L'objectif est avant tout d'assurer une conception qui permette un passage facile de l'air en limitant les pertes de charges. Il est important de prévoir les trajets de free-cooling le plus tôt possible dans la conception. Voir aussi le dossier Concevoir un système de ventilation énergétiquement efficace pour en savoir plus au sujet des « pertes de charge faibles ».
Les figures ci-dessous orientent le concepteur sur le rapport optimal entre largeur et profondeur des espaces en fonction du type de free-cooling naturel envisagé.
| Applicable pour des bâtiments avec des gains internes moyen à élevés (type affectation de bureaux) | |
|---|---|
| Ventilation unilatérale | Par exemple pour une hauteur sous plafond de 3m, la profondeur maximale conseillée est de 7,5 m. |
| Ventilation traversante | Par exemple pour une hauteur sous plafond de 3m, la profondeur maximale conseillée est de 15 m (sans obstacle !). |
De manière générale, chaque pièce sera équipée d'un élément ouvrant (fenêtre pivotante ou oscillo-battantes, grilles d'amenée d'air, etc.) qui sera réparti de manière homogène sur l'ensemble de la façade au vent (zone de surpression), dont l'angle d'incidence entre le vent dominant et la fenêtre sera inférieur ou égal à 45°.
Direction du vent dominant
Si un local est situé entre plusieurs façades, on en profitera (indépendamment du trajet choisi) pour placer des ouvertures dans les différentes façades (voir page Implantation et forme des bâtiments : quels choix influencent les effets du vent ?). Dans le cas d'une ventilation traversante, les éléments ouvrants d'extraction d'air seront placés sur la façade opposée (zone de dépression). Néanmoins, ils pourront ne pas être alignés aux amenées d'air naturel afin de brasser l'air du local à rafraîchir.
Il convient aussi de veiller à ce que l' aménagement intérieur (placement des cloisons intérieures) corresponde bien à la répartition des ouvertures.
Exemple du bâtiment Caméléon, Bruxelles.
Le placement des cloisons intérieures a posteriori peut affecter l'efficacité du free-cooling dans certaines zones.
Prenons deux exemples concrets du magasin Cameleon :
La modulation de la ventilation n'est pas assurée par un degré d'ouverture différent pour chaque fenêtre mais par la variation de l'ouverture de plusieurs fenêtres. Pendant la journée, un apport de chaleur plus important apparaît dans certaines zones, en l'occurrence les cabines d'essayage qui ne se trouvent malheureusement pas face à une ouverture. Solution : la commande électrique des fenêtres doit être adaptée à l'aménagement des plateaux.
La zone où se trouvent les caisses ne se situe pas non plus dans le courant d'air qui s'échappe par l'atrium. Ceci est dû aux cloisons placées après la phase de conception du système. Des ventilateurs à pales décoratifs sans grille ont été ajoutés à cet endroit pour contraindre l'air à traverser la zone.
Si l'extraction est assurée via des conduits verticaux, des cheminées d'extraction sont souvent installées. Rassembler les ouvertures d'extraction sur une extraction verticale commune (atrium, cheminée solaire, ...) aura l'avantage de réduire les coûts d'investissement, l'encombrement et d'augmenter l'effet cheminée. Cependant, il devra être analysé les éventuels risques de mouvement d'air indésirable qui seront nuisibles d'une part à l'efficacité de l'extraction d'air et d'autre part au confort de l'utilisateur (si le canal d'extraction est un atrium par exemple).
