PERFECTIONNEMENT AUX INSTALLATIONS COUVERTES POUR LA PRATIQUE DE SKI OU AUTRE SPORT DE GLISSE

La présente invention a trait au domaine général des installations couvertes pour la pratique de sports de glisse, tels que le ski ou la luge par exemple, et comportant une piste inclinée présentant un dénivelé significatif; elle concerne plus précisément une installation de ce genre dont la structure perfectionnée permet d'améliorer la gestion des flux d'air entre l'intérieur et l'extérieur du hall qui recouvre la piste.

La demande pour la réalisation d'installations couvertes permettant la pratique de ski ou autres sports de glisse, et pouvant fonctionner tout au long de l'année, devient de plus en plus fréquente.

De manière habituelle, les installations de ce genre comprennent une piste inclinée, recouverte d'une couche de neige ou de glace, qui est protégée à l'intérieur d'un hall isolé thermiquement et réfrigéré. Des passages permettant la communication entre l'intérieur et l'extérieur de ce hall sont prévus, notamment pour l'entrée et la sortie des usagers, du personnel et/ou des engins d'entretien.

Dans de telles installations, on observe très généralement un accroissement de la pression ambiante depuis l'extrémité supérieure de la piste jusqu'à son extrémité inférieure, ce qui crée un différentiel de pressions atmosphériques entre l'intérieur et l'extérieur du hall. Ce phénomène provient à la fois de l'écart d'altitude entre les extrémités inférieure et supérieure de la piste, et aussi de la différence de température entre l'extérieur et l'intérieur du hall (en particulier en saison chaude) : l'intérieur du hall étant maintenu à une température assez basse, tandis que la température ambiante extérieure audit hall est bien souvent largement positive.

Par exemple, si les pressions atmosphériques intérieure et extérieure sont équilibrées au sommet de la piste, l'extrémité inférieure de cette dernière sera à une pression atmosphérique supérieure par rapport à la pression atmosphérique externe du fait du poids plus élevé de la colonne d'air froid ; à titre indicatif, pour un dénivelé de 60 m et un écart de température de 30°C entre l'intérieur et l'extérieur du hall, la différence de pression est typiquement de l'ordre de 100 Pascal entre l'extrémité inférieure de la piste et l'extérieur du hall.

Inversement, si les pressions sont équilibrées au niveau de l'extrémité inférieure de la piste, c'est son extrémité supérieure qui se trouvera en dépression du même ordre de grandeur par rapport à la pression extérieure.

Or, dans le cas où de tels différentiels de pression ne sont pas gérés de manière appropriée, des conséquences gênantes sur l'exploitation de l'installation peuvent survenir.

Le problème se pose en particulier pour les passages de communication entre l'intérieur et l'extérieur du hall, au niveau desquels un différentiel de pression de part et d'autre de ces passages peut rendre l'ouverture des portes associées difficile, voire même dangereuse en fonction de leur sens d'ouverture.

De plus, si les pressions ne sont pas équilibrées de part et d'autre de ces passages de communication, il en résulte un fort courant d'air lors de l'ouverture de la porte associée.

Par exemple si l'extrémité du hall munie du passage de communication est en dépression par rapport à l'extérieur, la porte ouverte entraîne une entrée massive d'air extérieur chaud et humide. Ce phénomène provoque alors une importante déperdition d'énergie, avec formation de brouillard et d'humidité indésirables, sources d'inconfort pour les usagers; le fonctionnement des moyens d'enneigement éventuels peut également s'en trouver perturbé.

A l'inverse, lorsque la zone du hall du côté des passages de communication est en surpression par rapport à l'extérieur, l'ouverture de la porte associée aboutit à la création d'un fort courant d'air froid vers l'extérieur, cela jusqu'à ce que cette porte soit refermée ou que les pressions finissent par s'équilibrer de part et d'autre dudit passage de communication. Comme ces passages de communication mettent normalement la piste en communication avec des locaux secondaires, tels qu'un magasin de ski ou un local utilitaire, la température baisse fortement dans ce local secondaire. Le maintien à une température confortable de l'atmosphère de ce local devient alors souvent très onéreux et problématique.

