Documentation — Calcul de perte de charge aéraulique, chemin le plus défavorable

Calcul de perte de charge aéraulique — chemin le plus défavorable

Documentation de l'outil — PRO

Outil: Calcul de perte de charge aéraulique, chemin le plus défavorable — Bâti'Tools (compte PRO)
Ce que l'outil détermine: La perte de charge cumulée du chemin le plus défavorable d'un réseau aéraulique, de la bouche la plus pénalisée jusqu'au ventilateur, puis la ΔP totale majorée d'un coefficient de foisonnement : c'est la pression que le ventilateur doit fournir
Ce qu'il produit: Une colonne de cartes, une par objet traversé, calculées objet par objet ; une note CSV ; un rapport Word (.doc) au rendu de bureau d'études ; un schéma DXF ; un fichier projet JSON
Outil unitaire associé: Perte de charge aéraulique d'un composant (free) — même moteur, un seul composant à la fois

Un réseau de ventilation se dimensionne sur son chemin le plus défavorable : celui dont la somme des pertes de charge, de la bouche au ventilateur, est la plus grande. C'est cette somme, majorée du foisonnement, qui fixe la pression du ventilateur ; les autres branches sont ensuite ramenées à la même perte par équilibrage. L'outil représente ce chemin par une colonne verticale : la bouche en haut, le ventilateur en bas, et entre les deux les tronçons de conduit et les singularités traversées (coudes, élargissements, rétrécissements, transformations, jonctions), dans l'ordre que le réseau impose — deux nœuds peuvent se suivre.

Le débit se cumule en descendant : il part de celui de la bouche, et chaque jonction (confluence, divergence, dérivation) y ajoute le débit de son autre branche, saisi sur la carte. Tous les objets situés en dessous, côté ventilateur, sont calculés avec le débit cumulé.

Prise en main

Paramètres du projet (⚙) : nom, date et indice (le cartouche du rapport), coefficient de foisonnement (20 % par défaut), zoom par défaut, grille d'aide, confirmation avant suppression, réglages de l'export DXF.
Bouche (haut de colonne) : son débit en m³/h et sa perte de charge en Pa (fiche constructeur). Elle donne le débit de départ et compte dans le total.
Palette (gauche) : un clic sur un symbole insère l'objet après l'objet sélectionné, sinon juste avant le ventilateur. La fenêtre des types s'ouvre aussitôt, puis le curseur va dans le premier champ de la carte : poser → choisir → saisir, sans passer par le panneau. Échap à tout moment laisse l'objet en place avec ses valeurs par défaut.
Types : trois formes de tronçon (rectiligne circulaire, rectiligne rectangulaire, conduit flexible) et seize nœuds rangés par famille — circulaire, rectangulaire, transformation rond ↔ rectangulaire, autres (té-souche, composant personnalisé à ΔP saisie). Double-clic gauche sur un objet, ou un clic sur le nom du type dans la tête de sa carte, change son type ; les cotes qui gardent un sens sont conservées.
Gestes : Ctrl + clic sur un objet en pose une copie juste avant le ventilateur ; ↑ / ↓ déplacent l'objet sélectionné d'un cran ; Suppr le supprime, Ctrl+Z annule (50 actions) ; molette maintenue déplace le plan, Ctrl + molette zoome. Le bouton ? (ou F1) ouvre l'aide de l'outil.
Pas d'annotation : depuis le 17/10/2026, l'outil ne propose plus de texte ni de trait libres — les repères des objets suffisent à légender la colonne. Un projet enregistré avant cette date qui en porte s'ouvre sans eux, et un bandeau le dit. Nouveau ramène la ligne à son minimum (bouche → tronçon → ventilateur) après avoir enregistré une copie de secours du projet en cours.
Le calcul se relance à chaque modification. Le panneau de droite donne les propriétés de l'objet sélectionné, le diagnostic (alertes orange, erreurs rouges) et la synthèse : Σ ΔP de la ligne, foisonnement, ΔP totale majorée.

