Chaleurs dans les industries
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10 solutions pour diminuer les températures élevées sur site

Tiphaine - 14/06/2023

De nombreux secteurs d’activités sont exposés à des températures élevées : métallurgie, textile, fonderies, soudure, plasturgie… Ces ambiances thermiques élevées peuvent avoir de graves conséquences pour la santé des salariés. Ces dangers augmentent fortement lors de périodes de fortes chaleurs et de canicules. C’est pour cela qu’il est primordial de mettre en place des solutions techniques pour faire face à ces températures élevées. À ce titre, le gouvernement vient de présenter un plan dit Plan Vagues de Chaleur (cf. le plan « Vagues de Chaleur » : les actions phares pour les entreprises) qui précise les travaux et les gestes à mettre en place dans les entreprises pour limiter voire abaisser les températures élevées.

Quelles actions peuvent être mises en place pour protéger son industrie et ses salariés ?


1 - LES OBLIGATIONS DE L'EMPLOYEUR

1. LES OBLIGATIONS DE L’EMPLOYEUR

C’est le Code du Travail qui précise les obligations de l’employeur sur la sécurité et la santé des salariés.

Concernant les températures élevées et les solutions éventuelles, le Code du Travail n’apporte pas d’informations à ce sujet mais l’INRS précise toutefois qu’au-delà de 30°C pour une activité sédentaire et 28°C pour une activité physique, la chaleur peut constituer un risque pour les salariés.

Les sources de chaleurs créant ces ambiances thermiques peuvent provenir de différentes origines :

  • Proximité de matières en fusion.
  • Matériaux à haute température.
  • Conditions environnementales particulières (humidité, chaleur…).

L’article R4222-1 du Code du Travail précise l’obligation pour l’employeur de renouveler l’air ambiant dans les locaux fermés en maintenant une atmosphère saine et en évitant les élévations de températures, les odeurs et les condensations.


2 - LES SOLUTIONS techniques POUR ABAISSER LA TEMPÉRATURE

LES SOLUTIONS techniques POUR ABAISSER LA TEMPÉRATURE

Il existe de nombreuses solutions pour faire face à ces températures élevées allant de l’installation la plus simple à la plus sophistiquée :

  • Les ventilations naturelles.
  • Les ventilations mécaniques.
  • Les déstratificateurs d’air.
  • La climatisation.
  • La brumisation.
  • Les écrans solaires et ombrages.

LES VENTILATIONS NATURELLES

La ventilation naturelle se sert des pressions provoquées par le vent permettant d’assurer la circulation de l’air. Elle est régie par deux principes :

  • La ventilation par tirage thermique.
  • La ventilation traversante.
  • La ventilation mono-orientée.

Le ventilation par tirage thermique

On parle de « l’effet cheminée » : l’air chaud plus léger que l’air frais tend à s’élever et à s’extraire naturellement par les ouvertures en toiture. Pour que ce tirage fonctionne, la température intérieure doit être supérieur à la température extérieure.

De ce fait, l’ouverture des ouvrants toitures comme les extracteurs de fumées permet de créer cette ventilation naturelle. Nous détaillons cette solution dans la partie 3.

Ventilation par tirage thermique

La ventilation traversante

Il s’agit du fameux « courant d’air » qui est la différence de pression entre deux façades du bâtiment, du fait du vent ou de l’ensoleillement.

Ventilation traversante

La ventilation mono-orientée

Lorsqu’un bâtiment ne comporte qu’une seule ouverture, il est possible de créer une ventilation naturelle, du fait de la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur et sous la pression extérieure du vent.

Ventilation mono-orientée
Avantages
  • Fonctionnement naturel et silencieux.
  • Pas d’entretien, à l’exception des vérifications annuelles des ouvrants.
  • Solution économique.
  • Pas d’installation supplémentaire.
  • Aucun besoin d’énergie.
  • Impact environnemental réduit.
  • Renouvellement de l’air.
Inconvénients
  • Dépendance aux conditions climatiques.
  • Incontrôlable.
  • Aucun filtrage de l’air.
  • Dépend de la configuration du bâtiment.

LES VENTILATIONS MÉCANIQUES

La ventilation mécanique est l’ensemble des dispositifs qui comportent un équipement motorisé d’extraction ou d’insufflation d’air nouveau. Ces systèmes de ventilation permettent notamment, au-delà du renouvellement de l’air, d’abaisser la température dans les ateliers. Il existe plusieurs types de ventilation mécanique :

  • La ventilation à simple flux : ajout aux ouvrants un moteur relié à des bouches d’extraction de l’air.
  • La ventilation hygroréglable : réglage du débit de l’air en fonction du taux d’humidité de l’air extérieur.
  • La ventilation à double flux : deux systèmes indépendants d’aération avec un circuit d’insufflation et un autre d’extraction.
  • La VMC double flux thermodynamique : association d’une VMC à une pompe à chaleur.
  • La ventilation mécanique par insufflation.
  • La ventilation mécanique répartie : extraction de l’air pièce par pièce grâce à des aérateurs indépendants.
Avantages
  • Adaptable aux besoins.
  • Contrôle précis de l’apport et de l’évacuation de l’air.
  • Indépendant de la météo.
  • Filtrage de l’air et renouvellement permanent.
  • Contrôle de l’humidité.
  • Plusieurs solutions possibles.
Inconvénients
  • Installation onéreuse.
  • Entretien régulier.
  • Éventuelles nuisances sonores.
  • Encombrement et peu esthétique.
  • Dépendance à l’électricité.