Une contrainte supplémentaire pour les installations couvertes est la nécessité « réglementaire » de renouveler l'air du hall (de l'ordre de 30 m ³ par heure et par personne). Des moyens d'apport d'air neuf dans le hall sont normalement prévus à cet effet. Cependant, la mise en œuvre de tels moyens d'apport d'air n'est pas toujours appropriée, en particulier si des fuites indésirables, telles que des défauts d'étanchéité des parois du bâtiment, fournissent déjà un certain échange d'air avec l'extérieur ; ceci tendra à introduire plus d'humidité que nécessaire dans le hall, et contribuera à une consommation d'énergie élevée.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en assurant d'une part, la fonction de gestion du différentiel de pression entre l'intérieur et l'extérieur du hall, et avantageusement d'autre part la fonction complémentaire de gestion du renouvellement de l'air au sein de ce hall. A cet effet, l'installation couverte pour la pratique de ski ou autre sport de glisse conforme à l'invention comporte :

- au moins un passage permettant la communication entre l'intérieur et l'extérieur du hall, notamment pour l'entrée ou la sortie des usagers, du personnel et/ou des engins d'entretien, - des moyens permettant l'apport d'air neuf dans ledit hall,

- des moyens permettant l'extraction de l'air dudit hall,

- des moyens permettant la mesure de l'écart de pression entre les zones intérieure et extérieure situées de part et d'autre dudit passage de communication, et

- des moyens de gestion associés auxdits moyens de mesure d'écart de pression, qui assurent le pilotage desdits moyens d'apport et d'extraction d'air de sorte à équilibrer ou au moins limiter l'écart de pression entre lesdites zones intérieure et extérieure de part et d'autre dudit passage de communication.

Dans une forme de réalisation particulièrement intéressante, les moyens de gestion précités assurent encore avantageusement le pilotage des moyens d'apport et/ou d'extraction d'air de sorte à générer un renouvellement adéquat de l'air du hall, cela notamment en fonction de considérations réglementaires.

Selon une forme de réalisation particulière, au moins un des passages permet la communication entre le hall et un local secondaire, par exemple de type magasin de ski ou local utilitaire ; ce local secondaire est lui-même muni d'au moins un autre passage de communication vers l'extérieur de l'installation couverte ou vers un local tertiaire muni d'une sortie vers l'extérieur de ladite installation couverte. Ces passages de communication sont chacun équipés d'une structure d'obturation constituée d'une porte ou de deux portes associées formant sas de communication.

Selon encore une particularité de l'invention, les moyens de mesure d'écart de pression sont avantageusement adaptés pour mesurer le différentiel de pression entre d'une part, un point intérieur situé dans une zone intérieure du hall et à une même altitude que le passage de communication, et d'autre part, un point extérieur audit hall situé à une même altitude ou approximativement à une même altitude que ledit point intérieur.

Dans le cas où l'installation comporte des locaux secondaire et/ou tertiaire, le point extérieur de mesure est avantageusement prévu dans l'un desdits locaux secondaire ou tertiaire.

Toujours dans ce cas, le ou les passages de communication entre les différentes zones sont équipés de portes permettant d'éviter les courants d'air. Ces portes peuvent être coulissantes à ouverture automatique et/ou de type « tourniquets ». Selon une variante de réalisation, les différents passages de communication sont équipés de portes type coulissantes à ouverture automatique qui sont contrôlées de sorte à empêcher leur ouverture simultanée. Selon une autre caractéristique, les moyens d'apport et d'extraction d'air consistent chacun en au moins un conduit, reliant l'intérieur et l'extérieur du hall, équipé chacun d'au moins un ventilateur éventuellement associé à des volets motorisés, les moyens de gestion de l'installation pilotant la vitesse desdits ventilateurs et/ou l'orientation desdits volets motorisés en fonction des informations provenant des moyens de mesure d'écart de pression.

