forte occupation (réunions, densification, retour sur site), entraînant une dégradation de la qualité d’air intérieur et du confort.
Cela peut conduire à des erreurs de conception irrattrapables en exploitation. Si la variation d’occupation du bâtiment est différente de la théorie, la ventilation étant sous dimensionnée il devient impossible de revenir en arrière sans changer la centrale.
Dans des bâtiments tertiaires en constante évolution, une hypothèse de foisonnement figée devient rapidement obsolète. Sans flexibilité ni réserve de capacité, l’installation peut se retrouver inadaptée, voire non conforme aux exigences de qualité d’air et de performance énergétique.
Le principal écueil est de considérer le foisonnement comme une alternative à la régulation : sans pilotage précis (VAV, capteurs, supervision), les risques de déséquilibres aérauliques, de surpression ou de sous-ventilation sont élevés. Il faut aussi adapter les produits en installant des solutions connectées
Contexte
règlementaire
Qualité d’air et renouvellement d’air
La qualité de l’air intérieur (QAI) est un enjeu de santé publique majeur, surtout dans les bâtiments tertiaires où l’on passe 85 % de notre temps. La pollution de l’air intérieur peut avoir des impacts sur la santé et la productivité. En France, la mauvaise QAI coûte environ 19 milliards d’euros par an. Il est donc indispensable de réaliser un renouvellement d’air neuf pour la santé et le confort des occupants. La ventilation doit être adaptée en puissance et variable en fonction du besoin réel. (Sources : OMS & OQAI 2024).
En France, la réglementation impose une surveillance de la qualité de l’air intérieur (QAI) dans certains établissements recevant du public : crèches, établissements d’enseignement.
| critère | types de local | CODE DU TRAVAIL | RSDT |
|---|---|---|---|
| Bureaux | Bureaux individuels et collectifs, salles de repos, halls | 25 m³/h/personne | 18 m³/h/personne |
| Salles de réunion | Salles de réunions, salles à manger | 30 m³/h/personne | 22 m³/h/personne |
| Enseignement | Salles de cours, bibliothèques, salles polyvalentes | 25 à 30 m³/h/personne | 18 m³/h/personne |
Le règlement Sanitaire Départemental Type (RSDT) et le Code Du Travail définissent des conditions de renouvellement d’air minimum par type de zone et typologie de bâtiment.
La norme EN 16798-3 définit les exigences de qualité de l’air intérieur dans les bâtiments non résidentiels. Si l’on considère la concentration de CO₂ standard à 400 ppm, la norme classe l’air intérieur selon la concentration de CO₂ en quatre catégories.
| ID1 | Haute qualité | en dessous de 800 ppm |
| ID2 | Bonne qualité | de 800 à 1000 ppm |
| ID3 | Qualité modérée | de 1000 à 1400 ppm |
| ID4 | Mauvaise qualité | 25 à 30 m³/h/personne |
Décret BACS
Le règlement Sanitaire Départemental Type (RSDT) et le Code Du Travail définissent des conditions de renouvellement d’air minimum par type de zone et typologie de bâtiment.
La norme EN 16798-3 définit les exigences de qualité de l’air intérieur dans les bâtiments non résidentiels. Si l’on considère la concentration de CO₂ standard à 400 ppm, la norme classe l’air intérieur selon la concentration de CO₂ en quatre catégories.
L’objectif est de mesurer, piloter et optimiser en continu les systèmes techniques, dont la ventilation.
Source : https://www.legifrance.gouv.fr/jorf/id/JORFTEXT000047422489
Historiquement, les systèmes de ventilation étaient conçus sur des hypothèses fixes (débits constants, scénarios maximaux). Le décret BACS impose un changement de paradigme :
- suivi des performances réelles
- adaptation aux conditions d’exploitation
- détection des dérives
- optimisation continue
La ventilation devient un système dynamique qui doit être piloté en fonction de l’occupation réelle. Mesurer le CO₂ comme indicateur de confinement doit alors permettre d’adapter les débits d’air en temps réel. Les scénarios de régulation peuvent devenir plus complexes afin de réduire les consommations énergétiques et suivre les performances en exploitation.