L’ECRAN SOLAIRE ET OMBRAGES

Il existe différents types de protection solaire comme :

  • Les pare-soleils architecturaux, installées en façade, permettant de stopper ou d’atténuer la pénétration des rayons du soleil.
  • Les protections solaires mobiles comme les stores, les voiles d’ombrages, les auvents…
  • Les films réfléchissants installés sur les fenêtres permettant de réduire la transmission de la chaleur et des rayons du soleil.

En outre, il existe, pour les systèmes de désenfumage, des voiles qui s’installent directement sur les exutoires et qui permettent de diminuer, voire de supprimer, l’ensoleillement direct.

Avantages
  • Adaptable au site.
  • Protection contre les UV.
  • Economie d’énergie.
Inconvénients
  • Pas adapté à tous les sites.
  • Pas de renouvellement de l’air ambiant.
  • Perte de lumière naturelle
  • Installation plus ou moins onéreuse.

LA CLIMATISATION

La climatisation est également une solution rapide pour abaisser la température. Cette installation refroidit l’air ambiant, le filtre et éventuellement le réchauffe. Ce système élimine toute chaleur en rafraichissant l’air d’une pièce.

Avantages
  • Adaptable aux petits sites.
  • Indépendant de la météo.
  • Plusieurs solutions possibles.
Inconvénients
  • Installation onéreuse.
  • Entretien régulier.
  • Éventuelles nuisances sonores.
  • Encombrement et peu esthétique.
  • Pas de renouvellement de l’air ambiant.
  • Pas adaptables aux grands sites.

LA BRUMISATION ET LA NÉBULISATION

La brumisation permet un abaissement de la température ambiante en pulvérisant de fines gouttelettes d’eau qui s’évaporent quasi-immédiatement. Ce passage de l’état liquide à l’état gazeux permet de diminuer la température.

Avantages
  • Adaptable au site.
  • Abaissement rapide de la température.
  • Indépendant de la météo.
  • Suppression/réduction de la poussière.
  • Faible consommation d’énergie.
Inconvénients
  • Aération nécessaire de la pièce.
  • Entretien régulier.
  • Augmentation de l’humidité.
  • Pas adapté à tous les sites..
  • Pas de renouvellement de l’air ambiant.
  • Effet rafraichissant localisé.
  • Installation assez onéreuse.

LES DÉSTRATIFICATEURS D’AIR

Il s’agit en réalité d’un ventilateur qui permet de brasser l’air et d’apporter une température homogène dans les bureaux ou l’atelier. Attention, ce système n’est pas adapté à tous les sites et est le plus utile lors de présence de mezzanines

Avantages
  • Adaptable aux besoins.
  • Contrôle précis de l’apport et de l’évacuation de l’air.
  • Indépendant de la météo.
  • Installation peu onéreuse.
  • Plusieurs solutions possibles.
Inconvénients
  • Pas adapté à tous les sites.
  • Éventuelles nuisances sonores.
  • Dépendance à l’électricité.
  • Pas de filtrage de l’air.

LE REFROIDISSEMENT ADIABATIQUE

Derrière ce nom un peu barbare, se cache une véritable solution de rafraichissement de l’air permettant d’abaisser la température. Il s’agit d’un compromis entre la brumisation et la climatisation. L’adiabatique est un principe 100% naturel et très simple : l’air chaud passe à travers un échangeur humide et est ainsi refroidi.

Refroidissement adiabatique fonctionnement
Avantages
  • Faible consommation d’énergie.
  • Respect de l’environnement.
  • Coût d’exploitation réduit.
  • Installation peu onéreuse.
  • Kit prêt à monter en lieu et place d’un puit de lumière.
  • Taux d’humidité confortable (55%).
Inconvénients
  • Connexion à l’eau et électrique.

LA VÉGÉTALISATION

Les toitures végétalisées sont également un excellent moyen de lutter contre les températures élevées, et notamment l’été ou lors de fortes chaleurs. Les toitures végétalisées permettent une bonne isolation thermique, été comme hiver, une isolation acoustique, et de créer un espace vert sur le site.

Avantages
  • Écologie et biodiversité.
  • Isolation thermique et acoustique.
  • Gestion des eaux pluviales
  • Amélioration de la qualité de l’air.
Inconvénients
  • Entretien très régulier.
  • Poids.
  • Pas adapté à tous les sites.
  • Pas de renouvellement de l’air ambiant.
  • Installation onéreuse.

il n’y a pas de
fumée sans feu,
il n’y a pas de

problème sans solution !