Dans ce cadre, les moyens d'extraction d'air sont avantageusement munis d'un dispositif anti-retour, par exemple de type volets motorisés ou de type volets à fermeture automatique se fermant d'eux-mêmes lorsque le sens du débit tend à s'inverser ; le dispositif en question correspond avantageusement, le cas échéant, aux volets motorisés précités associés au ventilateur pour moduler son débit.

Selon encore une autre particularité, les moyens de mesure d'écart de pression consistent avantageusement en un détecteur de mesure du différentiel de pression, de type détecteur de micro-pression. De manière alternative, on peut utiliser un anémomètre installé au sein d'un conduit ménagé entre les points intérieur et extérieur, dont la vitesse et le sens de rotation permettent d'évaluer la grandeur et le sens de l'écart de pression entre lesdits points intérieur et extérieur.

D'autre part, les moyens d'apport d'air neuf sont avantageusement munis de moyens de traitement de l'air, par exemple de type moyens de refroidissement et/ou de filtration. Pour ce genre d'installation, la présente invention concerne encore le procédé mis en œuvre pour équilibrer la pression entre les zones intérieure et extérieure situées de part et d'autre d'un passage de communication permettant l'entrée et la sortie du hall de glisse, ce procédé consistant : - à mesurer l'écart de pression entre les zones intérieure et extérieure situées de part et d'autre du passage de communication, et

- en fonction de l'écart de pression mesuré, à apporter un volume adapté d'air neuf au sein du hall et/ou à extraire un volume adapté d'air dudit hall, cela de façon à équilibrer ou au moins limiter l'écart de pression entre lesdites zones intérieure et extérieure. Dans ce cadre, lorsque le passage de communication est prévu au niveau de l'extrémité inférieure du hall : - l'apport d'air neuf est avantageusement adapté pour tendre à équilibrer la pression de part et d'autre dudit passage de communication et - l'extraction d'air assure le renouvellement d'air du hall ; et de manière alternative, lorsque le passage de communication est prévu au niveau de l'extrémité supérieure du hall : - l'apport d'air neuf assure avantageusement ladite fonction de renouvellement d'air et - l'extraction d'air assure ladite fonction d'équilibrage de pression de part et d'autre dudit passage de communication.

L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné uniquement à titre d'exemple et représenté sur la figure annexée qui est une vue schématique par dessus d'une installation complète pour la pratique de ski ou de tout autre sport de glisse.

Tel que représenté sur cette figure, l'installation correspondante comprend une piste 1 en pente, recouverte d'un manteau de neige ou de glace, abritée à l'intérieur d'un hall 2 isolé thermiquement. Le sens de la pente, du haut vers le bas, est indiqué par la flèche d'orientation 1 '. Le hall 2 correspondant est équipé de moyens permettant le contrôle de sa température ambiante, et de moyens pour la production du manteau de neige ou de glace de la piste. Ces moyens classiques pour le fonctionnement de l'installation, non représentés, sont par exemple décrits en détails dans le document FR-2 869 050.

Le hall 2 est ici connecté, au niveau de l'extrémité inférieure de la piste 1 , à un local secondaire 3 par l'intermédiaire d'un passage de communication 4 ; le local secondaire 3 en question consiste par exemple en un magasin de ski ou en un local utilitaire.

Ce local secondaire 3 est également raccordé à un local tertiaire 5, par exemple un bâtiment d'accueil, par l'intermédiaire d'un autre passage de communication 6. Une sortie 7 vers l'extérieur de l'installation est prévue dans ce local tertiaire 5 (on pourrait envisager la présence de plusieurs sorties 7).