Les échéances sont :
| 8 avril 2024 | 1er janvier 2025 | 1er janvier 2030 |
|---|---|---|
| Bâtiments neufs équipés d’un système de puissance de plus de 70 kW | Bâtiments existants équipés d’un système de puissance de plus de 290 kW | Bâtiments existants équipés d’un système de puissance de plus de 70 kW |
Comment y répondre :
- 4 conditions à remplir en matière de suivi, d’analyse, d’interopérabilité ou encore de gestion des systèmes
- Une inspection périodique
Sources : article R175-3 du code de la construction et de l’habitat et https://www.hellio.com/hubfs/Infographies%20nouvelle%20charte%20Hellio/Infographie-Decret-BACS.pdf
Les différents
marchés
Les registres VAV sont des systèmes indépendants de la pression et permettent une régulation précise des débits et de ventilation. Il y a une mesure de débit intégré au registre (système de croix de mesure) pour maîtriser et contrôler les débits quelle que soit la pression en amont dans le réseau. Chaque local est alors indépendant des autres locaux.
Avec les réglementations et les labels énergétiques, la mesure et le suivi des débits de ventilation dans le bâtiment sont nécessaires. Grâce aux registres avec croix de mesures intégrés, il est possible d’avoir en permanence l’information de débit pièce par pièce. Il existe aussi des versions de servomoteur communicant (Modbus, Bacnet) pour remonter les informations sur la GTC/GTB.
Exemple de conception de réseau à débit variable
Conception d’un réseau de registres VAV avec soufflages et reprises dans chaque pièce → Soufflage et reprise avec registres VAV dans chaque local → Équilibrage du réseau aéraulique assuré au niveau de chaque local
Le registre de régulation à pression constante est un système type registre VAV piloté par un régulateur de pression monté sur la gaine. Il permet de réguler la pression d’une zone d’un bâtiment en soufflage et en extraction d’air.
Il est possible de réguler la pression d’une antenne du réseau grâce au régulateur de pression additionnel monté sur le registre. De plus le RCPS bénéficiant d’une croix de mesure, le débit est lu en permanence et peut être transmis à un autre registre ou à une GTC/GTB.
Ces systèmes sont indispensables pour la gestion de pression dans les locaux tertiaires (bureaux, salles de réunion) et les établissements scolaires. Ajustable sur mesure et disposant d’options spécifiques (revêtement spéciaux, isolation, …).
Exemple de conception d’installation avec registre à régulation en pression constante
Installation de registres VAV au soufflage dans chaque pièce et avec une reprise commune :
- Soufflage avec registres VAV dans chaque local
- Reprise unique centralisée.
L’équilibrage du réseau aéraulique est assuré au niveau de la zone, par l’installation d’un registre de régulation en pression constante. Le registre assure la bonne pression de fonctionnement dans l’antenne grâce au régulateur de pression additionnel. Avec sa croix de mesure le registre de régulation en pression constante pilote un registre VAV à la reprise.
Les registres à débit constant (CAV) permettent de maintenir un débit d’air fixe indépendamment des variations de pression dans le réseau aéraulique. Ils sont particulièrement adaptés aux locaux nécessitant un renouvellement d’air permanent, comme les sanitaires, locaux techniques ou zones à pollution spécifique.
Leur simplicité de fonctionnement garantit une grande fiabilité et une mise en œuvre rapide. Ils ne nécessitent pas de capteurs ni de pilotage complexe, ce qui limite les coûts d’installation et de maintenance.
En revanche, ils ne permettent pas d’adapter le débit à l’occupation, ce qui les rend moins performants sur le plan énergétique que les systèmes VAV.
Dans un bâtiment tertiaire piloté, les systèmes de ventilation, de régulation et de supervision doivent échanger des données en continu. Les protocoles de communication constituent l’infrastructure invisible qui permet cette interopérabilité entre équipements (CTA, registres VAV, capteurs, GTB/BACS).
On retrouve sur le marché CVC les principaux protocoles ci-dessous :
C’est un protocole simple et robuste. Il très répandu dans le tertiaire et le CVC. La majorité des produits CVC communiquent en utilisant ce protocole.
