Calcul de déshumidification et de chauffage d'une piscine
Quantifiez la vapeur d'eau évaporée par le bassin (formule de Bernier ou plan d'eau plein air), dimensionnez le débit d'air neuf de déshumidification du hall et la puissance de chauffage de l'eau, contrôlés selon les conditions d'exploitation wallonnes et bruxelloises, avec note de calcul PDF professionnelle.
Mis à jour le
Bassin
Surface × profondeur moyenne — sert à la montée en température
26–28 °C sportif · 28–30 °C ludique
Région (conditions d'exploitation)
AGW du 13/06/2013 (bassins de plus de 100 m² et 40 cm de profondeur) : humidité sous 65 %, air 2 °C au-dessus de l'eau, 1 baigneur par 2 m², air neuf visé de 15 m³/h par m².
Ambiance du hall
Wallonie, Bruxelles : au moins T eau + 2 °C
Wallonie, Bruxelles : sous 65 %
Fréquentation maximale instantanée (FMI)
Code du bien-être au travail : 40 (25 sur analyse de risques)
Air extérieur (dimensionnement)
Hiver de dimensionnement retenu pour le projet
90 % en hiver (défavorable pour l'air neuf)
Réchauffage de l'eau
Eau de remplissage / d'appoint (10–15 °C)
48 à 72 h usuel en première chauffe
Fréquentation journalière : fixe l'eau neuve à réchauffer
Repère de Bruxelles Environnement : 30 L par jour et par baigneur
Soit 1 657 litres d'eau par jour à condenser ou extraire du hall — flux de 276 g/h·m² sur le plan d'eau.
En hall couvert, l'évaporation domine largement le bilan.
Humidité relative du hall : 54 % (moins de 65 %)
54 % / moins de 65 % · Wallonie : AGW du 13/06/2013, art. 47
Air ambiant à 30 °C pour une eau à 28 °C
écart 2 K / 2 K minimum · Wallonie : AGW du 13/06/2013, art. 48 (air au moins 2 °C au-dessus de l'eau)
Fréquentation 25 baigneurs : au plus 125
25 / 125 baigneurs · Wallonie : AGW du 13/06/2013, art. 32 (1 baigneur par 2 m² de plan d'eau)
Débit de déshumidification ≥ minimum d'air neuf par personne
4 984 / 1 000 m³/h · 40 m³/h par personne × 25 baigneurs (Code du bien-être au travail : 40, ou 25 sur analyse de risques)
Air neuf pulsé : valeur visée de 15 m³/h par m² de plan d'eau
4 984 / 3 750 m³/h · Wallonie : AGW du 13/06/2013, art. 46, § 2 (hors établissements existants)
Bilan de la puissance de réchauffage
| Poste de déperdition du bassin (maintien) | Puissance | Part |
|---|---|---|
| Évaporation (chaleur latente prélevée sur le bassin) | 46,70 kW | 87 % |
| Renouvellement d'eau neuve (9 000 L/j réchauffés de 12 à 28 °C) | 6,98 kW | 13 % |
| Total maintien en température | 53,68 kW | 100 % |
L'évaporation, clé de voûte du bilan d'une piscine
Tout le génie climatique d'une piscine découle d'un seul phénomène : l'évaporation du plan d'eau. La fine couche d'air au contact de l'eau est saturée d'humidité à la température de l'eau ; l'ambiance du hall, plus sèche, absorbe en permanence cette vapeur. Ce flux de vapeur est à la fois la charge de déshumidification que doit traiter la centrale de traitement d'air (sous peine de condensation et de corrosion de la charpente) et la première perte thermique du bassin (chaque kg d'eau évaporé prélève ≈ 0,68 kWh de chaleur latente sur l'eau).