La carte de chaque objet

Chaque objet de la colonne est une carte. Sa tête porte le type (un clic l'ouvre au choix), ses réglages (angle, branche traversée, sens, matériau) et, pour un nœud, le (i) de ses formules. Son corps porte le schéma coté de l'objet, et chaque champ est posé au bout de la cote qu'il renseigne : la longueur d'un tronçon se saisit le long de sa cote verticale, à gauche du conduit ; les cotes de section (Ø, ou W × H, largeur puis hauteur) sont à droite. Une valeur s'applique en quittant le champ, Tab passe au champ suivant, chaque saisie s'annule par Ctrl+Z. Les champs acceptent une expression (« 3*2,5 »). Le double-clic droit ouvre la fenêtre des cotes : le même schéma en grand, utile quand le zoom est trop faible pour les champs.

Le repère

Le repère d'un objet (« Bouche cuisine », « Piège à son »…) se saisit là où il se lit : par double-clic sur sa plaque, le cadre en pointillés à gauche de la carte — ou sur l'identifiant gris d'un objet encore anonyme. Un champ s'ouvre à la même place ; Entrée valide, Échap annule. Le repère est la première colonne de la note CSV et du rapport, et le texte porté sur le plan DXF : c'est la clé commune entre la note et le plan.

Le cheminement du débit

Sur chaque liaison entre deux cartes, l'outil écrit le débit qui y circule — celui qui entre dans la carte du dessous, donc le cumul après une jonction. Le débit sortant d'un objet est le débit entrant du suivant, sur toute la colonne : l'outil le vérifie à chaque calcul et signalerait une rupture en rouge. Sur chaque jonction, une branche entrante arrive à gauche de la carte avec le débit qu'elle ajoute (« + 105 m³/h ») ; tant que ce débit n'est pas saisi, la branche le dit. Dans chaque carte sauf la bouche, le débit entrant est rappelé en lecture seule dans le conduit par lequel il arrive, orienté comme lui : vertical dans un tronçon, horizontal dans la branche à 90° d'une jonction, oblique dans celle d'une confluence à 45°. Sur une jonction, il se place dans la branche que la ligne traverse, rectiligne ou latérale selon le choix fait dans la tête de la carte.

L'explorateur

Fenêtre flottante en haut à droite de la carte, qui ne défile pas avec elle : « Explorateur · n objets », pliable par son titre, liste défilante des objets dans l'ordre de la colonne, repère en gras s'il est saisi, identifiant gris sinon, type dessous. Un clic sur une ligne zoome et centre la carte sur l'objet. Il est fait pour les longues séries.

Le (i) des formules

Sur la tête de chaque nœud calculé (pas sur le composant personnalisé, dont la ΔP est saisie), le bouton (i) ouvre les formules de cet objet : d'abord celle qui donne ζ d'après les données saisies — formule fermée ou lecture de tableau du référentiel, avec le détail rendu par le moteur (ζ calculé, entrée de tableau retenue, vitesse de référence) —, puis celle qui donne ΔP à partir du débit et de ζ, et enfin les valeurs calculées pour l'objet : débit traversant, cumul aval, ζ retenu, vitesse de référence, ΔP. Rien n'est recalculé dans la page : les valeurs sont celles du moteur. Les formules affichées sont celles du tableau de la section suivante.

Méthode de calcul

Chaque objet est calculé par le moteur de l'outil unitaire (documentation) au débit cumulé qui le traverse, avec une masse volumique de l'air ρ = 1,2 kg/m³, puis la colonne cumule :

Bouche : ΔP constructeur saisie en Pa, comptée une fois.
Tronçon rectiligne (circulaire ou rectangulaire ; tôle spiralée / lisse, béton) : ΔP = k · Q^1,9 / D⁵ · L, avec Q en m³/h, D en mm (diamètre, ou diamètre hydraulique D_h = 2·H·W / (H + W) pour un rectangulaire), L en m, et k un coefficient propre au matériau du conduit (lisse ou béton), tenu par le moteur de calcul.
Conduit flexible : formule majorante du référentiel ΔP = k_flex · Q^1,9 / D⁵ · L_eq, avec un coefficient k_flex plus pénalisant que celui d'un conduit rigide, la longueur étant majorée de 2 m par coude : L_eq = L + 2 · n_coudes.
Nœud (singularité) : ΔP = ζ · ½ · ρ · V², soit ΔP = ζ · 0,6 · V², à la vitesse de référence propre au type (voir le tableau), avec A = π·(D/2000)² ou (H/1000)·(W/1000) et V = (Q/3600) / A.
Composant personnalisé : ΔP constructeur saisie en Pa, telle quelle (piège à son, registre, filtre, batterie…).
Ventilateur : aucune perte propre ; il porte la synthèse.
Total = Σ ΔP × (1 + foisonnement/100) — le foisonnement est de 20 % par défaut.

