BAT-TH-142 : la déstratification d’air en tertiaire, du gymnase au showroom

L’air chaud est moins dense que l’air froid : il monte. Dans un bureau de 2,70 m sous plafond, le phénomène est négligeable. Dans un gymnase, un hall d’exposition ou un atelier de huit à douze mètres, il devient un poste de dépense à part entière. La chaleur soufflée par les aérothermes ou la centrale de traitement d’air grimpe, s’accumule sous la toiture et y forme une couche chaude, tandis que la zone occupée, entre le sol et deux mètres de hauteur, reste en dessous de la consigne.

Le thermostat, placé à hauteur d’homme, réclame donc encore de la chaleur. Le générateur repart, alimente une couche haute déjà chaude, et l’écart de température entre l’intérieur et l’extérieur atteint son maximum précisément au niveau de la toiture, là où les déperditions sont les plus fortes. On paie deux fois : pour chauffer un volume inutile, et pour le laisser s’échapper plus vite.

Le déstratificateur casse ce mécanisme. Il aspire l’air chaud en partie haute et le ramène au sol, ou mélange les couches sur toute la hauteur. La zone occupée atteint sa consigne plus vite, le générateur fonctionne moins longtemps, la température sous toiture baisse et les pertes par le haut avec elle. Le système ne consomme que l’énergie de ses ventilateurs : c’est ce rapport entre une faible consommation propre et une économie sur toute la puissance de chauffage installée qui justifie le barème par kW.

La fiche vise les locaux tertiaires de grande hauteur, complètement clos, chauffés par un système convectif et/ou radiatif. Dans la pratique, ce sont les salles de sport et gymnases, les showrooms, les ateliers et garages, les halls d’exposition, les grandes surfaces de vente. La hauteur sous plafond ou sous faîtage doit être d’au moins cinq mètres. Un local ouvert sur l’extérieur, un auvent ou une halle partiellement close ne rentre pas dans le périmètre.

Trois familles de locaux sont écartées par la dénomination elle-même. D’abord les entrepôts logistiques, les réserves, les entrepôts et les locaux de stockage : la fiche cible les lieux où des personnes travaillent ou circulent, pas les volumes qui abritent des marchandises. Ensuite les locaux dont la température de consigne de chauffage, lorsque le local est occupé, est strictement inférieure à 15 °C : un local peu chauffé stratifie peu et l’économie serait marginale. Enfin, par la définition du système, les locaux équipés de simples brasseurs d’air plafonniers, dont l’installation n’ouvre aucun droit.

Un point d’attention pour les grandes surfaces : la surface de vente est éligible, la réserve attenante ne l’est pas. Le calcul du montant, et le volume retenu pour un éventuel prorata, doivent donc porter sur le seul local déstratifié.

• Éligibles : salles de sport, gymnases, showrooms, ateliers, garages, halls d’exposition, grandes surfaces, dès lors qu’ils sont complètement clos et d’au moins 5 m de hauteur.
• Exclus : entrepôts logistiques, réserves, entrepôts, locaux de stockage.
• Exclus : locaux dont la consigne de chauffage en occupation est strictement inférieure à 15 °C.
• Non éligibles par nature : brasseurs d’air plafonniers.

Le montant est déterminé pour l’ensemble du local complètement clos chauffé concerné par la déstratification. Il s’obtient en multipliant un coefficient, exprimé en kWh cumac par kW, par P, la puissance nominale du système de chauffage du local déstratifié, en kW. C’est bien la puissance du chauffage qui compte, pas celle des déstratificateurs installés. Le coefficient dépend de la zone climatique et du type de système de chauffage, convectif ou radiatif.

La fiche fixe la frontière entre les deux familles. Sont convectifs : centrale de traitement d’air, unité de toiture ou rooftop, aérotherme électrique, à combustible ou à fluide caloporteur, générateur d’air chaud, générateur de ventilation tempérée ou make-up, ventilo-convecteur. Sont radiatifs : cassettes, tubes et panneaux radiants électriques, à combustible ou à fluide caloporteur, et planchers chauffants. Lorsqu’un local est chauffé à la fois par un système convectif et par un système radiatif, les deux montants se cumulent.

La puissance P se détermine différemment selon l’architecture du chauffage. En chauffage décentralisé, avec des aérothermes gaz autonomes, des rooftops ou des radiants électriques, P est la somme des puissances nominales des équipements. En chauffage centralisé, P est la somme des puissances nominales des équipements installés dans le local pour le chauffer, cette somme étant inférieure ou égale à la puissance nominale de la chaudière.

Reste le cas fréquent d’une chaudière qui alimente plusieurs locaux, par exemple un hall d’exposition et ses bureaux. La fiche est explicite : la part de la puissance nominale de la chaudière à considérer pour le local à déstratifier est calculée au prorata des volumes totaux chauffés. On rapporte le volume du local déstratifié au volume total chauffé par la chaudière, et l’on applique ce ratio à la puissance de la chaudière.

