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Climat des magasins d`archives

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1. Rapport de m lange g kgas Rapport de m lange ext rieur Rapport de m lange du local 1 Polynomial Rapport de m lange ext rieur pain nt Polynomial Rapport de m lange du local 0 o S Q S Q S e N e 9 E S S E 9 1 mr e N N T N La Figure 19 Comparaison des valeurs du rapport de m lange entre l int rieur et l ext rieur dans un magasin d archives Paris pendant une ann e Elle permet d tablir une comparaison entre le rapport de m lange calcul pendant une ann e dans un magasin sous comble d un b timent d archives parisien non climatis et moyennement ventil et ce m me rapport de m lange d termin pour l air ext rieur Deux points importants doivent tre soulign s Le premier est le constat que l amplitude court terme des variations du rapport de m lange est plus faible l int rieur qu l ext rieur Ce r sultat n est en tien surprenant si on prend en compte le r le r gulateur des archives sur le 6 Rappelons que le rapport de m lange peut tre calcul sans difficult partir des valeurs mesur es de la temp rature s che de l humidit relative et de la pression atmosph rique VERSION 1N 75 CHAPITRE 4 contenu en eau de l air int rieur La deuxi me observation est particuli rement
2. Un centre d archives Paris P riode 19 01 08 03 03 08 20 T T Temp ext rieure mesur e Temp int rieure mesur e Temp int rieure simul e Temp ratures s ches C e N N N N N N E Q N Q T T a a e e e e e e e e e e e e e o e N o y N gt y N Figure 13 Comparaison des valeurs mesur es et des valeurs calcul es de la temp rature int rieure d un centre d archives Paris Ce bon r sultat confirme que le comportement int rieur des locaux est pr visible d s lors que les principales caract ristiques physiques des locaux sont connues l utilisation d outils de simulation constitue donc une approche tr s riche pour l tude des b timents de conservation soit qu il s agisse d un difice cr er ou bien d une construction r habiliter Il est remarquable de constater que tous les b timents se comportent de la m me fa on quoiqu des degr s tr s divers En tant que filtre de la temp rature ext rieure consid r e comme une onde un ch teau fort sera l vidence beaucoup plus efficace qu un b timent vitr En effet cette propri t est directement li e l inertie ou capacit thermique d une construction Plus un b timent b n ficie d une masse importante et plus sa fonction de filtre sera efficace Mais si l on veut correctem
3. Vol 7 n 4 juillet ao t 2008 pp 252 263 70 VERSION 1N CHAPITRE 4 Cette nouvelle sagesse implique de retrouver la simplicit originelle des constructions traditionnelles pour lesquelles le choix des mat riaux s op rait proximit dans un environnement aux ressources limit es tandis que le recours aux techniques tait des plus limit Mais il est vrai que si l on veut faire simple du point de vue des technologies utilis es tout en imposant des objectifs climatiques int rieurs ambitieux le processus de conception a toutes les chances d tre plus complexe Ceci se traduit par la n cessit de faire appel des outils de calculs sophistiqu s si l on veut pouvoir disposer d tudes de qualit Ce point 2 7 a d j t voqu dans le chapitre 2 aussi ne sera t il pas red velopp ici Pour conduire une bonne analyse il importe de suivre un processus de r flexion qui va balayer successivement trois tapes fondamentales La premi re consiste d finir les objectifs atteindre en termes d exigences climatiques impos es dans les magasins La deuxi me concerne la bonne compr hension du climat ext rieur source principale de perturbations pour les collections conserver Enfin la derni re tape est celle de la d finition de l enveloppe au sens large qui doit permettre de maintenir les collections dans les conditions climatiques d finies la premi re tape en d pit des fluctuations du climat
4. VERSION 1N 7 LISTE DES TABLEAUX LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 Conditions climatiques recommand es par la Direction du livre et de la lecture en 1998 H 35 Tableau 2 Extrait partiel des recommandations de la norme ISO 11799 2003 35 Tableau 3 Statistiques sur les carts journaliers constat s de l humidit relative dans et hors la olm M D 64 Tableau 4 Extrait de l annexe B informative de la norme ISO 11799 20093 140 8 VERSION 1N MODE D EMPLOI DU MANUEL MODE D EMPLOI DU MANUEL Ce manuel a t concu comme un outil de travail Il n est donc sans doute pas inutile d en proposer un mode d emploi e l instar de n importe quel ouvrage celui ci peut tre simplement feuillet ceux plus exigeants qui envisagent de le r compl tement il est sugg r de consulter pr alablement la table des mati res page 3 Les titres des chapitres et des sous chapitres ont t choisis afin d expliciter le mieux possible le contenu effectif de l ouvrage e Comme dans tout expos caract re didactique des notions importantes sinon essentielles sont d crites des l introduction Il serait dommage de ne pas en avoir pris connaissance avant d aborder l examen des th mes trait s la suite e Pour all ger l ex
5. chimique Energie d activation 100 kJ mol 13 0 4 Loi d Arrh nius l accroissement de la cin tique 11 0 T chimique est exponentiel avec latemp rature W 9 90 t 704 E Hypoth se d accroissement lin aire EE LE EC 9 A c c on pM e o eere 1 0 15 20 25 30 35 Temp rature C In Extenso Figure 2 Accroissement relatif de la cin tique chimique d une r action en application de la loi d Arrh nius pour une nergie d activation de 100 kJ mol Une valeur d activation de 100 kJ mol a t retenue pout tracer la Figure 2 Cette valeur correspond peu ou prou l nergie de liaison des mol cules de cellulose On observe qu en passant de 15 C environ 33 la r activit chimique a t multipli e par un facteur 12 Si la loi d Arrh nius tait lin aire le facteur multiplicatif n aurait t que de 4 La loi de l accroissement de la cin tique chimique en fonction de la temp rature invite donc r duire la temp rature des magasins d archives si l on veut accro tre sensiblement la dur e de vie des fonds et collections qui y ont t d pos s Parmi les processus chimiques soumis la loi d Arrh nius qui affectent la dur e de vie du papier il convient de mettre en bonne place l oxydation des chaines de cellulose Sans entrer dans le d tail des r actions notons que la combinaison de l oxyg ne avec certains radicaux des mol cules constitutives du p
6. contrario toutes les courbes situ es gauche label sup rieur 1 d notent des conditions environnementales plus favorables Pour tracer le graphe pr c dent l quation propos e par D K Sebera a t calcul e avec une nergie d activation gale 100 kJ mol C est cette m me valeur qui avait t utilis e avec la loi d Arrh nius pour calculer la r activit chimique de la dissociation de la cellulose Figure 2 p 24 Prenons un exemple Supposons que plac dans une ambiance 20 C et 50 d humidit relative correspondant l isoperme de valeur 1 un ensemble de documents ait une dur e de vie de 100 ans Imaginons maintenant que ce m me ensemble soit d plac dans un magasin dont les conditions sont 17 C 40 Le graphe pr c dent permet de voir que ces param tres se trouvent sur l isoperme de valeur 2 On peut en d duire que la dur e de vie esp r e de la collection sera port e de 100 ans initialement 100 fois 2 soit 200 ans l inverse si les conditions du magasin de conservation sont fix es 23 C 60 isoperme 0 5 la dur e de vie potentielle se r duit 100 fois 0 5 soit 50 ans Un des grands int r ts de la m thode r side en ce qu il n est pas indispensable de conna tre la dur e de vie effective d un document pour l utiliser Plut t que de raisonner sur des dur es absolues dont la d termination semble pour le moins difficile sinon impossible il apparait pl
7. nergie que la strat gie de la far line Cette remise en cause de ce qui nagu re passait pour une vidence trouve une de ses racines dans le constat somme toute rassurant que l tat sanitaire d archives plac es dans des locaux suffisamment inertes mais sans contr le climatique particulier n tait pas plus mauvais apr s tout que celui des fonds et collections qui avaient t conserv s grand prix dans des espaces climatis s Ceci se v rifie tout particuli rement sous des latitudes moyennes b n ficiant de climats dits temp r s Autre source de r flexion au couts des dix derni res ann es la quasi totalit des infestations microbiologiques qui se sont produites dans les magasins d archives ont plut t concern des tablissements quip s de climatisation Au demeurant la sensibilit particuli re des b timents climatis s aux risques biologiques peut s expliquer par divers facteurs Le premier rel ve souvent de la conception du b timent L difice devant tre climatis il apparait parfois que peu d efforts ont t consacr s renforcer l inertie thermique de la construction Aussi d s qu une panne intervient une d rive rapide des param tres climatiques int rieurs se manifeste Un mauvais 27 8 784 heures les ann es bissextiles 28 Cette expression la ligne plate en fran ais est utilis e aux Etats Unis pour d signer la strat gie consistant maintenir toute l ann e une temp ra