Une donnée manquante (longueur, diamètre, débit de branche) ou refusée par le moteur interrompt le cumul à partir de cet objet et rend le total indisponible ; les autres objets restent calculés et l'objet fautif est signalé dans la colonne, le diagnostic et le rapport. Les avertissements du moteur (valeur hors domaine du référentiel, ζ borné) remontent en alertes orange.

Les coefficients ζ par type de nœud

Formules du référentiel (annexe A), telles que le moteur les applique et telles que le (i) les affiche. Pour une lecture de tableau, l'entrée est encadrée par les deux valeurs les plus proches et l'on retient le ζ le plus défavorable.

Type	Coefficient ζ	Vitesse de référence V
Élargissement brusque (circ.)	ζ = (1 − (D₁/D₂)²)²	V₁, conduit amont (Ø D₁)
Rétrécissement brusque (circ.)	ζ = 0,5 · (1 − (A₂/A₁)²)²	V₂, conduit aval (Ø D₂)
Élargissement conique (circ.)	ζ = 1,12 · (1 − (D₁/D₂)²)²	V₁, conduit amont (Ø D₁)
Rétrécissement conique (circ.)	(D₂/D₁)² → ζ : 0,2 → 0,08 ; 0,4 → 0,08 ; 0,6 → 0,06 ; 0,8 → 0,02 (entrée encadrante la plus défavorable)	V₂, conduit aval (Ø D₂)
Coude circulaire	Tableau en (r/D ; θ) — r/D ∈ {0,5 ; 0,7 ; 1} × θ ∈ {30° ; 45° ; 60° ; 75° ; 90°}	V dans le coude (Ø D)
Confluence (circ.), avec a = Q₁/Q (Q₁ : débit de la branche latérale, Q : débit aval)	90°, ligne rectiligne : ζ = 1,55·a − a² 90°, ligne latérale : ζ = A · [a² · ((D/D₁)⁴ − 2) + 4a − 1], A = 1 si D₁/D < 0,5 ; 0,75 si D₁/D ≤ 0,75 ; 0,65 au-delà 45°, ligne rectiligne : ζ = a² · (−1 − 1,41·(D/D₁)⁴) + 2a 45°, ligne latérale : ζ = a² · [(D/D₁)⁴ − 1,41·(D/D₁)⁴ − 2] + 4a + 1 ζ borné entre −5 et 10 (règle du référentiel)	V, conduit aval (Ø D)
Divergence (circ.)	ligne latérale : ζ = A' · (1 + (V₁/V)² − 2·(V₁/V)·cos α) ; cas α = 90° et D₁ = D : ζ = A' · (0,34 + (V₁/V)²) ; A' = 1 si V₁/V ≤ 0,8 ; 0,9 au-delà ligne rectiligne : ζ = 0,4 · (1 − V₂/V)²	latérale : V₁, branche latérale (Ø D₁) ; rectiligne : V, conduit amont (Ø D)
Élargissement 1 dimension (rect.)	Tableau en (A_n/A₁ ; θ) — A_n/A₁ ∈ {0,06 ; 0,1 ; 0,25 ; 0,5 ; 1} × θ ∈ {15° ; 22,5° ; 30° ; 45°}	V_n, petite section (amont)
Élargissement 2 côtés (rect.)	Tableau en (A₁/A₂ ; θ) — θ > 30° est lu dans la colonne 30°	Moyenne des vitesses des deux sections
Rétrécissement 2 dimensions (rect.)	ζ = 0,5 · (1 − A₂/A₁)	V₂, section aval
Rétrécissement 1 dimension (rect.)	Tableau en (A₁/A_n ; θ) — A₁/A_n ∈ {1 ; 2 ; 4 ; 6 ; 10} × θ ∈ {15° ; 22,5° ; 30° ; 45°}	V_n, petite section (aval)
Coude arrondi 90° (rect.)	D_h = 2·H·W / (H + W) ; C₁ selon H/W : 0,25 → 1,3 ; 0,5 → 1,2 ; 0,75 → 1,1 ; ≥ 1 → 1 ; ζ = 0,21 · C₁ / (R₀/D_h)^2,5	V dans le coude (H × W)
Coude à arêtes vives 90° (rect.)	C₁ selon H/W : 0,25 → 1,10 ; 0,5 → 1,07 ; 0,75 → 1,04 ; ≥ 1 → 1 ; ζ = 1,188 · C₁	V dans le coude (H × W)
Confluence 90° (rect.)	Tableau en (q_v2/q_v3 ; A₂/A₁) — tableau de la branche directe (ζ₁) ou de la branche confluente (ζ₂), selon la branche traversée	directe : V₁, branche directe amont (q_v1 = q_v3 − q_v2) ; confluente : V₂, branche confluente
Dérivation à arêtes vives (rect.)	Tableau en (V₂/V₁ ; θ) — V₂/V₁ ∈ {0,5 ; 1 ; 2 ; 3} × θ ∈ {45° ; 60° ; 90°}	V₁, conduit principal amont
Transformation rect. ↔ rond	Le mode (élargissement ou rétrécissement) se déduit des deux sections et du sens. Tableau en (A_n/A₁, petite/grande ; θ) pour l'élargissement, (A₁/A_n, grande/petite ; θ) pour le rétrécissement, rond → rectangulaire ou rectangulaire → rond	V_n, petite section
Té-souche	ζ = 2 (té de fabrication courante, D₃ ≥ D₂ + 100 mm et D₄ ≥ D₂)	V dans le piquage (Ø D)
Composant personnalisé	Pas de ζ : ΔP saisie en Pa	—