3 - FOCUS SUR LES SOLUTIONS POUR LES SYSTÈMES DE DÉSENFUMAGE

FOCUS SUR LES SOLUTIONS POUR LES SYSTÈMES DE DÉSENFUMAGE EXISTANTS

La grande majorité des entreprises est équipée de systèmes de désenfumage. Il est possible d’utiliser ces systèmes pour créer une ventilation naturelle, dès lors que l’on respecte certaines précautions d’installation.

LA SOLUTION D’ASSERVISSEMENT ÉLECTRIQUE

La ventilation naturelle pilotée

La ventilation naturelle pilotée est une solution automatisée, qui vise à optimiser le confort des occupants dans les bâtiments non climatisés. Ainsi, la température intérieure du bâtiment est régulée en fonction des conditions climatiques extérieures :

  • Température intérieure < Température extérieure = fermeture des trappes pour conserver la fraicheur du bâtiment.
  • Température intérieure > Température extérieure = ouverture des trappes pour créer un renouvellement de l’air et une baisse de la température.
  • Accumulation de la température journalière dans le bâtiment = ouverture des trappes pour générer un flux d’air permettant un bon renouvellement et une baisse de la température.

La solution électrique d’aération

La solution électrique est un excellent moyen pour piloter les lanterneaux en ventilation de manière automatisée pour améliorer le confort des salariés, dans tout type de bâtiment. Les organes de commandes électriques offrent la possibilité de piloter à distance, via la gestion technique du bâtiment, l’ensemble des informations liées à la sécurité incendie et la ventilation de confort.

solution électrique d'aération
Avantages
  • Fonctionnement silencieux.
  • Respect de l’environnement.
  • Coût d’exploitation réduit.
  • Très précis : paramétrage de plusieurs données.
  • Possibilité de régler d’ouverture des trappes.
  • Pas de modification de la configuration du bâtiment.
  • Renouvellement de l’air
  • Simple d’utilisation.
  • Association du confort et de la sécurité.
Inconvénients
  • Entretien régulier.
  • Consommation d’énergie.
  • Nécessite des exutoires et des vérins adaptés à la fonction aération.
  • Installation onéreuse.
  • Risque de défauts de fonctionnement.

LES SOLUTIONS D’ASSERVISSEMENT PNEUMATIQUES OU MÉCANIQUES

Les dispositifs de commande avec ventilation

Les dispositifs de commande assurent l’ouverture en priorité et la fermeture des dispositifs actionnés de sécurité. Ils permettent de manœuvrer à distance en ouverture et fermeture la partie aération, tout en conservant la mise en sécurité prioritaire. Ces dispositifs sont télécommandables à distance, par l’adjonction d’un module pneumatique ou électrique.

Dispositif de commande avec aération
DISPOSITIFS DE COMMANDE AVEC VENTILATION

Les coffrets d’aération

Les coffrets d’aération peuvent être pneumatiques ou mécaniques (treuils d’aération sous certaines conditions).

Treuil aération
Treuil aération
Coffret d'aération
Coffret d’aération

Pour les dispositifs pneumatiques, ces derniers fonctionnent à partir d’une source d’air comprimé et permet localement la manœuvre à distance en ouverture et fermeture de châssis situés en toiture ou en façade des bâtiments réservés à l’aération. Ils peuvent être télécommandables à distance par électrovannes asservies par un système de détection pluie, détection vent, horloge…

COFFRETS D'AÉRATION

Une option indispensable : la centrale pluie/vent

La centrale pluie/vent permet le fonctionnement automatique ouverture et fermeture en aération, en fonction des conditions atmosphériques. De plus, la fonction fermeture en présence de pluie ou de vent est prioritaire sur tout ordre d’ouverture d’aération donné.

CENTRALE PLUIE/VENT
CENTRALE PLUIE/VENT
Avantages
  • Faible consommation d’énergie.
  • Fonctionnement naturel et silencieux.
  • Respect de l’environnement.
  • Coût d’exploitation réduit.
  • Installation peu onéreuse et rapide.
  • Pas de modification de la configuration du bâtiment.
  • Renouvellement de l’air
  • Simple d’utilisation.
  • Association du confort et de la sécurité.
  • Très fiable.
Inconvénients
  • Entretien régulier.
  • Nécessite des exutoires et des vérins adaptés à la fonction aération. L’installation peut devenir conséquente s’il faut changer l’intégralité du système.
  • Pas de précision possible : soit totalement ouvert, soit totalement fermé.

À retenir

A retenir

Plusieurs solutions pour limiter, voire abaisser, les températures élevées sur les sites industriels existent. De la plus basique à la plus sophistiquée, le critère de choix va dépendre des besoins, de la configuration du site et du budget.