8. 138 VERSION 1N RECOMMANDATIONS CLIMATIQUES DE LA NORME ISO 11799 2003 Conditions climatiques recommand es par la norme ISO 11799 2003 Type de mat riaux Temp rature C Humidit relative 9 0 argentique noir et blanc sur support en polyester ou argentique thermique sur Minimum Maximum Changements Minimum Maximum Changements admissibles admissibles quotidiennement quotidiennement l int rieur des l int rieur des limites limites Papier pour une conservation 2 18 1 30 45 3 optimale Papier dans les zones 14 18 t1 35 50 t3 fr quent es par du personnel pour des documents consult s r guli rement Parchemin cuir 2 18 t1 50 60 t3 Film photographique g latino argentique noir et blanc sur support en ac tate de cellulose z soit 2 20 50 5 ou 2 20 40 5 t2 20 30 5 Film photographique ou 21 2 2 20 50 t5 g latino argentique noir et blanc ou blanchiment couleurs argent Silver dye bleach sur support en polyester Film photographique couleurs chromog ne sur support en ac tate de cellulose soit 10 2 20 50 5 3 t2 20 40 t5 ou 2 2 20 30 5 Plaque photographique 18 2 30 40 5 g latino argentique noir et blanc Tirage photographique sur 18 2 30 50 5 papier ou g latino argentique noir et blanc ou blanchiment couleurs argent Silver dye bleach ou diazoique Tirage photographique sur
9. L gifrance http www legifrance gouv fr affichCode do cidTexte LEGITEXT000006074096 amp dateT exte 20090412 10 ls sont disponibles aupr s du Centre scientifique et technique du b timent CSTB qui les regroupe dans une quarantaine de familles d ouvrages http boutique cstb fr A terme remplac s par les Ewrocodes les Documents techniques unifi s DTU sont d application obligatoire dans les march s de construction attribu s par l Etat les collectivit s territoriales et les tablissements publics En tant que tels ils constituent donc des textes de r f rence pour la r alisation des b timents publics d archives 12 Voir plus particuli rement le site de l Association fran aise de normalisation AFNOR http www afnor org VERSION 1N 109 CHAPITRE 5 complexit inh rente aux projets de construction et ne pas la consid rer a priori comme une raison de se d courager En l admettant en tant que telle la complexit devient une donn e identifi e du probl me r soudre Elle conduit alors choisir des m thodes de travail sp cifiquement adapt es Pour r ussir un projet dans un environnement fluctuant il faut tre en mesure de veiller constamment ce que le processus d tude ne diverge pas pat rapport aux objectifs atteindre Mais la difficult particuli re de la conduite d une op ration de construction tient souvent ce qu il y a plus d un pilote dans l avion En effet s agissant de
10. L application de cette loi d allure exponentielle montre qu en moyenne un accroissement de 5 C de la temp rature double la cin tique r actionnelle l inverse une diminution de 5 la divise par deux Ceci a d importantes cons quences pour la conservation des fonds et collections En effet la loi d Arrh nius fonde scientifiquement les recommandations de mod ration des temp ratures dans les lieux d exposition ou de conservation des biens culturels Chaque degr de la temp rature gagn la baisse se traduit par une augmentation incontestable de la dur e de vie des documents 15 La temp rature d auto inflammation du papier est voisine de 230 La temp rature d auto inflammation d une substance est la plus basse temp rature laquelle elle peut s enflammer spontan ment dans une atmosph re de pression et de composition normales hors la pr sence de toute flamme ou tincelle 16 Une r action exothermique lib re de l nergie une r action endothermique en absorbe Le changement d tat d un liquide en gaz est un processus endothermique Si l vaporation de l eau la surface de la peau produit une sensation de froid c est que l vaporation pour se produire absorbe de l nergie pr lev e la peau l inverse la condensation de l eau vapor e est un processus exothermique L nergie pr alablement absorb e est alots restitu e VERSION 1N 23 CHAPITRE 2 R activit
11. La Figure 7 permet de voir que l humidit relative int rieure n a aucune relation directe avec l humidit relative ext rieure Elle d pend d une part de la temp rature int rieure et d autre part du rapport de m lange int rieur Par ailleurs on voit que les collections subissent l effet conjoint de la temp rature du magasin et de l humidit relative et y r agissent en modifiant le rapport de m lange de l air provoquant une r troaction sur Phumidit relative On notera que cette figure ne comporte qu une seule fl che double g celle qui lie la temp rature de l air et les collections En effet la temp rature de l air affecte celle des collections mais linertie thermique de ces derni res constitue l encore une boucle de r troaction Ainsi apr s une p riode d augmentation de la temp rature int rieure si cette derni re tend s abaisser la diminution observ e sera moindre car les collections restitueront une partie de la chaleur qu elles auront accumul e Enfin on remarquera 42 VERSION 1N CHAPITRE 3 l influence de l enveloppe du magasin sur la temp rature int rieure fleche et sur le rapport de m lange fl che Ce dernier effet est d aux propri t s hygroscopiques des parois et de leur capacit ventuellement stocker et transf rer de la vapeur d eau Bien qu elle ait t largement simplifi e la Figure 7 donne une id e de la complexit des probl mes pos s L tude d taill e d un b
12. Pourtant c est dans cette direction que chacun doit multiplier ses efforts Il serait erron de conclure qu il faut bannir toute technologie des b timents d archives L encore il convient de ne pas confondre l quipement et l usage qu on en fait Le choix d une technique appropri e pour satisfaire un besoin clairement exprim ou assurer une fonction correctement d finie est l vidence la bonne mani re de commencer Mais ce n est pas suffisant La plupart du temps le recours une technologie quelle qu elle soit impose d appliquer des proc dures sp cifiques de conception de mise en uvre et de gestion Les probl mes naissent du fait que dans beaucoup de cas ces 128 Le syst me de pilotage de l Airbus A320 premier avion civil commandes lectriques comporte trois otdinateurs ind pendants Deux ordinateurs de base programm s avec des langages diff rents par des quipes diff rentes calculent les param tres de vol simultan ment mais ind pendamment Le troisi me ordinateur veille la coh rence des calculs des deux autres et alerte le pilote en cas d cart significatif sur les r sultats 124 VERSION 1N EN GUISE DE CONCLUSION proc dures ne sont pas appliqu es Ce faisant de fortes contradictions se manifestent alors dans l quipe de projet conduisant des oppositions qui si elles ne sont pas d pass es temps se transforment en conflits Le conflit n est pas une fatalit Il ne se produit
13. en proportion variable de l eau l tat de vapeur nom donn un gaz proche de son point 5 de liqu faction Le m lange d air sec et de vapeur d eau est d sign q g g par l expression air humide Chaque gaz pr sent dans le m lange exerce sa contribution dite pression partielle la pression totale en proportion du nombre de mol cules qui le constitue Se d finit comme la quantit de travail d livr e par unit de temps En prenant en compte l quivalence entre nergie et travail une autre d finition peut tre propos e nergie fournie par unit de temps La premi re d finition est utile en m canique La seconde est plus adapt e l nerg tique L unit de puissance d coule directement de sa d finition c est le joule par seconde J s On lui a donn le nom de watt W en souvenir de James WATT 1736 1819 l ing nieur cossais qui a consid rablement perfectionn les machines vapeur apr s avoir longtemps fabriqu des instruments scientifiques RAPPORT DE M LANGE L air contient de la vapeur d eau en quantit variable Il VERSION 1N existe bien des mani res de caract riser le m lange d air sec et de vapeur d eau qu il est convenu d appeler air humide Pression partielle de vapeur La plus claire est sans doute la notion de rapport de m lange Appelons la masse de vapeur et zz la masse d air sec Il est vident que la masse d air humide est gal
14. es climatiques int rieures de deux centres d archives Comme on peut le v rifier sur la Figure 14 la p riode de suivi est la m me dans les deux cas examin s La localisation des b timents Paris et sa banlieue permet d admettre que la sollicitation du climat ext rieur a t sinon identique tout du moins tr s semblable Or qu observe t on 2 Les graphes de la temp rature dans les deux difices sont pratiquement superposables Les deux moyennes ne diff rent que de 0 4 C Ce r sultat est d autant plus int ressant que dans le cas du b timent parisien il s agit d un difice ancien tandis que l autre est une construction r cente L examen de l volution de l humidit relative permet de constater que les volutions sont cette fois ci tr s contrast es De mani re remarquable les moyennes sont l encore pratiquement identiques 2 pr s un 50 Les chiffres propos s dans l introduction donnent comme ordre de grandeur une masse de 65 tonnes dans un magasin de 200 m VERSION 1N 61 CHAPITRE 3 cart peu significatif compte tenu des incertitudes de mesures En revanche les fluctuations sont notablement diff rentes Dans le magasin parisien l humidit relative varie entre 58 et un peu plus de 65 valeurs extr mes Dans le magasin situ en grande banlieue l cart entre le maxima et le minima d passe 30 Le rapport entre les amplitudes observ es est proche de 5 Comment expliquer ces dif
