Humidity (Français)

Le contrôle climatique fait référence au contrôle de la température et de l’humidité relative dans les bâtiments, les véhicules et autres espaces clos dans le but d’assurer le confort, la santé et la sécurité des personnes et de répondre aux exigences environnementales des machines, des matériaux sensibles (par exemple, historiques) et des processus techniques.

Climatedit

Alors que l’humidité est lui-même un climat variable, il domine également d’autres variables climatiques. L’humidité est affectée par les vents et les précipitations.

les villes les plus humides de la terre sont généralement situées plus près de l’Équateur, près des régions côtières., Les villes D’Asie du Sud et du Sud-Est sont parmi les plus humides. Kuala Lumpur, Manille, Jakarta et Singapour ont une humidité très élevée toute l’année en raison de leur proximité avec les plans d’eau et l’équateur et du temps souvent couvert. Certains endroits connaissent une humidité extrême pendant leurs saisons des pluies combinée à la chaleur donnant la sensation d’un sauna tiède, comme Calcutta, Chennai et Cochin en Inde, et Lahore au Pakistan., La ville de Sukkur située sur le fleuve Indus au Pakistan a certains des points de rosée les plus élevés et les plus inconfortables du pays, dépassant fréquemment 30 °C (86 °F) pendant la saison de la mousson.

Les températures élevées se combinent avec le point de rosée élevé pour créer un indice de chaleur supérieur à 65 °C (149 °F). Darwin, Australie connaît une saison humide extrêmement humide de décembre à avril. Shanghai et Hong Kong ont également une période d’humidité extrême dans leurs mois d’été., Pendant les saisons de mousson du Sud-ouest et du nord-est (respectivement de fin mai à septembre et de novembre à Mars), attendez-vous à de fortes pluies et à une humidité relativement élevée après les précipitations. En dehors des saisons de mousson, l’humidité est élevée (par rapport aux pays plus éloignés de l’Équateur), mais les jours complètement ensoleillés abondent. Dans les endroits plus frais tels que le nord de la Tasmanie, en Australie, une humidité élevée est ressentie toute l’année en raison de l’océan entre l’Australie continentale et la Tasmanie. En été, l’air chaud et sec est absorbé par cet océan et la température monte rarement au-dessus de 35 °C (95 °F).,

climat mondialModifier

L’humidité affecte le budget énergétique et influence ainsi les températures de deux manières principales. Premièrement, la vapeur d’eau dans l’atmosphère contient de l’énergie « latente ». Pendant la transpiration ou l’évaporation, cette chaleur latente est éliminée du liquide de surface, refroidissant la surface de la terre. C’est le plus grand effet de refroidissement non radiatif à la surface. Il compense environ 70% du réchauffement radiatif net moyen à la surface.

Deuxièmement, la vapeur d’eau est le plus abondant de tous les gaz à effet de serre., La vapeur d’eau, comme une lentille verte qui laisse passer la lumière verte mais absorbe la lumière rouge, est un « absorbeur sélectif ». Avec d’autres gaz à effet de serre, la vapeur d’eau est transparente pour la plupart de l’énergie solaire, comme on peut le voir littéralement. Mais il absorbe l’énergie infrarouge émise (rayonnée) vers le haut par la surface de la terre, ce qui explique que les zones humides connaissent très peu de refroidissement nocturne, mais que les régions désertiques sèches se refroidissent considérablement la nuit. Cette absorption sélective provoque l’effet de serre., Il élève la température de surface sensiblement au-dessus de sa température d’équilibre radiatif théorique avec le soleil, et la vapeur d’eau est la cause de plus de ce réchauffement que tout autre gaz à effet de serre.

contrairement à la plupart des autres gaz à effet de serre, cependant, l’eau n’est pas simplement en dessous de son point d’ébullition dans toutes les régions de la Terre, mais en dessous de son point de congélation à de nombreuses altitudes. En tant que gaz à effet de serre condensable, il précipite, avec une hauteur d’échelle beaucoup plus faible et une durée de vie atmosphérique plus courte — des semaines au lieu de décennies., Sans autres gaz à effet de serre, la température du corps noir de la Terre, inférieure au point de congélation de l’eau, entraînerait l’élimination de la vapeur d’eau de l’atmosphère. La vapeur d’eau est donc un « esclave » des gaz à effet de serre non condendables.