Pour prévenir, ou au moins limiter, les phénomènes de courants d'air susceptibles de survenir au niveau des passages de communication précités, et en particulier au niveau du passage de communication 4 aménagé entre le hall 2 et le local secondaire 3, cette installation est équipée :

- de moyens 10 permettant l'apport d'air neuf dans le hall 2, depuis l'extérieur de l'installation, ménagés ici au niveau de l'extrémité inférieure de la piste 1 ;

- de moyens 11 permettant l'extraction de l'air du hall 2, vers l'extérieur de l'installation, qui sont prévus ici au niveau de l'extrémité supérieure de la piste ; - de moyens 12 permettant la mesure de l'écart de pression entre les zones intérieure et extérieure situées de part et d'autre du passage de communication 4 entre le hall 2 et le local secondaire 3 (cette mesure est ici indirecte, et s'effectue entre la zone intérieure du hall 2 et le local tertiaire 5) ; et

- de moyens de gestion 13 associés auxdits moyens de mesure d'écart de pression 12, qui assurent le pilotage desdits moyens d'apport d'air 10 et d'extraction d'air 11 , de sorte à équilibrer ou au moins limiter l'écart de pression entre lesdites zones intérieure et extérieure de part et d'autre dudit passage de communication 4. Dans cette structure d'installation, la pression du hall 2 est maintenue en équilibre (ou pratiquement en équilibre) avec la pression extérieure au niveau de son extrémité inférieure ; l'extrémité supérieure du hall est alors en dépression maximale par rapport à l'extérieur, en particulier lorsque la température du hall est inférieure à la température ambiante extérieure.

Les moyens d'apport d'air neuf 10 sont constitués d'un conduit 15, reliant l'intérieur et l'extérieur du hall 2, équipé d'un (ou de plusieurs) ventilateur 16 à vitesse variable dont la motorisation 17 est connectée aux moyens de gestion 13 précités (ce ventilateur à vitesse variable 16 pourrait être remplacé par un ventilateur à vitesse fixe, la variation du débit étant assurée par des volets orientables).

Des moyens de traitement de l'air 18 sont prévus au sein du conduit 15 pour optimiser la qualité de l'air importé dans le hall 2. Ces moyens de traitement 18 sont composés notamment de moyens de filtration de l'air et de moyens de refroidissement de type batteries de refroidissement ; dans un souci d'économie d'énergie, les moyens de traitement 18 peuvent encore intégrer un échangeur à récupération d'énergie (cela par échange thermique entre l'air froid extrait et l'air neuf entrant).

Les moyens d'extraction 11 sont également composés d'un conduit 15' dans lequel est prévu un ventilateur 16' à vitesse variable dont la motorisation 17' est connectée aux moyens de gestion 13.

Ces moyens d'extraction 1 1 sont munis encore d'un dispositif de non-retour 20, pour empêcher l'entrée d'air extérieur dans le hall quand le ventilateur d'extraction 16' est arrêté. Ce dispositif de non-retour 20 est constitué, par exemple, de volets motorisés commandés par les moyens de gestion 13 ou de volets à fermeture automatique.

Le ventilateur 16' des moyens d'extraction 11 est dimensionné pour assurer un renouvellement efficace de l'air ambiant du hall 2, compte tenu notamment du nombre maximal de personnes pouvant être présentes dans le hall.

Les moyens de mesure de l'écart de pression 12 sont ici constitués d'un conduit 21 , ménagé entre l'intérieur du hall 2 et le local tertiaire 5 de l'installation, dans lequel est rapporté un anémomètre 22.

Le conduit 21 est ménagé pour raccorder d'une part, un point 23 situé à l'intérieur du hall 2 et à la même altitude que le passage de communication 4, et d'autre part, un point extérieur 24 situé dans le local tertiaire 5 et à une même altitude que ledit point intérieur 23.