15. ext rieur C est seulement au cours de cette derni re tape que l tude pr cise des dispositifs de climatisation sera conduite s il s av re que ces dispositifs sont indispensables Un examen plus d taill de ces trois tapes est propos dans les paragraphes qui suivent Les exigences climatiques int rieures Les recommandations climatiques g n ralement formul es pour la conservation des collections d archives en fonction de leur nature mat rielle ont t rappel es dans le chapitre 2 Les valeurs mentionn es repr sentent une sorte de consensus au sein de la communaut internationale mais en aucun cas des donn es normatives Il appartient Depuis l origine des civilisations la question de l adaptation des constructions aux contraintes climatiques a toujours t un formidable moteur pour l innovation architecturale Selon les cultures les r gions les mat riaux disponibles les constructeurs qu ils aient t des professionnels ou des individus b tissant pour leur usage propre ont su d velopper des solutions d une grande beaut esth tique et d une efficacit parfois stup fiantes Voir les deux ouvrages de Bernard Rudofsky Architecture without Architects Doubleday New York 1964 ainsi que The Prodigious Builders Harvest HB J Book New York 1971 Malheureusement les facilit s offertes par les technologies de traitement de l air int rieur qui se sont d velopp es partir de la fin du XIX si cle
16. faciliter la manutention prot ger contre la poussi re et contre la lumi re cr er un microclimat autour d un ensemble de documents C est ce dernier r le qui sera examin ici 51 Le terme de naturelle utilis ici rappelle que l quilibre hydrique des archives est command par des lois physiques C est ce sens qu il faut entendre dans le titre du c l bre ouvrage de Newton Principes math matiques de la philosophie naturelle publi au XVIII si cle Cette philosophie naturelle n est rien d autre que ce qu on appelle aujourd hui la physique 52 Les m canismes de cette autor gulation sont expliqu s en d tail dans l annexe Le comportement thermohygrom trique du papier en page 129 62 VERSION 1N CHAPITRE 3 l instar des mat riaux constitutifs des archives ceux utilis s pour cr er des contenants sont tr s vari s carton polypropyl ne poly thyl ne t r phtalate m tal bois etc Quelle que soit leur nature leur aptitude cr er un microclimat tient pour l essentiel ce que ces contenants forment tout comme les b timents une fronti re entre deux espaces Cette fronti re poss dant certaines propri t s d inertie tant du point de vue thermique qu hydrique il s ensuit que le climat int rieur du contenant est n cessairement plus stable que celui de l environnement imm diat C est au demeurant ce qu on observe Les figures suivantes ont t tablies en pla ant
17. is still too much Outside air not be taken in continuously but only occasionally some fresh air every 2 3 weeks or even less should be sufficient BUCHMANN 1999 88 L agence fran aise pour la s curit sanitaire de l environnement et du travail a estim qu en 2002 6 4 des cancers du poumon taient imputables une exposition chronique des particules fines AFSSE Impact sanitaire de la pollution atmosph rique urbaine mai 2004 Sur cette importante question voir galement P P NE R MASSE Air ext rieur air int rieur et sant Rapport l Acad mie nationale de m decine juin 2009 59 Not le pascal est l unit l gale de pression VERSION 1N 93 CHAPITRE 4 pour atteindre quelques centaines de pascals Paradoxalement plus un filtre particulaire s encrasse et plus il est efficace C est la raison pour laquelle son efficacit est toujouts donn e pour une perte de charge de r f rence Au regard des normes NF EN 779 et NF EN 1822 les filtres particulaires sont class s en quatre grandes familles e Fires grossiers quatre classes G1 G4 d finies en fonction de leur efficacit de r tention d une poussi re synth tique pour une perte de charge finale de 250 Pa Filtres fins cinq classes F5 F9 d finies en fonction de leur efficacit de r tention de particules de diam tre 0 4 um pour une perte de charge finale de 450 Pa Pour cette perte
18. kg En l absence de vent frappant la facade le d bit d air chang ne d pendra que de la diff rence de temp rature entre l int rieur et l ext rieur et de la g om trie de la baie Le d bit d air chang entre l int rieur et l ext rieur peut tre estim 1 2 m s avec une dur e d ass chement atteignant 6 heures Cependant deux conditions imp ratives doivent tre satisfaites La premi re impose que le refroidissement du local provoqu par l entr e d air ext rieur soit thermiquement compens Si ce n tait pas le cas tr s rapidement le local serait ramen la temp rature ext rieure et l change a raulique serait stopp L netgie fournir pour cette compensation peut tre valu e 29 kW Deuxi me condition l vaporation de l eau est un processus endothermique en d autres termes il absorbe de l nergie L apport thermique fournir pendant toute la dur e du s chage correspond une puissance de 22 7 kW Au total il ne suffit donc pas d ouvrir la fen tre Une puissance thermique sup rieure 50 kW est indispensable pour tre certain de r aliser le s chage dans le temps th orique valu 6 heures Si cette nergie n est pas fournie ce qui est le cas le plus probable le maintien de l ouverture de la fen tre se traduira par un refroidissement brutal du magasin aussi dangereux pour les collections que l est l exc s d humidit et le processus de s chage s talera sur un temps consi
19. la lumi re Le r le spoticide et germicide de la lumi re naturelle p n trant dans un magasin d archives par les ouvertures vitr es est donc classer d finitivement dans la grande famille des mythes En r sum aucun argument fonctionnel ne plaide v ritablement pour la cr ation d ouvertures vitr es A l inverse de s rieux arguments militent cette option architecturale Le premier est d ordre conomique Impact conomique d une baie vitr e Le co t d une baie est nettement plus lev que son quivalent en surface r alis en paroi opaque Ceci est vrai pour la construction mais l est davantage encore pendant l exploitation d un b timent En effet le coefficient de transmission thermique d une baie m me quip e d un vitrage isolant est beaucoup plus lev d un facteur 10 environ que celui d une paroi opaque Ceci se traduit donc par des d perditions thermiques plus lev es en hiver ainsi que par des apports plus grands en p riode estivale m me si une protection contre le rayonnement solaire est mise en place Pour maintenir la stabilit thermique requise pour une bonne conservation ces d perditions et ses apports devront tre compens s par les quipements techniques du b timent d o il r sultera un accroissement sensible des consommations nerg tiques et donc des co ts d exploitation Il est l gitime de vouloir tenir compte des co ts suppl mentaires qu induit la n cessit d un
20. n ralement comme des substances aries labor es partir de fibres organiques naturelles o domine la cellulose LEXIQUE Tel est le premier paradoxe du papier tout la fois produit de la nature et de la technologie Autre paradoxe si sa fabrication est toujours possible en s appuyant sur les techniques ancestrales Figure 1 auxquelles ont encore recours quelques artisans sp cialis s l industrie moderne fait appel des machines capables de fabriquer en continu du papier sur une largeur de 10 m tres la vitesse impressionnante de 30 m tres par seconde et dont le co t unitaire d passe le milliard d euros Figure 1 Un papetier au si cle Extrait de P Lacroix E Fournier et F Ser Histoire de l imprimerie et des arts et professions qui se rattachent la typographie A Delahays s d si cle Le dernier paradoxe que r serve le papier n est pas forc ment le moindre Ce mat riau dont la r sistance m canique est somme toute assez faible il se froisse et se d chire facilement dont la coh sion interne des fibres n est due qu aux interactions Pour donner un sens un chiffre aussi lev rappelons qu un Airbus A320 ne co te que 50 millions d euros Une machine papier moderne co te donc l quivalent d une flotte de vingt Airbus VERSION 1N 15 CHAPITRE 1 lectrostatiques des liaisons hydrog ne LEXIQUE est capable de traverser les si cles se r
21. ques AFNOR janvier 2004 sugg re des valeurs de la temp rature et de l humidit relative en fonction de la nature particuli re des documents photographiques tirages ou n gatifs noir et blanc ou couleur nitrate ac tate ou polyester etc Les valeurs recommand es par la norme figurent en annexe p 139 98 VERSION 1N CHAPITRE 4 Si l on souhaite maintenir toute l ann e une temp rature de 10 et une humidit relative de 35 dans un magasin sp cialis il faut imp rativement pr voir un renforcement de lisolation thermique du local la fois pour r duire les besoins nerg tiques du traitement de l air mais aussi pour viter que des condensations puissent se manifester sur les points froids induits l ext rieur par les ponts thermiques de construction Cette isolation thermique compl mentaire doit concerner outes les parois Il faut aussi consid rablement renforcer la r sistance des parois au transfert hydrique En effet dans un local basse temp rature et basse hygrom trie la pression de vapeur est tr s basse Un flux de vapeur d eau a donc tendance s tablir entre le magasin froid et l ext rieur ce qui peut poser des probl mes de conservation des mat riaux de construction En plus d une bonne isolation thermique toutes les parois devront par cons quent recevoir un pare vapeur efficace On prendra garde de ne pas oublier le sol et le plafond et d assurer une continuit sans d faut d