Animales et végétales lifeEdit

L’humidité est l’un des facteurs abiotiques fondamentaux qui définit tout habitat (la toundra, les zones humides et le désert en sont quelques exemples), et est un déterminant des animaux et des plantes qui peuvent prospérer dans un environnement donné.

le corps humain dissipe la chaleur par la transpiration et son évaporation. La convection de chaleur, vers l’air environnant et le rayonnement thermique sont les principaux modes de transport de chaleur du corps. Dans des conditions de forte humidité, le taux d’évaporation de la sueur de la peau diminue., En outre, si l’atmosphère est aussi chaude ou plus chaude que la peau pendant les périodes de forte humidité, le sang apporté à la surface du corps ne peut pas dissiper la chaleur par conduction dans l’air. Avec autant de sang allant à la surface externe du corps, moins va aux muscles actifs, au cerveau et à d’autres organes internes. La force physique diminue et la fatigue survient plus tôt qu’elle ne le ferait autrement. La vigilance et la capacité mentale peuvent également être affectées, entraînant un coup de chaleur ou une hyperthermie.,

confort Humainmodifier

bien que l’humidité soit un facteur important pour le confort thermique, les humains sont plus sensibles aux variations de température qu’aux changements d’humidité relative. L’humidité a un faible effet sur le confort thermique à l’extérieur lorsque les températures de l’air sont basses, un effet légèrement plus prononcé à des températures de l’air modérées et une influence beaucoup plus forte à des températures de l’air plus élevées.

Les humains sont sensibles à l’air humide parce que le corps humain utilise le refroidissement par évaporation comme principal mécanisme de régulation de la température., Dans des conditions humides, la vitesse à laquelle la transpiration s’évapore sur la peau est plus faible qu’elle ne le serait dans des conditions arides. Parce que les humains perçoivent le taux de transfert de chaleur du corps plutôt que la température elle-même, nous nous sentons plus chauds Lorsque l’humidité relative est élevée que lorsqu’elle est basse.

Les humains peuvent être à l’aise dans une large gamme d’humidités en fonction de la température — de 30 à 70% — mais idéalement entre 50% et 60 %. En général, des températures plus élevées nécessiteront des humidités plus faibles pour obtenir un confort thermique par rapport à des températures plus basses, tous les autres facteurs restant constants., Par exemple, avec un niveau de vêtements = 1, un taux métabolique = 1,1 et une vitesse d’air de 0,1 m/s, un changement de la température de l’air et de la température rayonnante moyenne de 20 °C à 24 °C abaisserait l’humidité relative maximale acceptable de 100% à 65% pour maintenir des conditions de confort thermique. L’outil de confort thermique CBE peut être utilisé pour démontrer l’effet de l’humidité relative pour des conditions de confort thermique spécifiques et il peut être utilisé pour démontrer la conformité à la norme ASHRAE 55-2017.

certaines personnes éprouvent des difficultés à respirer dans des environnements humides., Certains cas peuvent être liés à des affections respiratoires telles que l’asthme, tandis que d’autres peuvent être le produit de l’anxiété. Les personnes atteintes vont souvent hyperventiler en réponse, provoquant des sensations d’engourdissement, d’évanouissement et de perte de concentration, entre autres.

Une très faible humidité peut créer de l’inconfort, des problèmes respiratoires et aggraver les allergies chez certaines personnes. Une faible humidité provoque le séchage, la fissuration et la pénétration des rhinovirus. Une humidité relative extrêmement faible (inférieure à 20 %) peut également provoquer une irritation des yeux., L’utilisation d’un humidificateur dans les maisons, en particulier les chambres à coucher, peut aider avec ces symptômes. Les humidités relatives à l’intérieur doivent être maintenues au-dessus de 30% pour réduire la probabilité que les voies nasales de l’occupant se dessèchent, surtout en hiver.

la climatisation réduit l’inconfort en réduisant non seulement la température, mais aussi l’humidité. Le chauffage de l’air extérieur froid peut réduire les niveaux d’humidité relative à l’intérieur à moins de 30%., Selon la norme ASHRAE 55-2017: conditions environnementales thermiques pour L’occupation humaine, le confort thermique intérieur peut être atteint grâce à la méthode PMV avec des humidités relatives allant de 0% à 100%, en fonction des niveaux des autres facteurs contribuant au confort thermique. Cependant, la plage recommandée d’humidité relative intérieure dans les bâtiments climatisés est généralement de 30 à 60%.

santé Humainemodifier

une humidité plus élevée réduit l’infectiosité du virus de la grippe en aérosol., Une étude a conclu que  » le maintien de l’humidité relative intérieure>40% réduira considérablement l’infectiosité du virus aérosolisé. »

la clairance mucociliaire dans les voies respiratoires est également entravée par une faible humidité. Une étude chez le chien a révélé que le transport du mucus était plus faible à une humidité absolue de 9 g d’eau / m3 qu’à 30 g d’eau / m3.