C’est un protocoles standard ouvert largement utilisé en GTB. BACnet permet une communication native entre équipements de différents fabricants.
Avantages : interopérabilité élevée, standard reconnu, idéal pour projets tertiaires complexes
Inconvénients : mise en œuvre plus complexe, coût d’intégration plus élevé
Le protocole KNX est principalement utilisé pour la gestion des éclairages, stores, climatisations, sécurité. Le marché typique est l’hôtellerie.
Avantages : Flexibilité, adaptabilité, large gamme produit
Protocole radio basse consommation adapté aux capteurs et équipements autonomes (capteur CO2, eVAV). LoRa pour Longe Range permet une communication sans fil robuste à l’intérieur d’un bâtiment. Il faut alors installer des passerelles pour la récupération des données. Ces passerelles communiquent ensuite vers la GTB en protocole plus commun (Modbus, Bacnet)
Avantages : pas de câblage, déploiement rapide, idéal en rénovation
La mise en route d’un système à débit variable est primordiale pour garantir le bon fonctionnement et une exploitation optimisée du bâtiment.
Un niveau de pression trop important dans une branche peut conduire à un niveau sonore trop élevé dans les locaux et de l’inconfort pour les occupants. Les débits de fonctionnement des registres à débit variables peuvent varier entre la conception et l’exécution : des locaux dont l’usage a été modifié (bureau au lieu d’une salle de réunion ou inversement) ou des besoins qui ont évolués (plus ou moins d’occupants dans le local).
Les principales actions lors de la mise en route sont :
Les paramètres de confort peuvent également évoluer en fonction des réglementations thermiques, des labels énergétiques (THQE, LEED, BREAM, …) et des certifications comme WELL qui définissent un niveau minimal de confort et de qualité d’air dans les bâtiments.
L’étape de mise au point des installations VAV est cruciale pour le bon fonctionnement de la ventilation d’un bâtiment.
La gamme de produit « Qualité d’air, régulation et supervision » F2A
Registres VAV filaires – RCVS & RRVS
Les registres RCVS (circulaires) et RRVS (rectangulaires) sont conçus pour assurer une régulation précise du débit d’air dans les réseaux CVC. Ils permettent d’adapter la ventilation en fonction de l’occupation réelle des locaux, notamment dans les bureaux, salles de réunion et établissements scolaires, tout en s’intégrant facilement dans des architectures GTB existantes.
Fonctionnalités :
- régulation VAV ou CAV,
- pilotage par signal analogique (0-10 V / 2-10 V)
- communication (Modbus, Bacnet),
- association avec sondes CO₂ ou détecteurs de présence,
- paramétrage simple lors de la mise en service.
Les registres VAV participe à l’amélioration de la qualité d’air intérieur et à la réduction des consommations énergétiques de ventilation jusqu’à 30 %. C’est une solution éprouvée et compatible avec les standards du marché et facile de maintenance sur le long terme.
Les RCVS / RCVS-I sont indispensables pour la gestion d’air neuf dans les locaux tertiaires (bureaux, salles de réunion) et les établissements scolaires. Ajustable sur mesure et disposant d’options spécifiques(revêtement spéciaux, isolation, …), il répondra à tous vos besoins.
Ils sont disponibles du diamètre D100 au D630 mm.
flexibilité : produits configurés d’usine et paramétrables sur site
Fiabilité : servomoteurs Bélimo en standard
Précision de régulation plage de mesure de 1 à 12m/s
Faible niveau sonore
Polyvalence nombreuses fonctionnalités disponibles VAV, CAV, TOR, TOP…
Communication analogique, Modbus RTU ou Bacnet RS/TP
Le registre RRVS / RRVS-I est un système à débit d’air variable (VAV) à raccordement rectangulaire. Il permet de réguler le débit d’air d’une zone.