22. saturation On utilise parfois l expression point de ros e Si outre cette temp rature de ros e VERSION 1N 155 LEXIQUE TEMP RATURE S CHE 156 on conna t la temp rature s che de l air consid r alors il est possible de d terminer toutes ses autres caract ristiques thermophysiques rapport de m lange enthalpie temp rature humide masse volumique etc Nommons 0 la temp rature de ros e 0 la temp rature humide et 0 la temp rature s che Quelles que soient les caract ristiques d un m lange air sec plus vapeur d eau la relation suivante sera toujours v rifi e 0 0 0 Dans le cas o le m lange est saturation la relation devient 0 26 6 L expression d signe la temp rature de l air mesur e avec un thermom tre bulbe sec exemple typique le thermom tre mercure ou alcool Par extension temp rature mesur e par tout dispositif thermom trique sec tels les thermographes tambour munis d un bilame m tallique ou bien les thermom tres r sistance platine ou thermistor inclus dans les enregistreurs num riques Lorsqu on parle de temp rature d air sans autre pr cision il s agit toujours de la temp rature s che Elle s oppose la temp rature humide VERSION 1N PRINCIPALES R F RENCES BIBLIOGRAPHIQUES Principales r f rences bibliographiques ARNOULT 1998 BUCHMANN 1999 CHARDOT 1989 COLL 1998 C
23. sec que l air int rieur ou plus humide au sens ou son 5 rapport de m lange LEXIQUE est plus lev ou plus faible 2 On retrouve l effet de serre expliqu dans la note 42 page 9 VERSION 1N 59 CHAPITRE 3 documents en accroissant la cin tique des r actions chimiques affectant les chaines de cellulose des mat riaux constitutifs des fonds et collections Le recours des stores de pr f rence ext rieurs sera t il suffisant pour traiter le probl me Tout d abord pr cisons que oz es les fen tres devront tre quip es d un store La g om trie du rayonnement solaire est telle qu aucune orientation ne permet de garantir qu une baie particuli re ne recevra jamais le soleil M me orient e au nord une ouverture vitr e peut tre irradi e si l horizon est d gag Il n y a gu re qu en zone urbaine dense 2 3 TE qu une ou plusieurs fa ades peuvent tre totalement pr serv es de l irradiation solaire par la pr sence d immeubles voisins Cependant si l option d un store tait retenue le choix risquerait d tre tr s difficile En effet un store efficace est un store laissant p n trer peu de lumi re Il s agirait donc d une option contradictoire avec le souhait de d part d obtenir un certain niveau d clairage naturel Ouvrir ou ne pas ouvrir Pour toutes les raisons qui ont t d velopp es plus haut les ouvertures vitr es dans les magasins de conservation d
24. thode de gestion rigoureuse en s appuyant sur les acquis incontestables des plans d assurance et de contr le de la qualit qui se sont progressivement impos s dans la plupart des domaines de l activit humaine et tout particuli rement dans le monde industriel Le b timent est un des rares secteurs o une approche rationnelle de la production de projet peine s imposer Des raisons historiques conomiques voire sociologiques peuvent tre invoqu es pour expliquer cette situation singuli re Dans le domaine de la conservation des biens culturels les enjeux sont importants Ce n est rien moins que la sauvegarde de notre patrimoine qui est mis en cause lorsqu un b timent ne r pond pas aux attentes formul es par les futurs utilisateuts notamment sur la question sensible des conditions climatiques int rieures Est il possible de limiter consid rablement sinon liminer totalement le risque de probl mes futurs La r ponse est oui la condition que l approche m thodologique adopt e pour la conduite de lop ration tienne compte des obstacles inh rents l entreprise Ce chapitre a t concu pour aider les d cideurs poser les bonnes questions 101 On peut cependant citer quelques r f rences bibliographiques int ressantes sur ce th me G CAREL Le management de projet coll Rep res La D couverte Paris 2003 H KLEIN Gestion de projet Birkh user B le 2008 CERTU Gestion de projet ap
25. timent d archives n cessite une compr hension profonde des ph nom nes voqu s Pour les concepteurs il s agira d analyser comment les sollicitations climatiques ext rieures se traduisent l int rieur de l difice par une volution plus ou moins importante de la temp rature s che et de l humidit relative en relation avec le comportement des collections Mais avant d aller plus loin il convient de connaitre parfaitement la nature et l intensit des sollicitations climatiques ext rieures Deux param tres jouent un r le pr pond rant la temp rature de l air et son humidit relative Deux autres l ensoleillement et le vent influencent directement les pr c dents mais peuvent avoir galement un effet direct sur les b timents transferts d nergie pour l ensoleillement infiltrations pour le second Pour diff rents qu ils soient en nature ces quatre param tres partagent une m me et dangereuse caract ristique du point de vue de la conservation des documents la variabilit Pour lillustrer un seul exemple sera suffisant celui de la ville de Strasbourg Bien s r le climat du Bas Rhin n est pas celui de la pointe Bretagne ou des Causses celui de la c te m diterran enne ou du Pas de Calais Toutefois les conclusions qui seront tir es de l analyse seront dans leur principe applicables partout ailleurs Dans la plupart des dossiers de calculs fournis par les bureaux d tudes en charge de concevoir les
26. timents d archives Les biologistes n ignorent pas le r le l tal du rayonnement ultraviolet mais leurs exp riences montrent que le pic d absorption des acides nucl iques formant l ADN au sein des cellules des micro organismes se situe 260 nanom tres C est la raison pour laquelle les lampes UV utilis es pour la d sinfection dans les laboratoires ou les h pitaux g n rent un rayonnement dont le spectre radiatif est centr sur cette longueur d onde Or le rayonnement UV provenant du soleil est filtr par la couche d ozone stratosph rique et ne contient plus aucun rayonnement dit UV C correspondant la plage spectrale 180 280 nm Pour ce qui concerne les UV B plage 280 320 nm dont l effet biologique est essentiellement rythrog ne S ils sont retenus par l atmosph re dans une proportion qui d passe 95 Autrement dit le pouvoir germicide du rayonnement solaire la surface de la plan te est pratiquement nul Ajoutons que le pouvoir de p n tration du rayonnement UV est tr s faible Il ne peut agir qu la surface d un objet Des micro organismes situ s sous une couche de poussi re ne risquent Et que dire de ceux situ s dans une bo te d archives voire l int rieur d une liasse Enfin les doses de rayonnement UV C n cessaire pour tuer 99 9 des germes pr sents sur une surface doivent atteindre une intensit de 40 uW cm Cette valeur est 10 000 fois plus grande que l intensit du
27. 18 2 50 60 5 Papier 18 2 45 55 5 Tableau 1 Conditions climatiques recommand es par la Direction du livre et de la lecture en 1998 Il convient de remarquer que les temp ratures indiqu es dans le tableau pr c dent sont des valeurs fixes que les plages pour l humidit relative sont assez troites et que la p riode au cours de laquelle les fluctuations sont admises n est pas pr cis e Pour sa part la norme NF ISO 11799 2003 sugg re les valeurs suivantes Temp rature C Humidit relative 9 o Supports Changement Changement Plage admissible Plage admissible quotidiennement quotidiennement Parchemin cuir 2 18 1 50 60 3 Papier conservation 2 18 1 30 45 3 optimale Papier zone fr quent e 14 18 1 35 50 3 par le personnel Tableau 2 Extrait partiel des recommandations de la norme NF ISO 11799 2003 Les recommandations de la norme diff rent des pr c dentes sur plusieurs points ce n est plus une temp rature unique qui est donn e mais une plage dont lamplitude d pend de consid rations li es la gestion des fonds et collections 2 NF ISO 11799 2003 Information et documentation Prescriptions pour le stockage des documents d archives et de biblioth ques AFNOR janvier 2004 annexe B Un tableau complet des recommandations est propos en annexe page 139 VERSION 1N 35 CHAPITRE 2 les plages in
28. 288 m Ceci correspond un d bit moyen d air neuf introduire dans le magasin de 12 m h ou encore un taux de renouvellement d air gal 0 024 volume par heure seulement valeur fort loign e des taux qui taient nagu re recommand s Dans la derni re version de ses R gles de base pour la construction et l am nagement d un b timent d archives la direction des Archives de France rappelle que la recommandation ant rieure d une valeur de 0 50 volume par heure pour le renouvellement d air des magasins de conservation pouvait tre largement revue la baisse et sugg re d sormais le taux de 0 10 volume par heure DAr 2009 Avant de proposer quelques valeurs raisonnables du taux de renouvellement d air dans les magasins de conservation il faut comprendre quelles sont les cons quences d un taux de renouvellement d air excessif L exc s d apport d air neuf pr sente deux inconv nients majeurs Il contribue d truire la capacit d auto quilibrage de l humidit relative par les collections elles m mes ph nom ne qui a t d crit pr c demment en effet sauf traiter l air neuf de telle sorte que sa temp rature et son humidit relative soient exactement aux conditions observ es dans les magasins toute injection d air neuf constituera une charge thermique et une charge hydrique pour les locaux susceptibles de d stabiliser les collections Chaque m tre cube d air introduit dans les mag