Pour un bassin couvert, l'outil applique la formule empirique de Bernier :
Formule de Bernier
Mevap : débit d'évaporation en kg/h · S : surface du plan d'eau en m² · n : taux d'occupation en baigneurs par m² de plan d'eau : le terme 16 correspond au bassin au repos, le terme 133 × n à l'agitation des baigneurs · We : humidité absolue de l'air saturé à la température de l'eau (kg d'eau / kg d'air sec) · Was : humidité absolue de l'air saturé à la température ambiante, et Ga l'humidité relative de l'ambiance (le produit Ga × Was représente l'humidité absolue de l'air du hall)
Pour un bassin de plein air, c'est le vent qui gouverne l'échange de masse ; l'outil applique la formule classique des plans d'eau ventilés :
v : vitesse du vent en m/s au ras du plan d'eau (plein air 4 · semi-abrité 2 · abrité 0,5 à 1) · Wext : humidité absolue de l'air extérieur (kg d'eau / kg d'air sec)
À conditions d'eau égales, un bassin extérieur évapore 3 à 5 fois plus qu'un bassin couvert : l'air y est plus sec, plus froid et constamment renouvelé.
Bernier ou VDI 2089 : deux méthodes, une même échelle
Chez la plupart des fabricants de centrales de traitement d'air, la référence n'est pas Bernier mais la directive allemande VDI 2089 Blatt 1. Elle part de l'écart de pression de vapeur plutôt que d'humidité absolue, et remplace le terme de fréquentation par un coefficient d'échange ε choisi selon le type de bassin :
Méthode VDI 2089
Mevap : évaporation en g/h · ε : coefficient d'échange d'eau en g/(m²·h·mbar), selon le type de bassin · S : surface du plan d'eau en m² · p_eau : pression de vapeur saturante à la température de l'eau (mbar) · p_air : pression partielle de vapeur de l'ambiance (mbar)
| Type de bassin | ε [g/(m²·h·mbar)] | Fréquentation équivalente chez Bernier |
|---|---|---|
| Bassin bâché | 0,5 | non modélisé |
| Plan d'eau au repos | 5 | — |
| Bassin privé | 15 | 1 baigneur / 25 m² |
| Piscine couverte, exploitation normale | 20 | 1 baigneur / 10 m² |
| Bassin de loisirs | 28 | 1 baigneur / 5 m² |
| Bassin à vagues | 35 | au-delà du domaine |
La troisième colonne est le résultat d'un recoupement : pour chaque niveau de fréquentation, on traduit le résultat de Bernier en coefficient ε équivalent. Les deux méthodes classent le même bassin au même niveau sur toute la plage d'exploitation courante — sur une piscine couverte en exploitation normale, l'écart entre elles est d'environ 7 %.
Elles divergent aux extrémités, et c'est utile à savoir. Au repos, le terme 16 de Bernier équivaut à un ε de l'ordre de 10, soit le double du « plan d'eau au repos » de VDI 2089 : dimensionner un déshumidificateur de nuit sur ce seul terme conduit à le surdimensionner. À très forte fréquentation, au-delà d'environ 1 baigneur pour 3 m², Bernier dépasse le coefficient du bassin à vagues : pour un espace ludique à toboggans, c'est VDI 2089 qu'il faut retenir.
Dimensionner l'air neuf de déshumidification
La vapeur émise par le bassin doit être évacuée au rythme où elle est produite, sinon l'humidité du hall dérive. Le moyen le plus simple, et le plus économique en hiver, est le balayage par air neuf : on introduit de l'air extérieur sec et on extrait l'air ambiant humide. Le débit se déduit d'un bilan massique de vapeur d'eau sur le hall :
Q : débit d'air sec en kg/h, converti en m³/h par le volume spécifique de l'ambiance · Mevap : évaporation en kg/h · Wamb et Wext : humidités absolues de l'ambiance et de l'air extérieur (kg d'eau / kg d'air sec)
Trois garde-fous s'imposent :
- le débit d'air neuf ne descend jamais sous le minimum par personne saisi. Le Code du bien-être au travail (art. III.1-34) fixe 40 m³/h par personne présente dans les locaux de travail, ou 25 m³/h si une analyse de risques le justifie ; l'outil multiplie ce minimum par le nombre de baigneurs simultanés ;
- en Wallonie, l'air neuf pulsé dans le hall doit tendre vers 15 m³/h par m² de plan d'eau (arrêté du 13 juin 2013, art. 46, § 2), sauf dans les établissements existants : l'outil signale un débit retenu inférieur ;
- quand l'air extérieur devient plus humide que l'ambiance (été orageux), le bilan change de signe : l'air neuf ne peut plus déshumidifier et une pompe à chaleur de déshumidification doit prendre le relais.
