O colapso é a ação de criar uma renovação do ar movendo-se em um local fechado. É utilizado em locais onde existe o risco de falta de oxigênio , ou onde poluentes e outras substâncias indesejáveis ( umidade , por exemplo) podem se acumular em sua ausência: residências, escritórios, lojas, teatros, ensino, obras subterrâneas, túnel rodoviário, oficina industrial, minha ...
A AFSSET constatou na França que “a operação encontrada nesses dispositivos nem sempre corresponde à operação teórica e o fluxo de ar nos edifícios nem sempre está de acordo com as previsões” .
O ventilador , inventado pelos chineses e outros Pankas (ou punkha), é um dos dispositivos de ventilação mais básicos e mais antigos, permitindo que uma refrescante corrente de ar seja criada nos ambientes superaquecidos das regiões orientais. No mesmo espírito, os Badgirs ou "torres eólicas" alcançam, por calado, uma ventilação natural nos edifícios persas durante séculos e associados a um Yakhchal , permitindo inclusive a conservação do gelo em condições de extremo calor no Irã, portanto engenheiros persas da época realizado um dos primeiros ar condicionado .
O dispositivo de ventilação mais comum e primitivo, entretanto, é provavelmente a chaminé, ou o buraco feito acima de uma lareira em todos os edifícios do mundo; O ar quente é eventualmente aspirado para um tubo de chaminé , a força para pôr em movimento a coluna de ar é assegurada pelo calor do fogo, o abastecimento de ar dá-se através de fissuras e imperfeições das paredes da construção.
Na Roma antiga e até a Idade Média, as janelas eram apenas dotadas de venezianas , que precisavam ser abertas para permitir a entrada de luz. Não falávamos de ventilação, mas a circulação do ar no interior do edifício era livre e abundante, garantida pelos jogos de pressão existentes no exterior e no interior do edifício.
Principalmente no Norte, a necessidade de se proteger do frio e reter o calor das lareiras, obriga a substituir os painéis de madeira das venezianas, elementos translúcidos, no melhor caso dos vidros , transformações sucessivas que conduzem ao caixilho moderno . , que não precisa ser deixado aberto para permitir a entrada de luz. Em geral, ao melhorar os fechamentos das vãos, os materiais e sua implantação, o edifício caminha para uma maior estanqueidade . Podemos, portanto, ver a ventilação associada ao aquecimento, sendo uma contraditória com a outra.
Quando ela faz com que seja uma ciência meados XVIII th século, ventilação está interessado em ambientes confinados, que agora fazem parte dos edifícios.
Mas a ciência primeiro se concentrou em lugares como as minas , depois no interior dos navios , depois nas prisões , quartéis e finalmente nos hospitais "onde massas de carne humana em decomposição mais ou menos avançada envenenam a atmosfera".
O primeiro ventilação artificial que a história faz menção é o que aconselha Hipócrates em -460, durante uma epidemia em Atenas e que continua a ser aplicada na XIX th século algumas cidades do sul da França durante a Quarta pandemia de cólera, ou seja, a iluminação de grandes lareiras em locais públicos. Essas lareiras queimavam parte dos miasmas de ar e causavam uma corrente de ar na atmosfera ambiente, mas exigiam uma enorme massa de combustível e atuavam apenas em superfícies muito pequenas.
Um trabalho de 1557, que Georgius Agricola , publicada em Basileia de mineração, de Re metallica , indica os meios, em seguida, utilizados para a ventilação e reconhecer no desenho do tempo os mesmos meios artificiais ainda usado na XIX th século: Os foles , o ventilador rotativo, o ventilador alado e de câmara quádrupla. Já se fala em divisões para as correntes ascendentes e descendentes.
Em 1745, Samuel Sutton teve um cuidado especial com a ventilação dos navios.
A partir de 1734, John Theophilus Desaguliers e o fisiologista , químico e inventor britânico Stephen Hales , introduziram ventiladores mecânicos para ventilar a prisão de Newgate , hospitais e especialmente as Casas dos Comuns, onde uma "roda centrífuga" era usada: em 1750, um comitê foi estabelecido em Londres pela Royal Society para examinar o mau estado de ventilação dessas prisões que então produzia "a doença conhecida como febre carcerária ". Sir John Pringle, autor de Observations on the Nature and Cure of Hospital and Jayl Fevers, e o Dr. Hales recomendam o uso de um ventilador inventado por este último e logo as mortes em Newgate são reduzidas de sete ou oito por semana para cerca de duas por mês. Temos uma ideia do que era a prisão de Newgate então, pelo fato de que dos onze trabalhadores empregados para instalar o ventilador, sete foram atacados com febre e um morreu em decorrência disso.
Diante do quase desaparecimento da morte por "febre carcerária", o uso de ventiladores inventados por Stephen Hales, está se espalhando nesses estabelecimentos, bem como em hospícios e navios. Seu uso também se espalhou na França, onde Hales obteria do rei Luís XV , por ocasião de uma guerra com a França, a autorização para instalar tais dispositivos nos depósitos onde os prisioneiros ingleses são mantidos.