Constructionmodifier

Les méthodes de construction courantes produisent souvent des enceintes de bâtiment avec une limite thermique médiocre, nécessitant un système d’isolation et de pare-air conçu pour conserver les conditions environnementales intérieures tout en résistant aux conditions environnementales extérieures. L’architecture écoénergétique et fortement scellée introduite au 20ème siècle a également scellé le mouvement de l’humidité, ce qui a entraîné un problème secondaire de condensation dans et autour des murs, ce qui encourage le développement de moisissures., De plus, les bâtiments dont les fondations ne sont pas correctement scellées permettront à l’eau de s’écouler à travers les murs en raison de l’action capillaire des pores présents dans les produits de maçonnerie. Les Solutions pour les bâtiments économes en énergie qui évitent la condensation sont un sujet d’actualité de l’architecture.

pour la climatisation dans les bâtiments utilisant des systèmes CVC, la clé est de maintenir l’humidité relative à une plage confortable—suffisamment basse pour être confortable mais suffisamment élevée pour éviter les problèmes associés à l’air très sec.,

lorsque la température est élevée et que l’humidité relative est faible, l’évaporation de l’eau est rapide; le sol sèche, les vêtements mouillés accrochés à une ligne ou à une grille sèchent rapidement et la transpiration s’évapore facilement de la peau. Les meubles en bois peuvent rétrécir, provoquant la fracture de la peinture qui recouvre ces surfaces.

Lorsque la température est basse et l’humidité relative est élevée, l’évaporation de l’eau est lente. Lorsque l’humidité relative approche 100%, de la condensation peut se produire sur les surfaces, ce qui entraîne des problèmes de moisissure, de corrosion, de pourriture et d’autres détériorations liées à l’humidité., La Condensation peut poser un risque pour la sécurité car elle peut favoriser la croissance de moisissures et de pourriture du bois ainsi que la fermeture éventuelle des issues de secours.

certains procédés et traitements de production et techniques dans les usines, les laboratoires, les hôpitaux et d’autres installations nécessitent des niveaux d’humidité relative spécifiques à maintenir à l’aide d’humidificateurs, de déshumidificateurs et de systèmes de contrôle associés.

Véhiculesmodifier

Les principes de base pour les bâtiments, ci-dessus, s’appliquent également aux véhicules. En outre, il peut y avoir des considérations de sécurité., Par exemple, une humidité élevée à l’intérieur d’un véhicule peut entraîner des problèmes de condensation, tels que la brumisation des pare-brise et le court-circuit des composants électriques. Dans les véhicules et les récipients sous pression tels que les avions de ligne pressurisés, les submersibles et les engins spatiaux, ces considérations peuvent être essentielles à la sécurité, et des systèmes complexes de contrôle de l’environnement, y compris des équipements pour maintenir la pression, sont nécessaires.

AviationEdit

Les avions de ligne fonctionnent avec une faible humidité relative interne, souvent inférieure à 20 %, en particulier sur les longs vols., La faible humidité est une conséquence de l’aspiration de l’air très froid avec une faible humidité absolue, qui se trouve à des altitudes de croisière d’avion de ligne. Le réchauffement ultérieur de cet air abaisse son humidité relative. Cela provoque une gêne telle que des yeux douloureux, une peau sèche et un dessèchement de la muqueuse, mais les humidificateurs ne sont pas utilisés pour l’élever à des niveaux de milieu de gamme confortables, car le volume d’eau requis pour être transporté à bord peut être une pénalité de poids importante., À mesure que les avions de ligne descendent d’altitudes plus froides dans de l’air plus chaud (peut-être même en volant à travers des nuages à quelques milliers de pieds au-dessus du sol), l’humidité relative ambiante peut augmenter considérablement. Une partie de cet air humide est généralement aspirée dans la cabine pressurisée de l’avion et dans d’autres zones non pressurisées de l’avion et se condense sur la peau froide de l’avion. On peut généralement voir de l’eau liquide courir le long de la peau de l’avion, à l’intérieur et à l’extérieur de la cabine., En raison des changements drastiques d’humidité relative à l’intérieur du véhicule, les composants doivent être qualifiés pour fonctionner dans ces environnements. Les qualifications environnementales recommandées pour la plupart des composants d’avions commerciaux sont énumérées dans RTCA DO-160.