29. Elle doit tre consid r e comme l objectif prioritaire de tout projet de construction d extension ou de r am nagement d un b timent d archives Les risques biologiques associ s au climat Si le climat peut tre consid r comme un danger pour la conservation des documents patrimoniaux il n est pas le seul Les risques biologiques ne doivent pas tre sous estim s De nombreuses esp ces animales s int ressent au papier Citons les rongeurs et les insectes Mais il convient de parler plus particuli rement des micro organismes pour une raison fondamentale leur d veloppement est li directement aux conditions climatiques qui r gnent dans les magasins d archives Le danger li leur prolif ration est que ces pr dateurs disposent d armes chimiques sophistiqu es Leur arsenal enzymatique est suffisamment puissant pour d composer les chaines cellulosiques du papier en simples mol cules de glucose directement assimilables par les micro organismes videmment pour les documents le festin de ces h tes ind sirables se traduit par des alt rations irt vetsibles Quels que soient les soins apport s l entretien d un local o sont conserv s des documents une asepsie totale ne peut y tre garantie Et quand bien m me on y patviendrait le travail de d sinfection serait reprendre tr s rapidement car les sources de contamination sont constantes l occupation humaine le renouvellement d air le d placement des docum
30. LEXIQUE D finitions de quelques notions fondamentales Les d finitions propos es dans ce lexique sont r dig es de telle sorte qu elles soient aussi autonomes que possible Cependant pour ne pas alourdir le texte il a t parfois n cessaire d utiliser des termes expliqu s par ailleurs dans ce m me lexique Les termes concern s sont not s en gras et renvoient leur d finition du lexique Les termes en italiques sont des corr lats dont la d finition figure dans le paragraphe o ils apparaissent ACTIVIT EN EAU ADSORPTION VERSION 1N L expression d signe l humidit relative de l environnement d un mat riau hygroscopique Hygroscopicit lorsque les changes de vapeur d eau entre le mat riau et son environnement ont atteint l quilibre L activit de l eau est le plus souvent not e z Tout comme la notion plus g n rale d humidit relative l activit de l eau est un rapport sans dimension Si l humidit relative est presque toujours exprim e en pourcentage de 0 100 l activit de l eau est donn e par un nombre compris entre 0 et 1 Ph nom ne de pi geage d une substance en g n ral un liquide ou un gaz d nomm e l adsorbat la surface d une autre substance g n ral solide d nomm e l adsorbant Au voisinage d une surface une mol cule va tre soumise aux forces lectrostatiques dites de Van der Waals Si son nergie cin tique est insuffisante elle va tre capt
31. acide En dessous d un certain degr de polym risation de ses composants cellulosiques le papier devient extr mement fragile Plus acides les papiers base de p te m canique sont plus sensibles ce m canisme de destruction que les papiers anciens base de chiffons ou ceux produits partir de p te chimique tr s purifi e D o vient l eau indispensable pour que se d clenche ce ph nom ne d hydrolyse Elle est fournie par les mol cules pr sentes dans l environnement et qui sont adsorb es par le papier lorsque les conditions de temp rature et d hygrom trie le permettent Un exc s d humidit est donc dangereux pour la conservation des documents Cependant une humidit insuffisante constitue galement un risque Lorsque son contenu en eau est trop faible le papier voit son lasticit diminuer Il devient alors cassant En cons quence l objectif atteindre est donc le maintien d une humidit relative mod r e conduisant un contenu en eau du papier suffisant pour lui conserver de bonnes propri t s m caniques mais pas trop lev pour viter une acc l ration du m canisme d hydrolyse Les valeurs recommand es de la temp rature et de l humidit relative pour assurer une bonne conservation des documents d archives seront pr cis es plus loin mais auparavant il faut voquer un autre facteur dont le r le va se r v ler fondamental la stabilit du climat int rieur Ceci est galement
32. adopter du point de vue climatique est plus difficile Toutes les options deviennent possibles et par l m me les choix deviennent plus ardus Force est d admettre qu un b timent f t il d archives ne peut pas tre le r sultat d une simple exigence climatique Bien d autres crit res doivent tre d finis pes s et soupes s puis int gr s dans le projet Ils appartiennent des champs professionnels tr s divers l urbanisme l architecture l ergonomie la conservation l conomie etc et exigent par cons quent l intervention de nombreux sp cialistes Chacun sera tent de proposer pour son domaine d activit une solution qu il jugera optimale L exp rience d montre cependant qu un b timent globalement optimis ne r sulte pas de la simple addition de solutions optimales limit es une discipline Il appartient le plus souvent l architecte d arbitrer entre plusieurs options techniques qui peuvent tre incompatibles De ce point de vue il n est pas exag r de dire que construire est devenu synonyme de choisir Toutefois la fonctionnalit d un b timent d archives tant la conservation des fonds et collections il n est pas surprenant que les questions du climat occupent une place centrale dans le processus d laboration des projets Aussi n est il pas ill gitime d aborder les divers aspects de la conception des b timents du point de vue de la climatologie appliqu e Un tel sujet m riterait lui seul un v rit
33. archives ne paraissent pas avoir fait la preuve de leur utilit Si leur int r t ne peut tre d montr il est donc possible de conclure qu elles ne sont pas souhaitables n en demeure pas moins que le Maitre d ouvrage ou l utilisateur final peuvent estimer pour des raisons plus psychologiques que techniques que les locaux aveugles sont inconfortables et par cons quent souhaiter maintenir des percements de facade en d pit des arguments d velopp s En ce cas les recommandations les plus coh rentes avec les d veloppements qui pr c dent seraient de faire en sorte que ces ouvertures soient les plus petites possibles en surface afin de minimiser l impact thermique et non de telle sorte qu il ne se produise pas d infiltrations parasites De toutes les fa ons ces ouvertures si elles taient impos es dans un projet devraient tre r serv es aux magasins o les collections sont sans exception conditionn es dans des boites de conservation Ce point est suffisamment important pour figurer dans le programme de construction du b timent Ceci contraint les d cideurs prendre parti sur ce sujet aux multiples facettes avant que les ma tres d oeuvre ne soient consult s 60 VERSION 1N CHAPITRE 3 Influence des collections Gr ce leur masse importante les archives jouent un r le essentiel dans l volution court terme du climat int rieur des magasins tant du point de vue thermique
34. ce type d op rations on peut qualifier le processus d laboration de projet de conception distribu e pour reprendre une expression forg e par les sp cialistes de l ergonomie cognitive La conception distribu e est un mode d tude dans lequel les acteurs de la conception qui sont simultan ment mais non conjointement engag s sur le m me processus de coop ration accomplissent des t ches bien d termin es celles ci ayant t allou es pr alablement et poursuivent donc des buts ou du moins des sous buts qui leur sont propres tout en ayant pour objectif de participer le plus efficacement possible la r solution collective du probl me Il convient donc d adopter un mode de suivi de projet tenant compte de cette sp cificit et permettant une valuation p riodique des propositions des concepteurs chaque tape d laboration des tudes en regard des objectifs qui leur ont t assign s Dans les paragraphes qui suivent seront list es quelques unes des questions les plus importantes qu il convient de se poser chacune des tapes de d veloppement du projet Ce questionnaire se limitera aux aspects qui rel vent de la conservation des archives 13 Les r gles internationales de l aviation civile imposent la pr sence de deux pilotes dans le cockpit des avions de ligne un commandant de bord et un copilote Avant le d collage alternativement l un des deux est d sign comme pilote en fonctio
35. choix pr sente de nombreux avantages minimisation des quipements techniques et donc des investissements r duction des consommations nerg tiques amoindrissement des carts climatiques entre les magasins et la salle de consultation tol rance plus grande aux pannes etc Le second impose que les fluctuations des param tres climatiques int rieurs court terme notamment l chelle quotidienne soient maintenues des valeurs aussi faibles que possible Sile premier principe peut tre vu comme une tol rance le second sera percu comme une contrainte limitant l amplitude de variations de la temp rature et de l humidit relative au fur et mesure que la dimension temporelle diminue Tout ceci peut se r sumer pat des recommandations somme toute assez simples court terme il faut garantir la stabilit long terme on peut accepter la variabilit Ce sont ces id es qui seront d clin es dans les paragraphes suivants Compte tenu de la sensibilit climatique distincte de chacun des mat riaux constitutifs des archives les recommandations les concernant seront examin es successivement 34 VERSION 1N CHAPITRE 2 Papier Dans un ouvrage r unissant ses prescriptions techniques ARNOULT 1998 la Direction du livre et de la lecture propose les valeurs suivantes Temp rature C Humidit relative 9 o Supports Niveau Fluctuation Plage Fluctuation Parchemin 18 2 50 60 5 Papyrus
