Brevet FR3051543A1 — publié le 20171124

L'invention porte sur un procédé pour améliorer la ventilation d'au moins une zone polluée où s'accumulent et/ou stagnent des polluants atmosphériques, située à l'extérieur d'au 5 moins un bâtiment, notamment dans les « canyons urbains ». Partout la qualité de l'air des villes ou métropoles est devenue un problème critique. De ce fait, un effort important de recherche et développement est effectué de part le monde pour tenter de répondre au problème de pollution, en particulier de pollution urbaine. En effet, les particules fines (tailles PM 10, PM 2.5 et inférieures), les oxydes d'azote (NOx), les 10 composés organiques volatiles (COV), l'ozone et d'autres polluants sont répandus de façon diffuse dans toutes les villes, ce qui rend difficile leur captage et leur élimination. De plus, il est connu que des zones non ou mal ventilées existent dans les zones à forte urbanisation, à l'extérieur des bâtiments ; elles sont souvent appelées « canyons urbains ». De telles zones extérieures non ou mal ventilées, c'est-à-dire insuffisamment 15 ventilées, peuvent exister entre plusieurs bâtiments ou au sein d'un même bâtiment, par exemple dans une cour centrale ou une terrasse encaissée de ce bâtiment. Ces zones de type « canyons urbains » posent des problèmes de santé, en l'absence de vent ou par vent faible, puisque leur défaut de ventilation engendre une accumulation de polluants aux abords du ou des bâtiments considérés, lesquels polluants peuvent être inhalés 20 par des personnes se trouvant dans ces zones ou encore pénétrer dans le ou les bâtiments situés dans ou à proximité immédiate de ces zones et là encore, être inhalés par des personnes. La présente invention vise à résoudre ce problème en proposant un procédé permettant de pallier l'insuffisance de ventilation aux abords d'un ou plusieurs bâtiments, typiquement dans une zone confinée et/ou mal ventilée, par exemple de type « canyon 25 urbain », se trouvant entre plusieurs bâtiments ou au sein ou aux abords immédiats d'un même bâtiment. La solution de l'invention repose alors sur un procédé pour améliorer la ventilation d' au moins une zone polluée où s'accumulent et/ou stagnent des polluants atmosphériques, c'est-à-dire une zone mal ou insuffisamment ventilée, située à l'extérieur d' au moins un 30 bâtiment, dans lequel : a) on prélève de l'air dans ledit au moins un bâtiment, b) on distribue l'air prélevé à l'étape a) dans ladite au moins une zone polluée, et c) on chasse au moins une partie des polluants atmosphériques présents dans ladite au moins une zone polluée par balayage gazeux avec l'air provenant de l'étape b). 3051543 2 En effet, l'air à l'intérieur d'un (ou plusieurs) bâtiment, même s'il est légèrement vicié par du CO2 expiré par les personnes qui s'y trouvent ou par d'autres composés volatiles, est toujours moins pollué que l'air extérieur stagnant dans les zones confinées, c'est-à-dire mal ou insuffisamment ventilées, tels les canyons urbaines ou analogues. En effet, grâce à la mise en oeuvre de système de ventilation mécanique contrôlée ou VMC, on peut garantir une certaine qualité de l'air intérieur du bâtiment. Les systèmes de ventilation de type VMC comprennent typiquement une ventilation forcée traversant tout ou partie des zones du bâtiment, ainsi que des systèmes d'optimisation énergétique permettant d'optimiser l'énergie utilisée grâce à un contrôle judicieux des échanges thermiques entre l'air entrant et l'air sortant, et/ou des systèmes de purification d'air, tels des filtres à particules, permettant d'éliminer tout ou partie des polluants présents dans les flux d'air entrant et/ou sortant des bâtiments. La présente invention repose donc sur le fait d'utiliser l'air d'un (ou plusieurs) bâtiment(s) qui normalement est rejeté indifféremment vers l'extérieur, en le dirigeant et canalisant vers une (ou des) zone polluée confinée, pas et/ou mal ventilée, typiquement un « canyon urbain » ou analogue, située à l'extérieur, de préférence aux abords immédiats, dudit bâtiment de manière à lutter contre l'insuffisance de ventilation de cette (ou ces) zones en y créant un balayage gazeux avec l'air provenant du bâtiment, lequel va chasser tout ou partie des polluants atmosphériques présents dans la zone polluée extérieure au bâtiment. L'arrivée dans cette zone polluée d'air « plus pur » provenant de l'intérieur du bâtiment va diluer les polluants qui s'y trouvent et/ou les entraîner hors de la zone pas et/ou mal ventilée, ce qui engendrera une diminution de la proportion ou concentration de polluants dans cette zone. Le bâtiment constitue une sorte de « poumon urbain » servant à améliorer la qualité de l'air extérieur aux abords dudit bâtiment. L'aspiration et l'expiration d'air sont orientées afin de canaliser les écoulements d'air à l'extérieur du bâtiment et assurer le maintien d'un « microcosme » d'air extérieur purifié, c'est-à-dire moins pollué, entre plusieurs bâtiments ou au coeur d'une même structure, par exemple la cour intérieure d'un même bâtiment. Le contrôle des écoulements gazeux rentrant et sortant du bâtiment et de leur distribution 30 judicieuse dans une (ou des) zone polluée confinée, pas et/ou mal ventilée, typiquement un « canyon urbain » ou analogue, située aux abords immédiats dudit bâtiment sont donc primordiaux dans le cadre de la présente invention. 