La localisation du point de mesure extérieur 24, dans le local tertiaire 5, a l'intérêt de constituer un site qui se situe à une pression proche de celle de l'extérieur de l'installation ; ce point extérieur 24 est correctement protégé des courants d'air et du vent, lesquels seraient susceptibles de perturber les mesures de l'anémomètre. L'anémomètre 22 permet la mesure indirecte de l'écart de pression entre les points intérieur 23 et extérieur 24 ; sa vitesse et son sens de rotation permettent d'évaluer la grandeur et le sens de l'écart de pression entre lesdits points 23 et 24. La combinaison conduit 21/anémomètre 22 peut être remplacée par un détecteur de micro-pression différentielle, qui serait capable de mesurer directement l'écart de pression entre les points 23 et 24.

Les moyens de gestion 13 consistent en un contrôleur, typiquement un automate programmable industriel équipé d'un algorithme de régulation exploitant le signal des moyens de mesure de l'écart de pression 12, pour piloter convenablement les moyens d'apport d'air 10 et d'extraction d'air 1 1. En l'occurrence, la vitesse du ventilateur 16 des moyens d'apport 10 est pilotée par les moyens de gestion 13, recevant des informations des moyens de mesure d'écart de pression 12, de sorte à maintenir la pression atmosphérique du hall à proximité du passage de communication 4 en équilibre (ou sensiblement en équilibre) avec la pression atmosphérique de la zone extérieure. Dans le même temps, la vitesse du ventilateur d'extraction d'air 16' est avantageusement ajustée pour extraire le flux d'air exigé compte-tenu du nombre de personnes présentes dans le hall, cela de sorte à assurer la fonction de renouvellement d'air. De manière alternative, si le dispositif de non-retour 20 est de type volets motorisés, le débit d'extraction d'air peut également être modulé par le

réglage de l'orientation de ces volets motorisés 20, avec ou sans ajustement de la vitesse du ventilateur d'extraction d'air 16'.

Par ailleurs, en cas de faible besoin d'air frais, comme c'est le cas en particulier la nuit ou avec peu de skieurs, les moyens d'extraction d'air 11 peuvent tourner à vitesse réduite ; il se peut alors que la pression intérieure du hall 2 augmente au- dessus de la pression externe de l'installation, même avec les moyens d'apport d'air neuf 10 arrêtés.

Dans ce cas, les moyens de gestion 13 accélèrent les moyens d'extraction d'air 1 1 jusqu'à ce que les moyens de mesure d'écart de pression 12 signalent le retour à un équilibre de pressions.

Dans une autre forme de réalisation, les moyens 12 de mesure du différentiel de pression peuvent être ménagés entre deux autres points intérieur et extérieur adaptés. Par exemple, le point extérieur de mesure peut être prévu dans le local secondaire 3 ou à l'extérieur de l'installation, selon le cas. De manière alternative, lorsque le passage de communication 4 (entre le hall 2 et le local secondaire 3) est prévu au niveau de l'extrémité supérieure de la piste 1 , la gestion du différentiel de pression de part et d'autre dudit passage de communication va présenter certaines différences par rapport à la gestion décrite ci-dessus en relation avec la figure annexée. En l'occurrence, l'équilibrage de pression avec l'extérieur doit être réalisé au niveau de l'extrémité supérieure de la piste. Dans les conditions normales de température, le hall 2 est alors pressurisé sur toute sa longueur ; la surpression par rapport à l'extérieur est sensiblement nulle au niveau de l'extrémité supérieure de la piste, et elle est maximale au niveau de son extrémité inférieure. L'installation correspondante est alors similaire à celle décrite ci-dessus, la seule différence portant sur la sens de la pente de la piste 1 , qui descend maintenant à partir du passage de communication 4 (c'est-à-dire en sens inverse par rapport à la flèche 1 ').

Les moyens d'apport d'air 10 peuvent être prévus au niveau de l'extrémité supérieure de la piste 1 , et les moyens d'extraction d'air 11 au niveau de son extrémité inférieure. Dans ce cas, le dispositif de non-retour 20 est constitué de volets motorisés. L'action des moyens de gestion 13 sur les moyens d'apport 10 et d'extraction 1 1 d'air est maintenant inversée.