36. conservation est donc une option conomique puisqu elle vite d investir dans un f seau d appareils ind pendants mais elle se paye par une s rie d inconv nients qu il n est pas excessif de qualifier de r dhibitoires Il conviendra donc de choisir d installer un r seau de mesure ind pendant du syst me de contr le du climat Le choix des appateils de mesure doit tre fait sur la base d une consultation des fournisseurs sp cialis s sur la base d un cahier des charges fixant les performances atteindre pour ce r seau de surveillance Parmi les points d finir figureront sans aucun doute les suivants nombre d appareils installer 1127 c type d appareil enregistreurs num rique autonomes sondes en r seau enregistreurs liaison radio etc 16 Beaucoup de sondes d humidit relative utilis es dans les installations de climatisation sont donn es avec une pr cision de 5 Cette pr cision est insuffisante dans un local o l on souhaite que l humidit relative ne varie pas de plus de 5 dans la journ e tout en respectant une valeur cible fixe VERSION 1N 121 CHAPITRE 5 mode de recueil des donn es enregistr es manuel automatique par r seau internet automatique par radio combinaison de plusieurs de ces modes e qualit m trologique des appareils taille de la m moire pour les appareils autonomes Apr s la mise en service du r seau de mesure ind pendant il
37. consid rer les archives comme des ensembles VERSION 1N 13 CHAPITRE 1 homog nes Un facteur important permettra de valider cette approche pragmatique si les mat riaux pr sents dans des archives sont d une grande vari t le papier est sans l ombre d un doute la substance dominante Mais il y a papier et papier Honor de Balzac qui en marge de son activit d ctivain fut aussi le temps de se ruiner diteur et imprimeur le rappelle sa mani re Le papier produit non moins merveilleux que l impression laquelle il sert de base existait depuis longtemps en Chine quand par les fili res souterraines du commerce il parvint dans l Asie Mineure o vers l an 750 selon quelques traditions on faisait usage d un papier de coton broy et r duit en bouillie La n cessit de remplacer le parchemin dont le prix tait excessif fit trouver par une imitation du papier bombycien tel fut le nom du papier de coton en Orient le papier de chiffon les uns disent B le en 1170 par des Grecs r fugi s les autres disent Padoue en 1301 par un Italien nomm 2 Lorsqu il crit ce texte en 1836 Balzac ignorait que Friedrich Keller un tisserand de Saxe d poserait quelques ann es plus tard en 1844 le premier brevet pour la fabrication laide d une meule d une p te papier base de bois Avant la fin du si cle la p te m canique sera am lior e par des proc d s chimiques p
38. d un b timent influence directement sa conductance thermique globale ainsi que le montre la comparaison suivante Imaginons deux b timents comportant chacun 12 niveaux de 900 m l un dispos selon un plan carr de 30 m par 30 m et l autre de forme plus allong e de 15 m par 60 m Ces deux b timents ont donc un m me volume et par cons quent une m me capacit d accueil d archives Mais le second pr sente une surface ext rieure de 6 300 m contre seulement 5 400 m pour le b timent plan carr Il co tera donc plus cher la fois lors de la construction mais aussi lors de l exploitation puisque toutes choses gales par ailleurs ses parois ext rieures entraineront une consommation sup rieure de 17 Enfin du point de vue de la stabilit thermique cette conductance plus grande du second b timent se traduira par une performance moindre Il ressort de ce qui pr c de que l inertie et l isolation thermiques associ es la compacit des constructions constituent les points cl s sur lesquels l tude architecturale et technique doit porter L optimisation des choix entre les trois facteurs cit s n est pas 38 La conductance thermique globale d un difice est une grandeur caract risant le flux nerg tique qui traverse son enveloppe Elle int gre les changes par conduction travers les parois opaques ou vitr es mais aussi les transferts par ventilation plus ou moins contr l s ainsi que les infiltrat
39. dans la conservation des documents Influence de la temp rature sur la dur e de vie du papier Temp rature voil un mot d une grande banalit Tout le monde le connait Chacun dispose chez lui d au moins un thermom tre et sait que cet instrument permet de mesurer la temp rature Mais qui saurait d finir exactement ce qu est la temp rature ce qu elle repr sente r ellement Qu en dit le Pez Robert La d finition courante qu il propose n est pas tr s clairante aux yeux d un physicien Degr de chaleur ou de froid de l atmosph re d une substance Il faut aller un peu plus loin dans le texte de l article du dictionnaire pour trouver une explication satisfaisante Manifestation de l nergie cin tique dun syst me thermodynamique due l agitation des constituants de la mati re Tout est dit ou presque La temp rature d un corps n est autre en effet que la perception macroscopique que l on peut avoir et indirectement mesurer de l agitation de ses mol cules Ce n est que lorsqu on la maintient la temp rature du z ro absolu qui correspond 273 15 LEXIQUE qu une substance quelle qu elle soit se trouve dans une immobilit totale La moindre quantit d nergie LEXIQUE qui lui est transmise suffit r veiller son r seau mol culaire et le faire entrer en vibration M me si cela est difficile imaginer les mol cules formant une substance solide vibrent Si un corps sem
40. de l ouvrage d finit dans le programme les objectifs de l op ration et les besoins qu elle doit satisfaire ainsi que les contraintes et exigences de qualit sociale urbanistique architecturale fonctionnelle technique et conomique d insertion dans le paysage et de protection de l environnement relatives la r alisation et l utilisation de l ouvrage Document fondateur d un projet le programme illustre parfaitement la complexit de l entreprise Les objectifs atteindre sont fort nombreux et les performances attendues parfois contradictoires Dans le seul domaine du contr le climatique il est fr quent de voir fixer des performances lev es en mati re de stabilit des temp ratures et des humidit s relatives sans que par ailleurs le recours la climatisation soit autoris Beaucoup de professionnels jugent ces exigences antinomiques On comprend ais ment que la r ponse architecturale et technique apporter cette demande du programme sera complexe 104 T initiateur ou le promoteur d un projet se transforme en ma tre d ouvrage lorsqu il d cide de donner une suite favorable son projet de construction Cette expression a un contenu juridique fort Le maitre d ouvrage dispose de pr rogatives importantes qu il doit utiliser bon escient 105 Loi n 85 704 du 12 juillet 1985 relative la ma trise d ouvrage publique et ses rapports avec la ma trise d uvre priv e De nombreux ajouts co
41. de la temp rature int rieure vis vis de la temp rature ext rieure P s 7 peut tre d montr e par la mise en uvre d un mod le physique permettant de simuler l action r gulatrice du b timent La Figure 13 illustre les r sultats obtenus avec un mod le 37 Pour un physicien un mod le est une repr sentation math matique d un syst me physique c est dire d un ensemble plus ou moins complexe d l ments mat riels dont on veut analyser le comportement collectif Un mod le est dit s z ique si les param tres d entr es sont constants En revanche si le mod le peut recevoir des sollicitations variables dans le temps il est qualifi de dynamique Puisque ce sont les fluctuations climatiques et leurs amplitudes qu il importe d analyser l tude des b timents recevant des collections patrimoniales doit donc faire appel des mod les dynamiques VERSION 1N 49 CHAPITRE 3 dynamique simple repr sentant le b timent d archives tudi dans lequel a t introduit en guise de sollicitation les valeurs mesur es de la temp rature ext rieure On observe une grande similitude entre la courbe repr sentant les valeurs mesur es de la temp rature et celle relative aux temp ratures calcul es Sur la p riode de 44 jours consid r e la moyenne des valeurs mesur es de la temp rature int rieure est de 8 97 C contre 8 74 C pour les valeurs calcul es soit un catt minime de 0 23 C In Extenso
42. gulation tr s difficile l inverse si la ma trise d ceuvre choisit un proc d constructif lourd en b ton arm avec des panneaux pleins en ma onnerie l inertie sera en g n ral suffisante pour garantir une excellente stabilit thermique journali re Il faut galement voquer la question de la forme d un b timent dont l impact sur le climat int rieur ne peut tre n glig Elle peut tre examin e travers la notion de compacit D un point de vue purement math matique la sph re est la forme la plus compacte qui puisse tre imagin e puisqu elle pr sente le ratio surface ext rieure sur volume le plus faible possible Vient ensuite le cube solution architecturale plus r aliste pour construire un b timent d archives mais dont la compacit volume identique celui de la sph re est moins bonne son tour un b timent affectant la forme d un parall pip de rectangulaire aura une compacit moins bonne que celle d un cube Comme cela a t montr dans le paragraphe Influence des facteurs architecturaux sur le climat int rieur page 47 cette compacit d grad e aura des cons quences la fois sur la stabilit int rieure du climat mais aussi sur le co t de construction et d exploitation du b timent En effet pour un volume donn plus la surface ext rieure est grande et plus il 68 Calcul e comme le ratio d une surface sur un volume la compacit est une grandeur dont la dimension e