Na França, Duhamel du Monceau foi o primeiro a indicar em sua obra de 1759 o uso da chamada dos fogões de cozinha dos navios para desinfetar os porões. Baseia-se no trabalho de Hales no estabelecimento de ventilação para celeiros .
Em 1767, Léopold Citizenship , destacando os inconvenientes dos motores mecânicos dos seus antecessores, expôs a aplicação aos hospitais de ventilação por tomada de ar que observou em Liège nas minas onde é praticada há séculos.
A química é um progresso extremamente quantitativo com Antoine Lavoisier, que foi promovido à ciência exata . As bases da teoria do calor são estabelecidas, estudamos a propagação do calor através dos corpos, as leis do aquecimento e do resfriamento, as fases dos gases, etc.
No início XIX th século, problemas de ventilação, aquecimento e saneamento em geral, estão se tornando uma grande preocupação, as correntes impulsionadas higienistas , primeiro na Inglaterra ( HM prisão Pentonville , Hospital de Guy , etc. ), mais tarde, na França. Trata-se de ventilação em residências particulares, quartéis e hospitais. Na França, Jean-Pierre-Joseph d'Arcet foi o primeiro que, no início do século, aplicou a ciência de maneira prática e séria à saúde de oficinas e teatros. "Na higiene pública, como a água, o ar é tanto um alimento quanto um agente de desinfecção ou purificação." A renovação do ar pode ser obtida de várias formas e é fundamentalmente essencial onde se reúnem muitos indivíduos que dão origem a calor e miasmas, quer por si próprios ou pelos materiais que trabalham, quer no seguimento das suas doenças em hospitais ou em locais destinados a receber lixo. ou matéria excremental. A higiene pública preocupa-se com a "ventilação externa", aquela que resulta da disposição dos pátios de todos os edifícios e casas, da largura das ruas, do seu sentido, da sua exposição a sul, etc. “Construir ruas largas, casas baixas, praças amplas, pátios proporcionais à superfície dos edifícios, (...) são os grandes meios de ventilação pública de uma cidade que qualquer boa administração deve procurar estabelecer. Apesar da oposição e a indisposição de certos interesses privados ”.
Os princípios da ventilação ainda são bastante simples. Para ventilar uma sala, você precisa de três coisas: uma entrada, uma saída, uma força. Qualquer capacidade fechada onde se deseja produzir uma renovação do ar deve ser dotada de pelo menos dois orifícios, um orifício de entrada e um orifício de saída, um colocado no topo tanto quanto possível, o outro em baixo e afastado do primeiro .
A saída é colocada em comunicação com uma coluna de ascensão submetida a qualquer força calorífica ou a um ventilador mecânico e esta força combinada com o tamanho dos orifícios e a altura da coluna determina a extensão da ventilação obtida.
O dispositivo de ventilação por excelência mais comum é então e sempre a chaminé do apartamento; a coluna de ascensão é o tubo da chaminé, a força é a lareira, o acabamento são frequentemente as fissuras nas portas e janelas quando não existem ventosas e entradas de ar suficientes atrás da lareira. Uma lareira de apartamento comum pode determinar pela sua corrente de ar uma evacuação de 800 a 1000 metros cúbicos de ar por hora e, infelizmente, este é o papel principal das chaminés. Com efeito, esta evacuação de ar para o exterior e, consequentemente, o arrefecimento das divisões são tanto mais importantes quanto o aquecimento funciona com mais atividade. Raramente as entradas de ar externo que foram adicionadas em sistemas de tubos mais ou menos desviados são suficientes para fornecer combustão e substituir o ar que sobe do tubo de combustão. São sempre as portas e janelas que fornecem o ar adicional necessário.
Em grandes espaços, os ventiladores mecânicos são operados por motores a vapor que podem exigir a ajuda de um maquinista!
A partir de 1800, o gás para iluminação chegou aos apartamentos. Ainda no início do XX ° século, causada por gás de carvão gás usado principalmente, os usuários queixam-se de odores, dores de cabeça e vómitos. O gás de carvão, resultante da pirólise do carvão, é uma mistura envenenada de monóxido de carbono , sulfeto de hidrogênio (e metano e hidrogênio que não são tóxicos) que requer purificação física e química que será imperfeita por muito tempo. A combustão do gás de carvão por um lado absorve o oxigênio do ar ambiente de que necessita e, por outro, rejeita nele o dióxido de carbono , o dióxido de enxofre e quando a combustão é incompleta ou quando há vazamentos, o monóxido de carbono muito perigoso, tantos tóxicos ou produtos corrosivos que, portanto, requerem ventilação. O uso de ventiladores e ventosas agora é lei nos apartamentos.
O gás de óleo e principalmente a luz de oxidrogênio são contemplados como alternativas de limpeza. A partir de 1880, a eletricidade , substituindo o gás em suas aplicações de iluminação, significou uma melhoria substancial na qualidade do ar interno.