• Montant = coefficient de la zone et du type de chauffage × P, avec P en kW.
• P est la puissance nominale du chauffage du local, pas celle du déstratificateur.
• Chaudière commune à plusieurs locaux : prorata des volumes totaux chauffés.
• Convectif et radiatif dans le même local : les montants se cumulent.

Premier cas, une salle de sport en zone H1, chauffée par quatre aérothermes gaz de 45 kW chacun. Le chauffage est décentralisé et convectif. P = 4 × 45 = 180 kW. Montant : 3 900 × 180 = 702 000 kWh cumac.

Deuxième cas, un showroom automobile en zone H2, chauffé par un rooftop de 120 kW. Système convectif, un seul équipement. P = 120 kW. Montant : 4 500 × 120 = 540 000 kWh cumac.

Troisième cas, un atelier de garage en zone H3, chauffé à la fois par trois tubes radiants gaz de 20 kW et par un générateur d’air chaud de 40 kW. Les deux systèmes coexistent, les montants se cumulent. Part radiative : P = 3 × 20 = 60 kW, soit 1 600 × 60 = 96 000 kWh cumac. Part convective : P = 40 kW, soit 4 600 × 40 = 184 000 kWh cumac. Total : 96 000 + 184 000 = 280 000 kWh cumac.

Quatrième cas, celui du prorata. Un hall d’exposition en zone H1 de 40 m × 30 m × 10 m, soit 12 000 m³, est chauffé par des aérothermes à eau chaude alimentés par une chaudière de 300 kW. Cette chaudière chauffe aussi les bureaux attenants, 3 000 m³. Volume total chauffé : 12 000 + 3 000 = 15 000 m³. Ratio : 12 000 / 15 000 = 0,8. Puissance retenue : 300 × 0,8 = 240 kW, cohérente avec les six aérothermes de 40 kW du hall, soit 6 × 40 = 240 kW. Montant : 3 900 × 240 = 936 000 kWh cumac. Retenir les 300 kW de la chaudière sans prorata aurait conduit à un dossier surévalué.

• Salle de sport H1, convectif 180 kW : 702 000 kWh cumac.
• Showroom H2, convectif 120 kW : 540 000 kWh cumac.
• Atelier H3, radiatif 60 kW plus convectif 40 kW : 96 000 + 184 000 = 280 000 kWh cumac.
• Hall d’exposition H1, chaudière 300 kW au prorata 0,8, soit 240 kW : 936 000 kWh cumac.

La déstratification d’air existe aussi en version industrielle, sous la fiche IND-BA-110, même version A71-4 et même durée de vie de 15 ans. L’opération technique est identique, mais le barème ne l’est pas. En zone H1 sur un chauffage convectif, IND-BA-110 attribue 7 200 kWh cumac par kW contre 3 900 pour BAT-TH-142, soit un rapport de 7 200 divisé par 3 900, environ 1,85.

Reprenons la salle de sport du premier exemple, 180 kW convectifs en H1. En tertiaire : 3 900 × 180 = 702 000 kWh cumac. Si ce même volume était un atelier de production industrielle : 7 200 × 180 = 1 296 000 kWh cumac. L’écart est de 1 296 000 moins 702 000, soit 594 000 kWh cumac pour une installation strictement identique.

Cet écart n’ouvre aucun choix. La fiche applicable découle de la nature réelle du local et de l’activité qui s’y exerce : une salle de sport, un showroom, un garage de réparation ou une surface de vente sont des locaux tertiaires et relèvent de BAT-TH-142, quelle que soit leur hauteur ou leur allure de halle. Un dossier tertiaire déposé sous IND-BA-110 pour bénéficier d’un montant supérieur est un dossier mal qualifié, exposé au refus ou à la requalification, et qui engage la responsabilité de tous les signataires.

Le point de vigilance est donc le suivant : avant tout calcul, établir sans ambiguïté la qualification du local, la documenter, et vérifier que le bénéficiaire, l’activité et le local racontent la même histoire. Les cas mixtes, un atelier de maintenance au sein d’un site industriel par exemple, méritent une analyse au cas par cas et une position écrite du délégataire ou de l’obligé avant l’engagement des travaux.

• Même local de 180 kW en H1 : 702 000 kWh cumac en tertiaire, 1 296 000 en industriel, écart de 594 000.
• La qualification suit l’usage réel du local, jamais le montant espéré.
• En cas de doute, position écrite du délégataire ou de l’obligé avant engagement.