43. hydrique avec une ambiance stable 20 C et 50 d humidit relative Pour ces conditions on trouve une valeur du contenu en eau de 6 3 En d autres termes une feuille dont la masse est de 5 grammes contiendra 0 063 fois 77 grammes d eau En s appuyant sur la relation de d finition du contenu en eau on peut crite l quation 0 063 7 5 On en d duit la valeur de y m 5 1 0 063 soit z 4 7 g La masse d eau contenue dans la feuille vaut donc 5 g 4 7 g 0 3 g Une ramette de papier de 500 feuilles et dont la masse mesur e un certain moment dans les conditions climatiques indiqu es plus haut est de 2 500 kilogrammes aura par cons quent un contenu en eau de 150 grammes pour une masse s che de 2 350 kilogrammes Ce graphe permet galement de voir que pour une m me humidit relative si la temp rature augmente le contenu en eau l quilibre a tendance diminuer tandis qu il s accroit si la temp rature baisse temp rature constante le contenu en eau varie cette VERSION 1N 131 LE COMPORTEMENT THERMOHYGROM TRIQUE DU PAPIER fois ci dans le m me sens que l humidit relative mais la forme de la courbe montre que cette vatiation n est pas lin aire Pour illustrer le comportement du papier supposons que la ramette pr c dente soit plac e dans une vitrine parfaitement tanche dont le volume est gal un m tre cube Les conditions climatiques de d part dans cette v
44. les amplitudes de fluctuation aux diff rentes chelles temporelles concern es Sur ce point particulier les essais COPRECP ne permettent pas la v rification souhait e 138 Voir note 121 142 VERSION 1N EXEMPLE DE PROTOCOLE DE R CEPTION DES CONDITIONS CLIMATIQUES Id alement cette v rification suppose un temps d observation des installations fonctionnant plein r gime pendant une dur e au moins gale l chelle temporelle la plus grande choisie pour les limites des amplitudes de variation Ainsi si une amplitude de variation annuelle est impos e il conviendrait que le contr le porte sur une dur e d un an Cette mesure sera inapplicable la plupart du temps Une dur e interm diaire peut tre propos e consistant utiliser la p riode de purge du b timent voir le paragraphe Chapitre 5 page 109 longue la plupart du temps de trois mois pour exercer ce contr le de r ception L amplitude annuelle de variation sera alors ajust e au prorata de la dur e effective du contr le Si la dur e du contr le est r duite trois mois on divisera l amplitude annuelle de variation par quatre Pratiquement comment r aliser le contr le Un simple relev op r manuellement sur une base journali re est totalement impraticable Ce contr le devant porter sur tous les magasins ainsi que dans un certain nombre de locaux associ s et devant permettre de v rifier notamment l amplitude des fluctuations quotidi
45. ni d truite Cette affirmation peut tre qualifi e de principe au sens d une proposition fondatrice de la thermodynamique Notons qu ce jour elle n a jamais t d montr e mais aussi qu aucune exp rience ne l a jamais invalid e Ce principe de conservation de l nergie r pond la mani re d un cho au principe de conservation de la masse et des l ments chimiques nonc au si cle par le savant fran ais Antoine Laurent de LAVOISIER 1743 1794 L unit d nergie est le joule J du nom c l bre physicien anglais James Prescott Joule 1818 1889 HUMIDIT RELATIVE Rapport de la pression partielle de vapeur d eau pr sente dans une enceinte de temp rature d termin e la pression de vapeur saturante qui pourrait tre atteinte dans la m me enceinte cette m me temp rature Ce rapport sans dimension s exprime en pour cent Le point cl retenir est que l humidit relative d pend tout la fois de la quantit de vapeur d eau pr sente dans l ambiance quantit mesur e par la pression de vapeur et de la temp rature de l ambiance comme le r sume l illustration suivante Temp rature vapeur Humidit relative Figure 35 L humidit relative est une grandeur d pendante la fois de la temp rature et de la pression de vapeur de l air humide Si la pression de vapeur demeure constante dans un local ce qui correspond une situation o la quantit de vap
46. ont conduit progressivement les b tisseurs d laisser puis oublier ce savoir faire ancestral jug peu moderne VERSION 1N 71 CHAPITRE 4 chaque conservateur de d finir les objectifs climatiques qu il consid re comme les plus pertinents pour les fonds et collections dont il a la responsabilit la lumi re bien entendu des avis que peuvent formuler les sp cialistes qu il voudra bien consulter scientifiques sp cialis s restaurateurs etc Ses choix tiendront compte de l tat physique de ses collections de leur histoire de l usage qui en est fait ventuellement de leur valeur patrimoniale exceptionnelle fine sur cette question du climat int rieur c est au conservateur et lui seul que revient la responsabilit de fixer les termes du programme qui sera ensuite propos aux professionnels de la construction C est un moment crucial du projet qui engage toute la suite des tudes Si cette tape n est pas correctement assur e il y a de grandes chances pour que des difficult s surviennent ult rieurement Les principales cibles climatiques atteindre sont list es dans le chapitre 5 au paragraphe Les points cl s chaque tape du d veloppement du projet L tude du climat ext rieur Dans le chapitre 3 il a t rappel que le principal moteur des perturbations thermohygrom triques ressenties l int rieur des b timents n est autre que le climat ext rieur Toutefois chacun sait
47. qu hydrique D s l introduction il a t montr que le contenu en eau de l air d un magasin d archives et le contenu en eau des archives elles m mes taient dans un rapport qui pouvait aller de un mille Il n est donc pas surprenant qu on observe une grande constante de l humidit relative dans tous les magasins o l introduction d air neuf par la ventilation demeure faible et ou les infiltrations restent un faible niveau Examinons la Figure 14 In Extenso Jn Extenso Centre d archives en banlieue parisienne Centre d archives Paris P riode du 3 mars au 7 avril 2008 P riode du 3 mars au 7 avril 2008 25 T T 90 25 85 74 8 Temp rature s che nue Moy 58 8 i Humidit relative s Min 42 5 l 20 I E a Humidit relative a T Humidit relative m amp Temp rature s che C Temp rature s che C Max 14 4 Max 15 1 35 Moy 12 2 30 Moy 11 8 Temp rature s che Min 10 1 Min 9 5 Humidit relative 5 03 03 2008 14 03 2008 F 26 03 2008 07 04 2008 03 03 2008 14 03 2008 26 03 2008 07 04 2008 Figure 14 Comparaison des donn
48. que lorsqu on a laiss des incompr hensions se d velopper jusqu de v ritables affrontements Les antagonismes qui en r sultent doivent tre consid r s comme des sympt mes d chec Il faut donc les d tecter suffisamment t t pour tre en mesure de les limiter sinon les radiquer totalement Il revient au maitre d ouvrage de s organiser pour que les relations entre tous les professionnels collaborant l op ration demeurent un niveau de fluidit le meilleur possible Certes le grand nombre d individus de sp cialit s de cultures d int r ts que mobilise un projet de construction ne facilite pas la t che Mais on ne sautait r ussir l dification d un b timent fonctionnel et performant sans comprendre qu un b timent ne r sulte pas de la simple addition de propositions motiv es par des int r ts particuliers mais plut t de la synergie d actions coordonn es et soigneusement valu es toutes les tapes du projet Dans ce domaine l une des cl s de la r ussite r side dans la capacit du maitre d ouvrage d velopper une communication rapide claire et adapt e dans une perspective essentielle celle d une permanente concertation Rapide car les changes ne B 2 P AES s accommodent plus d sormais de la lenteur qui a longtemps t reproch e parfois tort aux administrations Claire car l information n a de prix que par la qualit des messages qu elle d livre Adapt e car tous les int
49. question Pendant le chantier LES SP CIFICATIONS DES CCTP RELATIVES AUX TECHNIQUES ET AUX MAT RIAUX SONT ELLES SCRUPULEUSEMENT RESPECT ES Il n est pas rate que pendant le chantier les entreprises retenues apr s l appel d offres soient tent es de proc der une certaine optimisation de leurs achats leur tour elles vont proc der des consultations de leurs fournisseurs pour tenter d obtenir des prix plus bas que ceux qu elles avaient estim s dans leur offre La tentation est alors grande de rogner sur les quantit s la qualit ou plus subtilement sur les puissances install es Un groupe frigorifique de 500 kW d un type et d une marque donn s co te videmment moins cher que le m me mod le d une puissance de 600 kW Autre exemple une centrale de traitement d air de 20 000 m h est moins on reuse que deux centrales de 10 000 m h La souplesse et la s curit de fonctionnement ne sont videmment pas les m mes dans les deux cas Le bureau d tudes tout d abord mais aussi le maitre d ouvrage doivent syst matiquement s interroger sur les changements de prestations afin d en identifier les raisons et les cons quences y compris financi res Cela ne signifie pas qu il faut syst matiquement refuser tout changement Mais chaque modification pr alablement sa mise en uvre devra tre faire l objet d une fiche d identification d taill e qui documentera les raisons de cette modification les cons
50. quipements climatiques des b timents on constate que les ing nieurs s appuient sur deux valeurs dites de r f rence de la temp rature ext rieure associ es deux valeurs de l humidit relative la premi re s rie pour l hiver la seconde pour l t Les calculs qu ils r alisent n ont pas d autres bases La Figure 8 repr sente l ensemble des valeurs horaires de la temp rature et de l humidit relative mesur es au cours d une ann e moyenne Strasbourg projet sur un diagramme psychrom trique LEXIQUE Sur la m me figure ont t repr sent es les valeurs de r f rence habituellement retenues pour les calculs thermiques de base r alis s par les ma tres d oeuvre Bien qu il soit difficile de le v rifier visuellement il n y a pas moins de 8 760 points sur le graphe chacun d entre eux correspondant un couple de valeurs horaires de la VERSION 1N 43 CHAPITRE 3 temp rature et de l humidit relative Projet s sur le diagramme ils forment collectivement une sorte de nuage caract ristique du climat du lieu d observation L examen de ce graphe permet de comprendre imm diatement le caract re tr s conventionnel du choix de valeurs de r f rence pour la temp rature et l humidit relative Le climat s y trouve r sum ses valeurs extr mes d hiver et d t mais cette r duction occulte le caract re le plus fondamental du climat ext rieur sa variabilit Ext Strasbourg B