Os avanços nas máquinas a vapor beneficiam as instalações de aquecimento doméstico. Os aquecedores , um dos primeiros sistemas de aquecimento central , conseguiram uma pequena revolução ao realocar uma única caldeira , fonte de poluição diversa, e permitir um melhor controlo do aquecimento e ventilação dos alojamentos. De transferência de calor são implantados fluidos , transportados em tubulações até os radiadores , responsáveis por dispersar o calor nos ambientes.
O ar condicionado moderno foi inventado por Willis H. Carrier em 1902 .
O aquecimento , a ventilação e o ar condicionado , estão mais frequentemente associados. Nos Estados Unidos, eles são encontrados em uma disciplina única chamada HVAC (para aquecimento, ventilação e ar-condicionado ). A HVAC se torna uma empresa global cujo papel consiste na operação, manutenção, projeto e construção de sistemas, fabricação e venda de equipamentos, educação e pesquisa. Esta indústria é historicamente regulada por fabricantes de equipamentos HVAC, mas órgãos reguladores e de padronização como ASHRAE (para a Sociedade Americana de Engenheiros de Aquecimento, Refrigeração e Ar Condicionado ) foram estabelecidos já em 1894 para apoiar a indústria e encorajar altos padrões.
O primeiro choque do petróleo em 1973 levou em climas frios e temperados, e especialmente nos países ocidentais, a um novo tipo de construção com uso intensivo de isolamento térmico . A instalação do isolamento é acompanhada por membrana mais ou menos impermeável, barreiras de vapor e barreiras que visam proteger o isolamento de qualquer ataque de humidade ambiente ou exterior. De facto, os edifícios estão a tornar-se cada vez mais estanques e a ventilação, natural ou forçada, preocupa-se agora em evacuar o excesso de humidade interior e, sobretudo, em garantir a renovação do ar necessário à respiração .
Nos conceitos do tipo “ casa passiva ” , desenvolvidos a partir de experimentos realizados na década de 1970 , as edificações são totalmente herméticas e a ventilação é totalmente fornecida por meios artificiais.
Com o Protocolo de Kyoto em 1997, que visa reduzir as emissões de gases de efeito estufa , os estados estão se armando com uma bateria de regulamentos que visam melhorar o desempenho energético dos edifícios, bem como sua dependência de fontes de energia fóssil . A concepção dos edifícios passa a ter em consideração as características térmicas e a estanquidade do edifício, o aquecimento e o abastecimento de água quente ; nas instalações de ar condicionado , ventilação, bem como na implementação da compactação e orientação do edifício, sistemas solares passivos e de protecção solar, a iluminação natural , etc. A parede se torna um objeto altamente técnico .
Os materiais de construção modernos que contêm, por exemplo, formaldeídos e, por outro lado, a descoberta de novas fontes de poluição, como o rádon, tornam-se um motivo adicional para ventilação.
A ventilação de um local tem, em geral, várias justificativas:
Dependendo de onde for implementado, uma dessas justificativas é mais especificamente buscada.
Para garantir a circulação do ar, vários sistemas podem ser usados:
Em edifícios habitados, existem 6 tipos principais de ventilação:
Vários estudos da OMS recomendam a ventilação natural em hospitais como uma das medidas ambientais eficazes para reduzir o risco de disseminação de infecções em ambientes de saúde. A OMS especifica em particular taxas de fluxo mínimas por paciente.
A ventilação mecânica pode ser mais eficaz em certas circunstâncias, a ventilação natural, mas apresenta núcleos de gotículas infecciosas em seus componentes, e acaba por constituir um risco aumentado de transmissão de doenças.
Em muitos países, um sistema de ventilação controlada é obrigatório em qualquer espaço fechado aberto ao público. Regulamentações específicas para cada tipo de edifício e uso definem os meios a serem implementados.
Normalmente, um sistema de renovação de sucção tipo VMC em grande escala é a base para a ventilação desses locais. Geralmente incorpora ar condicionado ( aquecimento e refrigeração ).
Para cumprir os requisitos regulamentares em termos de segurança, durante a reabilitação ou construção do edifício, está associada a um sistema de ventilação operacional independente de alta potência para a extração de fumos de incêndio . Este sistema ancilar é controlado direta e exclusivamente pelos bombeiros quando eles vão ao local.
O laboratório de análises e pesquisas, bem como alguns locais de fabricação, estão equipados com sistemas especiais de ventilação.
O ar que vem de fora é filtrado, aquecido ou resfriado, umidificado ou desidratado, soprado e distribuído nas salas, depois é extraído, filtrado ou reciclado antes de ser rejeitado para fora. A pressão em cada divisão e nas várias consolas é controlada (sobrepressão ou depressão).
Nas fábricas , as unidades de manufatura colocam em prática as descobertas dos pesquisadores. Os trabalhadores e operadores devem poder trabalhar sem colocar em risco sua saúde. As mesmas condições de ventilação dos laboratórios ainda se aplicam, às vezes em uma escala maior.
A ventilação dos túneis rodoviários apresenta um problema particular, especialmente nas cidades: é necessário evacuar os gases de escape dos motores térmicos dos veículos e os fumos tóxicos em caso de acidente.
Após o incêndio no túnel sob o Monte Branco , uma vasta campanha para elevar a ventilação do túnel ao padrão na França está em andamento.