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Calculateur de débit d’air en CFM

Un calculateur de débit d’air en CFM détermine le volume d’air qui circule dans une gaine chaque minute. CFM signifie pieds cubes par minute, l’unité standard du débit d’air dans les systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC). Le calculateur utilise deux données, la vitesse de l’air et la taille de la gaine, puis les multiplie pour obtenir le débit d’air.

Ce que mesure le CFM

Le CFM mesure le volume d’air qui circule, et non sa vitesse. La vitesse seule se mesure en pieds par minute (FPM). Une gaine dans laquelle l’air circule rapidement, mais dont l’ouverture est petite, peut transporter le même volume qu’une gaine où l’air circule plus lentement et dont l’ouverture est plus grande. Le CFM combine ces deux facteurs en une seule valeur.

Une valeur de CFM plus élevée signifie qu’une plus grande quantité d’air circule dans la gaine. Les ingénieurs en CVC utilisent le CFM pour dimensionner les ventilateurs, choisir les dimensions des gaines et vérifier qu’une pièce reçoit suffisamment d’air neuf.

Formule du CFM

La formule de base est la suivante :

CFM = vitesse de l’air (FPM) × section transversale de la gaine (pieds carrés)

La section dépend de la forme de la gaine.

Pour une gaine rectangulaire, avec une largeur et une hauteur mesurées en pouces :

Section = (largeur ÷ 12) × (hauteur ÷ 12)

Pour une gaine ronde, avec un diamètre mesuré en pouces :

Section = π × (diamètre ÷ 2 ÷ 12)²

Diviser par 12 convertit les pouces en pieds, car les dimensions des gaines sont généralement mesurées en pouces, tandis que leur section est mesurée en pieds carrés.

Comment calculer le CFM d’une gaine rectangulaire

1. Mesurez la largeur et la hauteur de la gaine en pouces.
2. Déterminez la vitesse de l’air en pieds par minute, soit en la mesurant avec un instrument, soit en la prenant dans les caractéristiques de l’équipement.
3. Divisez chaque dimension par 12 pour la convertir en pieds.
4. Multipliez la largeur par la hauteur, toutes deux en pieds, pour obtenir la section en pieds carrés.
5. Multipliez la section par la vitesse pour obtenir le CFM.

Exemple

Une gaine mesure 12 pouces de largeur et 8 pouces de hauteur. L’air y circule à 1000 pieds par minute.

Section = (12 ÷ 12) × (8 ÷ 12) = 1,000 × 0,667 = 0,667 pied carré (0,062 m²)

CFM = 1000 × 0,6667 = 666,67 CFM. Le calculateur affiche les résultats avec deux décimales ; il affiche donc 666,67 CFM.

Comment calculer le CFM d’une gaine ronde

1. Mesurez le diamètre de la gaine en pouces.
2. Déterminez la vitesse de l’air en pieds par minute.
3. Convertissez le diamètre en rayon exprimé en pieds : rayon = diamètre ÷ 2 ÷ 12.
4. Déterminez la section avec la formule du cercle : section = π × rayon².
5. Multipliez la section par la vitesse pour obtenir le CFM.

Exemple

Une gaine ronde a un diamètre de 10 pouces. L’air y circule à 800 pieds par minute.

Rayon = 10 ÷ 2 ÷ 12 ≈ 0,41667 pied (0,127 m)

Section = π × (0,41667)² ≈ 0,545 pied carré (0,0506 m²)

CFM = 800 × 0,545415 = 436,33 CFM, ce qui correspond à la valeur affichée par le calculateur.

Choisir une vitesse de l’air

Le calculateur ne propose aucune vitesse. Vous en saisissez une, mesurée avec un anémomètre au niveau de la gaine ou tirée de l’équipement ou de la conception du système. Les vitesses appropriées dans une gaine varient selon l’usage de la gaine, le bâtiment, l’équipement et les codes locaux ; consultez donc les documents de conception du système sur lequel vous travaillez.

Domaines d’utilisation des calculs de CFM

Les valeurs de CFM orientent de nombreux aspects de la conception des bâtiments et du choix des équipements.

• Dimensionnement des gaines de soufflage et de reprise dans les habitations et les bureaux
• Choix des ventilateurs d’extraction des salles de bains et des cuisines
• Vérification que les salles propres et les laboratoires respectent les taux de renouvellement d’air requis
• Dimensionnement du débit d’air de refroidissement des salles de serveurs
• Vérification qu’un bâtiment respecte les normes de ventilation

Foire aux questions

Que signifie CFM ?

CFM signifie pieds cubes par minute. Cette unité mesure le volume d’air qui traverse une gaine ou une ouverture en une minute.

Quelle est la différence entre CFM et FPM ?

FPM, ou pieds par minute, mesure la vitesse de déplacement de l’air. Le CFM mesure la quantité d’air déplacée en combinant la vitesse et la taille de l’ouverture de la gaine. Le CFM est égal aux FPM multipliés par la section transversale de la gaine en pieds carrés.

Comment calculer le CFM d’une gaine rectangulaire ?

Convertissez la largeur et la hauteur de pouces en pieds, multipliez-les pour obtenir la section, puis multipliez cette section par la vitesse de l’air en pieds par minute.

Comment calculer le CFM d’une gaine ronde ?

Convertissez le diamètre en rayon exprimé en pieds, élevez le rayon au carré, multipliez-le par pi pour obtenir la section, puis multipliez cette section par la vitesse de l’air.

De combien de CFM une pièce a-t-elle besoin ?

Cela dépend de la taille de la pièce, de son usage et de la fréquence à laquelle l’air intérieur doit être renouvelé. Pour les salles de bains jusqu’à 100 pieds carrés (9,3 m²), le Home Ventilating Institute recommande un ventilateur d’extraction qui fournit 1 CFM par pied carré de superficie au sol ; une salle de bains de 8 sur 5 pieds (1,5 m) exige donc au moins 40 CFM. Les autres pièces et les salles de bains plus grandes obéissent à d’autres règles, et les codes du bâtiment locaux peuvent fixer leurs propres minimums.

Comment convertir les CFM en unités métriques ?

Un CFM équivaut à 4,719474 × 10⁻⁴ mètre cube par seconde, soit environ 0,0283 mètre cube par minute ou 0,472 litre par seconde.

Références

1. Home Ventilating Institute. Bathroom Ventilation. hvi.org — recommandation de 1 CFM par pied carré pour les salles de bains jusqu’à 100 pieds carrés, avec l’exemple de 40 CFM.
2. National Institute of Standards and Technology. NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically. nist.gov — conversion des pieds cubes par minute en mètres cubes par seconde et en litres par seconde.