Ils sont disponibles de la taille (LxH) 100×100 à 1000×1000 sur mesure. Au-delà nous consulter.
flexibilité : cadres rectangulaires sur mesure L x H
Fiabilité : servomoteurs Bélimo en standard
Précision de régulation plage de mesure de 1 à 12m/sFaible niveau sonore
Faible niveau sonore
Polyvalence nombreuses fonctionnalités disponibles VAV, CAV, TOR, TOP…
Communication analogique, Modbus RTU ou Bacnet RS/TP
Registres VAV autonome et sans fil – EVAV
Les registres eVAV constituent une rupture technologique dans la régulation de débit d’air. Auto-alimentés en énergie et communicants sans fil, ils permettent de déployer une régulation pièce par pièce sans aucun câblage électrique, ce qui ouvre de nouvelles possibilités en rénovation et dans les bâtiments occupés.
Fonctionnalités :
- production et stockage d’énergie intégrés,
- capteurs CO₂, température et humidité embarqués,
- communication LoRaWAN,
- pilotage direct du débit selon la qualité d’air ou la présence,
- fonctionnement maître/esclave pour le soufflage et la reprise.
L’installation de eVAV permet la réduction drastique des temps d’installation (jusqu’à –90 %) et la suppression des coûts de câblage.
C’est une solution évolutive et adaptée aux exigences réglementaires des écoles et bureaux. Elle est idéale en rénovation ou les espaces sont restreint et le tirage d’alimentation électrique plus complexe.
L’e·VAV est un registre circulaire à débit variable qui permet :
- de gérer les débits d’air neuf dans les locaux tertiaires et les salles de classe.
- de réguler le débit d’air et mesurer la qualité de l’air intérieur grâce à ses capteurs intégrés (humidité, température et CO2).
Régulation de pression – RCPS / RRPS
La régulation de pression RCPS est dédiée à la stabilisation des réseaux aérauliques. Elle garantit des conditions de fonctionnement optimales pour les registres VAV situés en aval, en maintenant une pression constante malgré les variations de débit liées à l’occupation.
La régulation de pression des branches est très utilisée dans les bâtiments de grande hauteur. Cela permet de stabiliser chaque étage avec une pression de consigne dédiée à l’occupation réelle.
Les solutions de régulation de pression permettent de faciliter les mises en services, réduire les nuisances sonores et faire fonctionner les registres VAV aval sur leur plage de prédilections.
Fonctionnalités :
- mesure continue de la pression
- boucle de régulation automatique
- compatibilité avec les architectures VAV existantes
- optimisation de l’équilibrage des réseaux.
La régulation de pression permet de garder un confort homogène dans l’ensemble du bâtiment, de réduire les déséquilibres aérauliques et de fiabiliser le commissioning.
Le plus F2A : Nos régulateurs de pression intègre une croix de mesure permettant la recopie et le pilotage d’autres VAV. C’est la solution idéale pour dupliquer le débit d’antenne à la reprise.
Registre VAV circulaire équipée d’un régulateur de pression monté, de sonde pitot de gaine.
Registre VAV rectangulaire équipée d’un régulateur de pression monté, de sonde pitot de gaine
Plateforme SiMo – Management de la qualité d’air et des débits
SiMo est une plateforme de supervision et de pilotage dédiée aux systèmes VAV et eVAV. Elle agit comme une « Light BMS » spécialisée ventilation, offrant une vision claire et exploitable de la qualité d’air intérieur sans la complexité d’une GTB traditionnelle.
Ci-dessous quelques fonctionnalités disponibles sur SiMo :
- supervision temps réel CO₂, température et humidité
- sommation des débits
- gestion des plannings
- free cooling intelligent
- équilibrage des réseaux
- communication LoRaWAN et Modbus
- interface web intuitive avec stockage local des données.
SiMo vous donne a accès immédiat aux données de QAI, permet l’optimisation de la ventilation à l’échelle du bâtiment et la réduction des coûts d’intégration.
C’est une solution sans frais récurrents idéale pour l’exploitation et la maintenance.
Offre de mise en service
F2A propose une offre d’accompagnement à la mise en service d’une installation VAV et EVAV. Avec son réseau et ses compétences internes, profitez de l’efficacité F2A pour la mise en route de vos installations.
Aide à la mise en service, la mise au point et à l’installation de registres VAV et registres eVAV :
- Aide à l’installation
- Paramétrage des produits
- Mise au point du système de ventilation
- Rapport de mise en service
Nos équipes sont à votre disposition du lundi au jeudi de 8h à 17h30 et le vendredi de 8h à 16h30