L’air froid et humide peut favoriser la formation de glace, ce qui constitue un danger pour les aéronefs car il affecte le profil de l’aile et augmente le poids. Les moteurs à carburateur présentent un risque supplémentaire de formation de glace à l’intérieur du carburateur. Les bulletins météorologiques de l’Aviation (metar) incluent donc une indication de l’humidité relative, généralement sous la forme du point de rosée.,

les pilotes doivent tenir compte de l’humidité lors du calcul des distances de décollage, car une humidité élevée nécessite des pistes plus longues et diminue les performances de montée.

altitude de densité est l’altitude par rapport aux conditions atmosphériques standard (atmosphère Standard internationale) à laquelle la densité de l’air serait égale à la densité de l’air indiquée sur le lieu d’observation, ou, en d’autres termes, la hauteur mesurée en termes de densité de l’air plutôt que de distance du sol. « Altitude de densité » est l’altitude de pression ajustée pour la température non standard.,

une augmentation de la température et, dans une moindre mesure, de l’humidité, provoquera une augmentation de l’altitude de densité. Ainsi, dans des conditions chaudes et humides, l’altitude de densité à un endroit particulier peut être significativement plus élevée que l’altitude réelle.

ElectronicsEdit

les appareils électroniques sont souvent conçus pour fonctionner uniquement dans des conditions d’humidité spécifiques (par exemple, 5% à 95%)., À l’extrémité supérieure de la gamme, l’humidité peut augmenter la conductivité des isolants perméables entraînant un dysfonctionnement. Une humidité trop faible peut rendre les matériaux fragiles. Un danger particulier pour les éléments électroniques, quelle que soit la plage d’humidité de fonctionnement indiquée, est la condensation. Lorsqu’un élément électronique est déplacé d’un endroit froid (par exemple, un garage, une voiture, un hangar, un espace climatisé sous les tropiques) à un endroit chaud et humide (maison, en dehors des tropiques), de la condensation peut recouvrir les cartes de circuits imprimés et autres isolants, entraînant un court-circuit à l’intérieur de l’équipement., De tels courts-circuits peuvent causer des dommages permanents importants si l’équipement est mis sous tension avant que la condensation ne se soit évaporée. Un effet de condensation similaire peut souvent être observé lorsqu’une personne portant des lunettes arrive du froid (c’est-à-dire que les lunettes deviennent brumeuses). Il est conseillé de laisser l’équipement électronique s’acclimater pendant plusieurs heures, après avoir été amené du froid, Avant de se mettre sous tension. Certains appareils électroniques peuvent détecter un tel changement et indiquer, lorsqu’ils sont branchés et généralement avec un petit symbole de gouttelettes, qu’ils ne peuvent pas être utilisés tant que le risque de condensation n’est pas passé., Dans les situations où le temps est critique, augmenter le flux d’air à travers les composants internes de l’appareil, comme retirer le panneau latéral d’un boîtier PC et diriger un ventilateur pour souffler dans le boîtier, réduira considérablement le temps nécessaire pour s’acclimater au nouvel environnement.

en revanche, un taux d’humidité très faible favorise l’accumulation d’électricité statique, ce qui peut entraîner l’arrêt spontané des ordinateurs lorsque des décharges se produisent. Outre la fonction erratique parasite, les décharges électrostatiques peuvent provoquer une rupture diélectrique dans les dispositifs à semi-conducteurs, entraînant des dommages irréversibles., Les centres de données surveillent souvent les niveaux d’humidité relative pour ces raisons.

Industriemodifier

une humidité élevée peut souvent avoir un effet négatif sur la capacité des usines chimiques et des raffineries qui utilisent des fours dans le cadre d’un certain processus (par exemple, reformage à la vapeur, processus à l’acide sulfurique humide). Par exemple, parce que l’humidité réduit les concentrations ambiantes d’oxygène (l’air sec est généralement de 20,9% d’oxygène, mais à 100% d’humidité relative, l’air est de 20,4% d’oxygène), les ventilateurs de gaz de combustion doivent aspirer de l’air à un taux plus élevé que ce qui serait autrement nécessaire pour maintenir le même taux,

BakingEdit

une humidité élevée dans le four, représentée par une température élevée du bulbe humide, augmente la conductivité thermique de l’air autour de l’article cuit, ce qui accélère le processus de cuisson ou même la combustion. Inversement, une faible humidité ralentit le processus de cuisson.