Les moyens de gestion 13 vont contrôler les moyens d'apport d'air 10 de sorte à assurer le débit de renouvellement d'air nécessaire, adapté notamment en fonction de la réglementation.

De plus, pour maintenir l'équilibre des pressions de part et d'autre du passage de communication 4, en fonction des informations provenant des moyens de mesure d'écart de pression 12 au niveau de l'extrémité supérieure de la piste 1 , les moyens de gestion 13 vont piloter les moyens d'extraction d'air 1 1. Par exemple, pour limiter l'extraction d'air, les ventilateurs d'extraction 16' fonctionnent à une vitesse réduite et/ou les volets d'obturation 20 sont réglés pour réduire la sortie d'air vers l'extérieur (sous contrôle des moyens de gestion 13).

Dans certains cas, un courant d'air naturel depuis l'extrémité supérieure de la piste vers son extrémité inférieure, appelé encore « effet cheminée », peut être suffisant pour que l'air circule naturellement au travers du conduit 15 des moyens d'apport d'air 10, (même lorsque ni son ventilateur d'apport 16, ni le ventilateur d'extraction d'air 16' ne fonctionnent).

La pression de la zone interne du hall à proximité du passage de communication 4 est alors adaptée par rapport à la pression extérieure, en fonction de l'orientation des volets 20 (action pilotée par les moyens de contrôle 13 sous dépendance des moyens de mesure d'écart de pression 12). Pour améliorer encore la prévention des phénomènes de courants d'air au niveau du passage de communication 4 entre le hall 2 et le local secondaire 3, les différents passages de communication 4, 6, 7 de l'installation sont équipés de portes d'obturation. En l'occurrence, comme on peut le voir sur la figure 1 , le passage de communication 4 entre le hall 2 et le local secondaire 3 est équipé d'une porte coulissante 25 à ouverture automatique. Une telle porte est intéressante pour faciliter le passage lorsque les usagers sont munis de leur équipement de sport (chaussures de ski, gants, skis, etc ...). Cette porte doit être adaptée pour éviter qu'elle ne puisse être bloquée par la neige et le froid. La porte d'obturation 26 équipant le passage de communication 6 entre le local secondaire 3 et le local tertiaire 5 peut avantageusement consister quant à elle en une structure de type « tourniquet », particulièrement efficace pour éviter les courants d'air. Enfin, le passage de communication 7 entre le local tertiaire 5 et l'extérieur de l'installation est quant à lui équipé de tout type de porte adaptée, par exemple une porte coulissante 27.

De manière alternative, les passages de communication 4 et 6 (entre, d'une part, le hall 2 et le local secondaire 3, et d'autre part, le local secondaire 3 et le local tertiaire 5) peuvent être équipés chacun d'une porte coulissante, ces portes étant contrôlées de sorte à empêcher leur ouverture simultanée. Selon encore une alternative, les passages de communication 4, 6 et 7 de l'installation peuvent être équipés au moins pour certains de deux portes juxtaposées, formant sas de communication.

Pour être complet, la localisation des moyens d'apport d'air neuf 10 et des moyens d'extractions d'air 11 peut être différente de celle décrite ci-dessus en relation avec la figure unique, et peut être adaptée en fonction de la configuration du hall 2.

De manière générale, une gestion optimale des moyens d'apport et d'extraction d'air, associée à l'agencement particulier des portes d'obturation des différents passages de communication de l'installation, permet de supprimer ou tout au moins de minimiser l'ensemble des problèmes liés aux phénomènes de courants d'air survenant habituellement au niveau desdits passages de communication.

On améliore ainsi le confort des usagers au sein de l'installation, et on réduit aussi la consommation énergétique de l'installation du fait de l'échange limité de flux d'air entre l'intérieur et l'extérieur du hall 2. De même, avec cette structure d'installation, on assure également la fonction de renouvellement d'air dans le hall, pour se conformer en particulier à la réglementation.