Les exigences PEB de ventilation fixent en plus un débit de conception. En Wallonie, pour un permis dont l'accusé de réception est postérieur au 31 décembre 2025, l'annexe C3 « VHN » impose au moins la catégorie IDA 3 de la NBN EN 13779 (22 à 36 m³/h par personne). L'occupation à prendre en compte est d'au moins une personne par 2 m² de surface d'utilisation en piscine. L'outil ne calcule pas ce débit de conception.
C'est pourquoi les centrales de traitement d'air de piscine modernes combinent modulation d'air neuf, batterie de déshumidification thermodynamique et récupération de chaleur sur l'air extrait ; le calcul ci-dessus fournit le débit et la charge de dimensionnement de ces équipements. Les déshumidificateurs du commerce, eux, sont catalogués en litres extraits par 24 heures : c'est l'évaporation journalière, que l'outil affiche à côté du débit horaire.
Les conditions d'exploitation contrôlées, Région par Région
En Belgique, les conditions d'exploitation des bassins de natation sont régionales : elles accompagnent le permis d'environnement. L'outil reprend celles qui touchent à l'ambiance du hall et à sa ventilation, pour la Région choisie dans le calculateur.
| Région | Humidité relative du hall | Température de l'air | Fréquentation maximale | Air neuf |
|---|---|---|---|---|
| Wallonie AGW du 13/06/2013 | moins de 65 % | eau + 2 °C au moins | 1 baigneur par 2 m² de plan d'eau | 15 m³/h par m² de plan d'eau, valeur visée |
| Bruxelles-Capitale arrêté du 16/02/2023 | moins de 65 % (recommandé) | eau + 2 °C au moins (recommandé) | 1 baigneur par 3 m² en grand bassin, par 2 m² en petit bassin | débit suffisant, sans valeur chiffrée |
| Flandre VLAREM II (afdeling 5.32.8) | non intégré | non intégré | non intégré | non intégré |
En Wallonie, ces règles sont des exigences pour les bassins de plus de 100 m² et de plus de 40 cm de profondeur, hors usage familial. Pour un bassin d'apprentissage ou d'entraînement, l'arrêté recommande en outre un baigneur par 3 m². À Bruxelles, l'humidité et la température de l'air sont des valeurs recommandées ; la fréquentation dépend de la profondeur, le grand bassin dépassant 1,5 m. L'outil ne connaît pas la profondeur : entre les deux seuils, il signale que la fréquentation n'est admise qu'en petit bassin.
Le plafond de 14,5 g/kg : quelle humidité relative viser vraiment
En Wallonie et à Bruxelles, la consigne porte sur l'humidité relative : moins de 65 % dans le hall. Elle est commode, mais elle ne dit pas tout quand le hall est chaud. Ce qui pilote la condensation sur les parois froides, la corrosion et la sensation de moiteur, ce n'est pas l'humidité relative mais l'humidité absolue. En piscine publique, on plafonne couramment l'ambiance à 14,5 g d'eau par kg d'air sec. Traduit en humidité relative, ce plafond descend à mesure que l'air se réchauffe :
| Température du hall | 26 °C | 27 °C | 28 °C | 29 °C | 30 °C |
|---|---|---|---|---|---|
| HR donnant 14,5 g/kg | 69 % | 65 % | 61 % | 58 % | 54 % |
Autrement dit : à 27 °C, une consigne proche de 65 % respecte à la fois la règle régionale et le plafond. À 30 °C, 65 % d'humidité relative porteraient l'ambiance à 17,4 g/kg, bien au-delà : il faut descendre vers 54 %, la consigne de l'exemple ci-dessous. Plus le hall est chaud — bassin ludique, bassin d'apprentissage — plus la consigne en humidité relative doit descendre. C'est aussi ce qui explique qu'un hall chaud coûte cher à déshumidifier : à plafond d'humidité absolue constant, l'air y est plus loin de la saturation, donc l'évaporation du bassin y est plus vive.
