La chambre d’équilibre de pression – Fonctionnement

Le fonctionnement de la chambre d'équilibre de pression est basé sur la taille respective des orifices ou interstices en amont et en aval de celle-ci par rapport à la circulation d'air :

Le débit d'air qui passe au travers d'une ouverture pratiquée dans une paroi est donné par la relation[1] :

Relation du débit d'air dans une ouverture

 

 

avec :

k = coefficient caractéristique de la forme de l'ouverture (perte de charge et zone de contraction)
S = section de l'ouverture en m²
ΔP = différence de pression de part et d'autre de la paroi en Pa

Sous une différence de pression de ΔP=100 Pa, les débits d'air mesurés en laboratoire pour des trous circulaires dans une paroi mince sont les suivants [2] :

Débits d'air mesurés dans trous circulaires d'une paroi

 

Si on place en série les trous de diamètre 40 mm et 20 mm, la différence de pression au droit du trou de diamètre 40 mm, correspondant au débit permis par le trou de diamètre 20 mm, sera de :

Différence de pression pour trous de 40 et 20mm

Pour un débit équivalent, la différence de pression de part et d’autre du trou de diamètre 40 mm ne représentera donc que 15 % de la différence de pression de part et d’autre du trou de diamètre 20 mm.

Chambre d'équilibre de pression

 

Lorsque l'on place en série (de part et d'autre d'un volume dénommé "chambre d'équilibre de pression") deux orifices sur le passage de l'air dans une paroi, ces deux orifices étant respectivement en contact avec les ambiances intérieure et extérieure, il s'établit un équilibre des débits déterminé par le trou le plus petit qui est exprimé par la relation suivante :

Equilibre des débits dans la chambre d'équilibre de pression

 

En considérant la pression Pi comme nulle et la pression Pe comme l'écart de pression existant entre les deux faces sur la paroi extérieure, la formule se simplifie comme suit :

Ecart de pression dans la chambre d'équilibre de pression

 

En pratique, pour qu'un joint soit étanche à l'eau, malgré la présence d'eau sur la face extérieure et une pression d'air permanente, la section des ouvertures débouchant sur l'extérieur devra être au moins 5 fois supérieure à la section des ouvertures débouchant sur l'intérieur, ce qui garantit un fonctionnement correct de la chambre d'équilibre de pression.

 

[1] AFNOR, 1980, NF P 20-302 : Caractéristiques des fenêtres, p. 2-3.

[2] Mesures de calibrage du banc d'essais de CFEM à Garonor – 1985 (ces valeurs sont indicatives, car variables selon la configuration).