La mise en place est réalisée par un professionnel disposant d’une couverture d’assurance responsabilité décennale appliquée aux travaux d’électricité. Le local présente une hauteur sous plafond ou sous faîtage d’au moins cinq mètres. Quel que soit le principe retenu, les besoins en déstratification sont déterminés par une note de dimensionnement et un calepinage établis par un professionnel ou un bureau d’études : nombre d’appareils, position, débits, zones couvertes. Cette note n’est pas une formalité, elle fait partie des pièces exigées.

Deux principes de fonctionnement sont admis. La déstratification par écoulement d’air vertical aspire l’air à au plus un cinquième de la hauteur du local en partant du plafond ou du faîtage. Pour un local de 10 m, l’aspiration se situe donc dans les 2 premiers mètres sous le plafond, puisque 10 divisé par 5 fait 2. Le flux est orienté vers le sol, avec une vitesse maximale de 0,2 m/s à un mètre du sol, pour ne créer aucune sensation de courant d’air dans la zone occupée.

La déstratification par écoulement d’air horizontal aspire les couches d’air sur toute la hauteur du local : le point le plus bas de l’aspiration se trouve à au plus un mètre du sol, le point le plus haut à au plus un mètre du plafond ou du faîtage. Le flux circule horizontalement entre un diffuseur et un collecteur, toujours avec 0,2 m/s au maximum à un mètre du sol. Le système doit contenir un dispositif permettant le mélange de l’air aspiré.

Deux exigences communes complètent le dispositif. Le système est asservi à au moins une mesure de température de l’air située dans la zone entre le déstratificateur inclus et le plafond ou le faîtage : il fonctionne quand la couche haute est effectivement chaude, pas en continu. Et le niveau de bruit au sol, du seul fait du fonctionnement du système, est strictement inférieur à 45 dB ou 45 dB(A). Cette exigence acoustique est propre au tertiaire : dans une salle de sport, un showroom ou une surface de vente, le confort des occupants et des clients prime. Elle doit être justifiée par les caractéristiques du matériel et par le calepinage, à la hauteur de pose réelle.

• Professionnel couvert par une décennale appliquée aux travaux d’électricité.
• Hauteur sous plafond ou sous faîtage d’au moins 5 m.
• Vertical : aspiration dans le cinquième supérieur de la hauteur, flux vers le sol.
• Horizontal : aspiration de 1 m du sol à 1 m du plafond, flux du diffuseur vers le collecteur, dispositif de mélange.
• Vitesse d’air maximale de 0,2 m/s à 1 m du sol.
• Asservissement à une mesure de température en zone haute.
• Bruit au sol strictement inférieur à 45 dB ou 45 dB(A).
• Note de dimensionnement et calepinage par un professionnel ou un bureau d’études.

Un dossier BAT-TH-142 est examiné sur pièces et peut faire l’objet d’une vérification sur site. Les contrôleurs reprennent la fiche point par point, et l’expérience montre que les refus se concentrent sur un petit nombre de motifs, presque tous évitables au moment du montage.

Le premier motif touche le périmètre. Un local exclu, réserve, entrepôt ou stockage, une consigne en occupation inférieure à 15 °C, une hauteur inférieure à cinq mètres ou un local non complètement clos font tomber le dossier avant tout calcul. De même, des brasseurs d’air plafonniers présentés comme déstratificateurs, ou un appareil raccordé au circuit de chauffage, ne répondent pas à la définition du système.

Le deuxième motif porte sur la puissance P. Les erreurs classiques sont de retenir la puissance des déstratificateurs au lieu de celle du chauffage, d’additionner des équipements qui chauffent d’autres locaux, ou de prendre la puissance totale d’une chaudière commune sans appliquer le prorata des volumes. La puissance nominale de chaque équipement doit être lisible sur les plaques ou les fiches techniques, et le type de système, convectif ou radiatif, doit correspondre aux listes de la fiche.

Le troisième motif est documentaire : absence de note de dimensionnement ou de calepinage, absence d’asservissement à une sonde de température en partie haute, niveau sonore non justifié ou supérieur ou égal à 45 dB(A), vitesse d’air non maîtrisée, attestation décennale ne couvrant pas l’électricité. Enfin, la mauvaise qualification du local, tertiaire déposé en industriel, reste le motif le plus lourd, parce qu’il met en cause la sincérité du dossier et non une simple pièce manquante. Un dossier bien préparé, c’est un dossier où chaque chiffre du calcul renvoie à une pièce, et où la fiche choisie découle de l’usage réel du bâtiment.

• Périmètre : local exclu, consigne sous 15 °C, hauteur sous 5 m, local non clos, brasseurs plafonniers.
• Puissance : confusion entre déstratificateur et chauffage, équipements d’autres locaux, chaudière sans prorata.
• Pièces : note de dimensionnement, calepinage, asservissement, bruit sous 45 dB(A), décennale électricité.
• Qualification : un local tertiaire relève de BAT-TH-142, jamais d’IND-BA-110.