Pour les jonctions, le débit de l'autre branche se saisit sur la carte : débit entrant par l'autre branche (confluences), débit sortant par l'autre branche (divergence), débit poursuivant dans le conduit principal (dérivation). Il s'ajoute au cumul pour tous les objets situés en dessous.

Exports et fichier projet

Note CSV: Une ligne par objet de la colonne, dans l'ordre : libellé (le repère), type / composant (description complète : « Tronçon rectiligne rectangulaire 400 × 300 mm (W × H) — L 8,8 m », « Coude circulaire — Ø 160 mm · r 160 mm »…), débit, ζ, vitesse, ΔP, ΔP cumulée ; puis Σ ΔP, foisonnement et ΔP totale majorée. Séparateur « ; », lisible dans Excel.
Rapport .doc: Note de calcul au format Word, A4 portrait, cartouche en tête (nom du projet, date, indice), pied de page numéroté : 1. Méthode et hypothèses, 2. Détail du calcul objet par objet (le même tableau que la note CSV), 3. Synthèse, 4. Observations (alertes du diagnostic). Si le cartouche est incomplet, l'outil le demande une fois ; il est ensuite enregistré avec le projet. Le fichier s'ouvre dans Word, LibreOffice et Google Docs.
DXF: Le schéma de la colonne (cartes, repères, cheminement du débit) pour AutoCAD ; les réglages sont dans ⚙ Paramètres → Export DXF, et le compte rendu du dernier export s'affiche dans la barre d'outils.
Enregistrer / Ouvrir: Fichier projet JSON, qui contient la séquence, les cotes, les repères et les paramètres. « Nouveau » ramène la ligne à son minimum après une copie de secours.

Paramètres (⚙)

Projet: Nom du projet, date, indice — le cartouche du rapport Word — et le coefficient de foisonnement (%) qui majore le total.
Affichage: Zoom par défaut, grille d'aide, demande de confirmation avant de supprimer (Ctrl+Z annule toujours une suppression, cette case ne change rien au filet).
Export DXF: Réglages du pont DXF commun aux synoptiques.

Les paramètres sont enregistrés dans le fichier projet. Le bouton ◐ de la barre bascule le thème clair / sombre de l'atelier.

Limites

Une seule ligne : l'outil ne calcule pas les branches favorisées ni les réglages d'équilibrage ; il ne cherche pas lui-même le chemin le plus défavorable, c'est à l'utilisateur de le tracer.
Les ζ sont ceux du référentiel, lus au plus défavorable entre deux entrées de tableau ; pour un composant du commerce (piège à son, registre, filtre), saisir la ΔP constructeur dans un composant personnalisé.
Air à ρ = 1,2 kg/m³ dans tous les cas, convention du référentiel ; pas de correction de température ni d'altitude.
La perte de la bouche et celle des composants personnalisés sont saisies, pas calculées.