Trichloramine : des valeurs limites fixées par les Régions
Le débit d'air neuf d'un hall de bassin sert à deux choses qui n'ont pas le même dimensionnant. La première est la déshumidification, calculée ci-dessus. La seconde est l'évacuation de la trichloramine, ce composé volatil issu de la réaction du chlore avec la matière organique apportée par les baigneurs, responsable de l'odeur caractéristique et des irritations respiratoires et oculaires.
Les Régions en fixent la teneur dans l'air du hall. En Wallonie, la valeur d'intervention est de 0,5 mg/m³ et la valeur limite de 1 mg/m³, qui entraîne la fermeture immédiate du bassin (arrêté du 13 juin 2013, art. 52). À Bruxelles, la valeur limite est de 0,5 mg/m³ sur une heure et la valeur recommandée de 0,3 mg/m³ (arrêté du 16 février 2023, art. 26). Les tenir dépend surtout d'une reprise d'air au ras du plan d'eau, là où le gaz s'accumule dans la zone respiratoire des nageurs, et d'un débit d'air neuf suffisant en toute saison.
Sur l'exemple du bassin de 250 m² traité plus bas, la déshumidification hivernale demande environ 5 000 m³/h, au-dessus des 3 750 m³/h visés en Wallonie comme du minimum de 1 000 m³/h par personne : en hiver, le débit de déshumidification couvre tout. C'est en mi-saison et en été, quand l'air extérieur se rapproche de l'ambiance et que le débit de déshumidification s'effondre, que la qualité de l'air redevient dimensionnante. L'outil ne calcule pas la teneur en trichloramine.
La puissance de chauffage du bassin
Le réchauffeur d'eau doit couvrir deux situations distinctes, et c'est la plus exigeante qui dimensionne l'échangeur :
- La première mise en température : élever tout le volume du bassin de la température de l'eau de distribution (10–15 °C) à la consigne, en général sur 48 à 72 heures :
Première mise en température
P : puissance en kW · V : volume du bassin en m³ · ρ : masse volumique de l'eau, 1 000 kg/m³ · c : chaleur massique de l'eau, 4,185 kJ/(kg·K) · ΔT : écart entre l'eau de remplissage et la consigne, en K · t : durée de montée en heures
C'est exactement la règle que tout pisciniste connaît sous la forme P = V × ΔT × 1,163 / t : le coefficient 1,163 n'est rien d'autre que la chaleur massique de l'eau exprimée en Wh/(kg·K).
- Le maintien en régime établi : compenser l'évaporation (chaleur latente, poste dominant), le réchauffage de l'eau neuve d'appoint et, en plein air, la convection avec l'air et le rayonnement vers le ciel nocturne. L'eau neuve est une saisie : Bruxelles Environnement donne un repère de 30 L par baigneur et par jour, les arrêtés régionaux exigeant seulement un apport journalier suffisant pour tenir la qualité de l'eau.
L'outil détaille chaque poste et retient la puissance maximale. En pratique, on retrouve l'ordre de grandeur bien connu des exploitants : un bassin couvert bien régulé perd 150 à 250 W par m² de plan d'eau, un bassin plein air venté peut dépasser 500 W/m², d'où l'intérêt majeur de la couverture isotherme hors ouverture.