3051543 3 Selon le cas, le procédé de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes : - la zone polluée est un « canyon urbain », c'est-à-dire une (ou plusieurs) zone extérieure non ou mal ventilée, c'est-à-dire insuffisamment ventilée, où s'accumule des 5 polluants gazeux et/ou aérosols. - la zone polluée est située aux abords immédiats du bâtiment, c'est-à-dire autour du bâtiment ou dans une partie de la structure même du bâtiment, par exemple une terrasse enclavée ou encaissée, ou une cour intérieure. - le bâtiment est un immeuble d'habitation ou à usage commercial, par exemple un 10 (ou plusieurs) immeuble de bureaux, résidence, maison.... - il comprend les étapes préalables à l'étape a) de : i) on prélève de l'air dans ou à l'extérieur du bâtiment, ii) on purifie l'air prélevé à l'étape i), et ii) on injecte l'air purifié obtenu à l'étape ii) dans le bâtiment. 15 - l'air est purifié à l'étape ii) au moyen d'un ou plusieurs filtres. - l'air est purifié à l'étape ii) au moyen d'un système de filtration. - on purifie l'air à l'étape ii), au moyen d'un système de filtration comprenant un ou plusieurs filtres particulaires conçus et/ou adaptés pour cibler les particules les plus pénétrantes (Most Penetrating Particules ou MPP) tout en limitant la perte de charge, par 20 exemple des MPP de type PM 2.5 et inférieur. - on purifie l'air à l'étape ii), au moyen d'un système de filtration comprenant un ou plusieurs filtres moléculaires conçus et adaptés pour capter des polluants chimiques ciblés de type NOx et COV. - un ou des capteurs de mesures de polluants disposés dans l'ensemble de la structure 25 permettent de contrôler l'efficacité du système de filtration et de dépollution. - la zone polluée est située entre plusieurs bâtiments. L'invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivante, faite à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux figures annexées parmi lesquelles : - la Figure 1 schématise un ensemble d'immeubles entrent lesquels existent des « canyons urbains » mal ventilés ; et - la Figure 2 schématise la mise en oeuvre d'un procédé selon la présente invention pour améliorer la ventilation des « canyons urbains » de la Figure 1. 3051543 4 La Figure 1 schématise un ensemble de plusieurs bâtiments 1 au sein d'une ville qui est normalement ventilée naturellement par des flux d'air, c'est-à-dire des vents 4, permettant de chasser les polluants atmosphériques 3. On voit toutefois que les vents 10 ne permettent pas de chasser tous les polluants 3, 5 tels des composés chimiques (NOx, COx, SOx, COV...), en particulier ceux qui s'accumulent et stagnent dans les zones non ou mal ventilées 2, tels des « canyons urbains » ou des espaces semi-clos ou encaissés, comme des cours intérieures, des terrasses ou des balcons. Afin d'améliorer la ventilation de ces canyons urbains 2 et donc d'en chasser les particules 3 de composés polluants qui s'y trouvent, on met en oeuvre le procédé de 10 l'invention comme illustré en Figure 2. Plus précisément, de l'air est prélevé (en 5) à un ou plusieurs étages 7 du bâtiment 1 au moyen de canalisations, de conduits de gaz ou de tout canal de ventilation analogue 8 et d'un système d'aspiration 9, tel un ventilateur ou analogue, puis distribué (6, 15) dans la ou les zones polluées 2 formant des canyons urbains aux abords du bâtiment 1. 15 La distribution de l'air peut se faire latéralement (en 6) ou par le dessous (en 15) de la ou des zones 2 mal ventilées, ou les deux. Cet apport d'air permet de chasser (flèches 10) au moins une partie des polluants atmosphériques 3 présents dans les zones polluées 2 du fait du balayage gazeux s'opérant avec l'air provenant du bâtiment 1. Cet air issu du bâtiment 1 peut contenir des composés 20 comme le CO2 provenant de la respiration humaine dans le bâtiment, éventuellement d'autres composés volatils, tels que des COV ou des composés malodorants libérés par les meubles, les revêtements de sol ou muraux, les peintures etc... dans le bâtiment 1. Cet air provenant du bâtiment 1 est en fait de l'air atmosphérique prélevé à l'extérieur (en 11) du bâtiment 1 ou, alternativement, de l'air intérieur recyclé, ou un mélange 25 des deux, puis purifié 12, par exemple filtré et/ou purifié par adsorption et/ou catalyse ou autre pour en éliminer les polluants, par exemple les NOx, SOx, aérosols, poussières..., et qui est ensuite injecté (en 14) aux différents étages 7 du bâtiment 1 par un réseau de canalisations 13 ou analogue, typiquement un système de ventilation mécanique ou VMC. De préférence, tout ou partie de l'air est prélevé à l'extérieur (en 11) du bâtiment 1 30 puis purifié par un système de filtration comprenant un ou des filtres particulaires conçus et/ou adaptés pour cibler les particules les plus pénétrantes (Most Penetrating Particules ou MPP) tout en limitant la perte de charge, par exemple des filtres moléculaires conçus et adaptés pour capter des polluants chimiques ciblés, tels que les NOx, SOxet COVs. Des 3051543 5 capteurs de mesure de polluants disposés dans l'ensemble de la structure du bâtiment 1 permettent de contrôler l'efficacité du système de filtration et de dépollution de l'air. L'air prélevé en 5 est donc de l'air « usagé » ayant été préalablement injecté en 14 aux différents étages du bâtiment 1. Cet air usagé est forcément plus « propre » que l'air qui 5 stagne dans les canyons urbains 2 et peut donc être avantageusement utilisé pour évacuer les polluants de ces canyons urbains 2 ou autres zones non ou mal ventilées. Les polluants atmosphériques 3 ainsi chassés des zones 2 polluées peuvent être enfin évacués par les flux d'air naturels, tels les vents 4. L'air « usagé » utilisé pour éliminer les zones 2 non ou mal ventilées peut aussi de l'air provenant d'autres parties du bâtiment 1, par exemple des sous- 10 sols, notamment de caves et/ou espaces de parking. Sur la Figure 2, on a représente le cas où l'air usagé » utilisé pour éliminer les zones 2 non ou mal ventilées provient d'un seul bâtiment 1 mais il va de soi que cet air pourrait provenir de plusieurs bâtiments 1 situés à proximité de la ou des zones 2 à ventiler. En outre, la circulation de l'air peut être assurée par un ou des systèmes d'aspiration d'air, par exemple 15 un ou des ventilateurs 9 ou analogue. D'une façon générale, en s'attaquant aux poches de pollutions présentent dans les canyons urbains 2, des bâtiments 1 conçus comme des « poumons urbains » mettant en oeuvre le procédé de l'invention peuvent ramener la vie dans des quartiers à l'air vicié et participer à transformer une ville en améliorant la qualité de l'air qui s'y trouve. 20 Il est à souligner que la qualité du « microcosme » d'air extérieur peut être par ailleurs encore augmentée par la mise en place aux abords des bâtiments 1 d'une végétation apportant de la fraicheur et/ou choisie pour ses propriétés dépolluantes. Avantageusement, on peut également prévoir un système d'information permettant de fournir aux occupants du bâtiment des informations relatives à la qualité de l'air à 25 l'intérieur et/ou à l'extérieur du bâtiment, en particulier dans les zones de type « canyons urbains » situées aux abords immédiats du bâtiment qui sont ventilées par le procédé de l'invention. REVENDICATIONS1. Procédé pour améliorer la ventilation d'au moins une zone polluée (2) où s'accumulent et/ou stagnent des polluants atmosphériques (3), située à l'extérieur d'au moins un bâtiment (1), dans lequel : a) on prélève (5) de l'air dans ledit au moins un bâtiment (1), b) on distribue (6) l'air prélevé à l'étape a) dans ladite au moins une zone polluée (2), et c) on chasse (10) au moins une partie des polluants atmosphériques (3) présents dans ladite au moins une zone polluée (2) par balayage gazeux avec l'air provenant de l'étape b). 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la zone polluée (2) est un canyon urbain. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone polluée (2) est située aux abords immédiats d'au moins un bâtiment (1). 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un bâtiment (1) est un immeuble d'habitation ou à usage commercial. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à l'étape b), on distribue l'air prélevé à l'étape a) latéralement (6) à et/ou en-dessous (15) d'au moins une zone polluée (2). 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes préalables à l'étape a) de : i) on prélève (11) de l'air dans ou à l'extérieur du bâtiment (1), ii) on purifie (12) l'air prélevé à l'étape i), et ii) on injecte (14) l'air purifié obtenu à l'étape ii) dans le bâtiment (1). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on purifie (12) l'air à l'étape ii), au moyen d'un système de filtration comprenant un ou plusieurs filtres particulaires. 3051543 7 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on purifie (12) l'air à l'étape ii), au moyen d'un système de filtration comprenant un ou plusieurs filtres moléculaires conçus et adaptés pour capter des polluants chimiques ciblés de type NOx et COV. 5 9. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'à l'étape i), on prélève (11) de l'air à l'extérieur du bâtiment (1). 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la 10 zone polluée (2) est située entre plusieurs bâtiments (1).