Exemple : bassin public de 250 m² en Wallonie
Soit un bassin couvert de 250 m² et 500 m³ (eau à 28 °C, hall à 30 °C / 54 % HR, 25 baigneurs simultanés, 300 baigneurs par jour), air extérieur d'hiver −5 °C / 90 % :
- Évaporation : n = 25/250 = 0,1 baigneur/m², soit Mevap = 250 × (16 + 13,3) × (0,0241 − 0,54 × 0,0272) ≈ 69 kg/h (plus de 1 600 litres par jour) ;
- Air neuf de déshumidification : ΔW = 14,4 − 2,2 = 12,2 g/kg, soit ≈ 5 000 m³/h, au-dessus des 3 750 m³/h visés en Wallonie (15 m³/h par m²) et du minimum de 1 000 m³/h (25 × 40 m³/h) ;
- Maintien du bassin : 47 kW d'évaporation + 7 kW d'eau neuve ≈ 54 kW ;
- Première chauffe : 500 m³ élevés de 16 K en 48 h ≈ 194 kW : c'est elle qui dimensionne l'échangeur (ou impose d'allonger la durée de montée) ;
- Conditions wallonnes : 54 % d'humidité relative, air 2 °C au-dessus de l'eau et 25 baigneurs pour 125 admis : les contrôles de l'arrêté du 13 juin 2013 passent.
Comment ce calcul est vérifié
Le moteur de cet outil est couvert par une suite de 38 tests automatisés construite sur des références externes, et non sur ses propres sorties.
- Bernier mise en regard de VDI 2089. La directive allemande, réécrite indépendamment du moteur, sert de seconde méthode. Sur une piscine couverte en exploitation normale, les deux s'accordent à 7 % près. De 1 baigneur pour 25 m² à 1 pour 5 m², le résultat de Bernier reste à moins de deux points du coefficient VDI correspondant.
- Psychrométrie reprise des tables publiées. Les humidités absolues viennent des formules de l'air humide de l'ASHRAE. Les pressions de vapeur saturante sont reprises ligne à ligne des tables de l'air saturé, de 0 à 40 °C : l'écart reste sous 0,03 %. Le même calcul retrouve la pression d'ébullition de l'eau à 100 °C à 0,09 % près.
- La mise en température comparée à la règle métier. La chaleur massique retenue par l'outil redonne le coefficient 1,163 Wh/(kg·K) de la filière piscine à 0,04 % près. Sur l'exemple publié, la puissance de première chauffe calculée coïncide avec celle que donne la règle.
- Les seuils régionaux repris des textes. Les valeurs de l'arrêté wallon du 13 juin 2013, de l'arrêté bruxellois du 16 février 2023 et du Code du bien-être au travail sont reprises article par article dans les tests. Chaque contrôle est vérifié de part et d'autre de son seuil : 64,9 % d'humidité passe, 65 % ne passe pas.
- Les chiffres publiés sur cette page sont ceux du moteur. L'exemple du bassin de 250 m², le tableau des humidités à 14,5 g/kg et celui des conditions régionales sont assertés valeur par valeur. Le débit d'air neuf retourné, multiplié par l'écart d'humidité qu'il franchit, redonne exactement la vapeur émise. Un champ vide ou une température hors du domaine 5–40 °C donnent un message explicite, jamais un zéro trompeur.
Références
- VDI 2089 Blatt 1 (septembre 2023) — Technische Gebäudeausrüstung von Schwimmbädern — Hallenbäder(équipements techniques des piscines couvertes). Verein Deutscher Ingenieure. Méthode d'évaporation par coefficient d'échange ε, utilisée ici comme méthode de recoupement.
- ASHRAE Handbook — Fundamentals, chapitre « Psychrometrics ». Corrélation de Hyland-Wexler pour la pression de vapeur saturante et propriétés de l'air humide (humidité absolue, volume spécifique) dont dérivent tous les écarts d'humidité de l'outil.
- Arrêté du Gouvernement wallon du 13 juin 2013 déterminant les conditions sectorielles relatives aux bassins de natation couverts et ouverts (surface supérieure à 100 m², profondeur supérieure à 40 cm), M.B. du 12 juillet 2013, en vigueur le 22 juillet 2013 : art. 32 (fréquentation), 46 (air neuf), 47 (humidité relative), 48 (température de l'air) et 52 (trichloramine). wallex.wallonie.be
- Arrêté du Gouvernement de la Région de Bruxelles-Capitale du 16 février 2023 fixant des conditions d'exploitation pour les bassins de natation et autres bains, M.B. du 13 mars 2023, en vigueur le 23 mars 2023 : art. 13 (fréquentation maximale instantanée) et 26 (qualité de l'air). Justel
- Bruxelles Environnement — « Bassins de natation et autres bains », fiche professionnelle consultée le 25 octobre 2026 : repère d'un apport de 30 L d'eau neuve par jour et par baigneur. environnement.brussels
- Code du bien-être au travail, art. III.1-34, modifié par l'arrêté royal du 2 mai 2019 (M.B. du 21 mai 2019, en vigueur le 31 mai 2019) : CO2 généralement sous 900 ppm ou 40 m³/h par personne présente ; sur analyse de risques, 1 200 ppm ou 25 m³/h. SPF Emploi
- Annexe C3 « VHN » de l'AGW du 15 mai 2014 (PEB), version applicable aux permis dont l'accusé de réception est postérieur au 31 décembre 2025 : § 7.1 (débit de conception d'au moins la catégorie IDA 3 de la NBN EN 13779) et tableau 1 (piscine : 2 m² par personne). energie.wallonie.be
- TRNSYS Type 144 / Polysun — modèle de bassin extérieur : émissivité du plan d'eau ε = 0,9 et coefficient de convection h = 3,1 + 4,1·v W/(m²·K), repris pour les pertes de convection et de rayonnement en plein air.
- Domaine de fréquentation. Le terme d'agitation de Bernier suit l'échelle de VDI 2089 tant que la fréquentation reste entre 1 baigneur pour 25 m² et 1 pour 5 m² de plan d'eau — la plage d'exploitation d'un bassin sportif, d'apprentissage ou de loisirs. Au-delà d'environ 1 baigneur pour 3 m², le calcul dépasse le plus fort coefficient publié par VDI 2089, celui du bassin à vagues : pour un espace ludique à toboggans et vagues, dimensionner directement sur VDI 2089.
- Plan d'eau libre en permanence. Le calcul décrit un bassin découvert, y compris la nuit. Au repos, la formule de Bernier retient environ le double du terme de repos de VDI 2089 : le régime nocturne obtenu ici est celui d'un plan d'eau non bâché. Une couverture isotherme fait chuter le coefficient d'évaporation de VDI 2089 de 5 à 0,5, soit un facteur dix — un gain à prendre en compte à part.
- Déshumidification par balayage d'air neuf. Le débit retourné est la charge de dimensionnement d'une centrale de traitement d'air. Quand l'air extérieur devient plus humide que l'ambiance, l'outil le signale et se replie sur le minimum d'air neuf par personne : le dimensionnement de la batterie thermodynamique qui prend alors le relais, et son COP, relèvent d'une sélection fabricant.
- Règles régionales : Wallonie et Bruxelles seulement. L'outil contrôle l'humidité, la température de l'air, la fréquentation et, en Wallonie, l'air neuf visé par m² de plan d'eau. Les conditions flamandes du VLAREM II ne sont pas intégrées. Le minimum d'air neuf ne compte que les baigneurs : ajoutez le personnel et le public présents. Ni le débit de conception PEB ni la trichloramine ne sont calculés.
Questions fréquentes
Pour aller plus loin