51. rale La complexit de la chimie organique provient de l extraordinaire vari t des combinaisons que peut former le carbone avec quelques autres atomes comme l hydrog ne H loxyg ne et l azote N Le carbone est en effet un atome contenant six protons Il dispose donc de six lectrons dont quatre occupent la couche externe Le carbone est donc en mesure d tablir jusqu quatre liaisons covalentes avec d autres atomes On compte des millions de mol cules organiques dont les propri t s sont loin d avoir t totalement explor es Les prot ines les sucres les graisses les plastiques sont autant d immenses familles de substances naturelles ou artificielles L autre singularit de la chimie des compos s de carbone est l existence de macromol cules des polym res dont la masse molaire peut atteindre des dizaines de milliers de grammes par mole Enfin la chimie organique est celle aussi des organismes vivants Telle est du reste l origine de ladjectf organique Aujourd hui l opposition entre chimie organique et min rale n a plus court m me si l on a conserv cette s paration VERSION 1N LEXIQUE traditionnelle tout en admettant que toutes deux ob issent aux m mes lois physiques sous jacentes PRESSION PARTIELLE DE VAPEUR Pair est un m lange de gaz l azote et l oxyg ne PUISSANCE constituant ce qu il est convenu d appeler Pair sec dans des proportions toujours constantes s ajoute
52. rayonnement UV global traversant un vitrage non filtrant L unique moyen par lequel le rayonnement lumineux pourrait inactiver et non d truire des spores en 4 p WALNE Techniques modernes d administration des archives et de gestion des documents recueil de textes Unesco Paris 1985 45 L appellation millimicron est d sormais inusit e On parle aujourd hui de nanom tres nm abr g La plage spectrale inf rieure 300 nm mentionn e par l auteur correspond aux UV C 46 superposition des spectres d absorption de l ADN cellulaire et du rayonnement UV B atteignant la surface de la plan te montre une petite zone de recoupement Cela signifie qu on ne peut exclure une influence des UV B sur l int grit g n tique des cellules Ceci permet d expliquer en partie les m canismes d apparition de cancer de la peau 1 Dans la plupart des op rations de construction d un b timent d archives le d m nagement a t pr c d d une campagne de conditionnement des documents VERSION 1N 57 CHAPITRE 3 latence ou en cours de d veloppement est l ass chement En cas d exposition la lumi re directe solaire ou non du moment qu elle provoque un chauffement topique suffisant les micro otganismes pourraient tre dess ch s et cons quemment ne plus pouvoir se d velopper Or comme cela sera rappel plus loin il convient de tenir compte des dangers de l exposition directe
53. reproduite ici pour une r f rence plus commode Extenso Un centre d archives Paris P riode 19 01 08 03 03 08 20 Ext rieur Int rieur Temp rature s che C 19 01 2008 29 01 2008 19 02 2008 29 02 2008 08 02 2008 On se propose de comparet le contenu fr quentiel d une part de la s rie de donn es repr sentant la temp rature ext rieure trac e en bleu sur la figure et d autre part celui de la s rie relative la temp rature int rieure trac e en rouge L algorithme de calcul utilis pour cette analyse est une version adapt e la nature 137 Ju 2 2 2 discr te des signaux trait s Le r sultat pour la temp rature ext rieure est donn par la que les techniques d analyses en ondelettes Pour en savoir plus sur les fondements de ces nouvelles approches du traitement du signal on peut consulter l ouvrage r dig par l un des meilleurs sp cialistes fran ais de la question Y MEYER Les ondelettes Algorithmes et applications Armand Colin Paris 1994 16 est d sign par son acronyme FFT pour Fast Fourier Transform Transtorm e de Fourier rapide 13 es param tres climatiques temp rature humidit relative sont par nature des ph nom nes continus Compte tenu de la n cessit de stocker num riquement les informations collect es la mesure des param
54. s physiques de Pair humide Du point de vue tymologique il e t t plus juste de qualifier ce diagramme d hygrom trique de agros humide mouill plut t que de psychrom trique de psukhros froid Ce diagramme est parfois appel plus simplement diagramme de l air humide ou encore abaque de Mollier d apr s Richard MOLLIER 1863 1935 professeur de Physique l universit de G ttingen qui a cr ce type de graphe Les relations fondamentales que traduit le diagramme psychrom trique d pendent pour la plupart de la pression totale du m lange form par l air sec et la vapeur d eau C est la raison pour laquelle on fait figurer sur chaque diagramme soit la pression atmosph rique soit ce qui revient au m me l altitude de r f rence correspondant la pression atmosph rique pour laquelle il a t trac L entr e dans le graphe se fait avec deux grandeurs quelconques Il suffit ensuite de lire toutes les autres grandeurs sur les chelles appropri es Le diagramme psychrom trique est l outil de travail de base pour toute personne qui doit appr hender les diff rents param tres caract ristiques de l air humide L nergie est une grandeur caract ristique de l tat d un corps Elle se manifeste sous diverses formes calorifique chimique lectro magn tique lectrique m canique etc L nergie peut se transformer d une forme en une autre mais ne peut tre ni 149 LEXIQUE produite
55. son occupation au sol circulation incluse sera la m me On ne peut donc tablir de relation directe et pr cise entre le lin aire de rayonnage et la surface d archives Cependant ce flou in vitable n est pas p nalisant dans la probl matique de caract risation du climat objet de cet ouvrage VERSION 1N 17 CHAPITRE 1 E 6 m tre lin aire d tag re on trouve une masse totale de 65 tonnes 100 tonnes d archives selon le type de rayonnage retenu Comme indiqu pr c demment le volume du magasin type est de 500 ce qui implique que le volume d air qu il contient est voisin de 450 m Aux conditions nonc es plus haut temp rature gale 20 et humidit relative de 50 l air du local est un m lange gazeux contenant 8 65 g de vapeur d eau par m tre cube soit un total d un peu moins de 4 kg d eau pour tout le magasin Cette valeur peut sembler a priori importante De fait elle est n gligeable vis vis du contenu en eau des archives proprement dite En effet une temp rature de 20 C et une humidit relative de 50 le contenu en eau du papier suppos l quilibre avec son environnement est de 63 grammes par kilogramme de papier Les isothermes d adsorption du papier sont repr sent es sur la Figure 30 page 131 l chelle d un magasin type dont on suppose qu il abrite 65 tonnes d archives le contenu en eau total des collections s l ve donc plus de 4
56. sujettes aux vers et l humidit parce que la m me humidit des vents qui fait naitre et qui nourrit les vers fait aussi moisir les livres Afin de faciliter l approche des concepteurs en regard de la question faut il ou non climatiser un crit re de d cision est propos Il est fond sur le nombre de jours o la valeur moyenne quotidienne de la temp rature ext rieure d passe le seuil haut de la plage de temp rature souhait e dans les magasins de conservation Ceci m rite quelques explications Un b timent d archives correctement con u pr sente une inertie thermique On nomme normale climatique une valeur de r f rence d une grandeur m t orologique en un lieu donn La normale est calcul e en faisant la moyenne de cette grandeur sur une p riode de 30 ans 64 Architecte romain du 1 si cle av J C L extrait cit est tir de VITRUVE Les dix livres d architecture traduits par C Perrault J B Coignard Paris 1684 pp 220 r dition en fac simil de P Mardaga 1979 VERSION 1N 73 CHAPITRE 4 telle que la stabilit des temp ratures int rieures y est presque parfaite Autrement dit les fluctuations de la temp rature l chelle quotidienne sont pratiquement n gligeables Ceci n est pas un r ve mais bel et bien une r alit attest e par les nombreuses campagnes de mesures r alis es sur des b timents existants non climatis s Dans de tels b timents en l absence de source
57. tres est g n ralement assur e par des dispositifs lectroniques qui r alisent une acquisition chantillonn e En d autres termes les mesures sont faites un certain intervalle de temps appel pas d cbantillonmage Ce sur quoi porte l analyse ult rieure est donc un signal discr tis c est dire une suite de nombres ind pendants repr sentant les mesures successives r alis es par le syst me d acquisition 136 VERSION 1N SOLLICITATION CLIMATIQUE ET R PONSE D UN B TIMENT Figure 32 Il convient de n gliger les premi res valeurs lev es situ es l extr me gauche du spectre Elles correspondent des artefacts du calcul En revanche les pics point s par les l gendes repr sentent les informations les plus significatives Les fr quences correspondantes ont t traduites en p riodes grandeurs d interpr tation plus facile In Extenso Un centre d archives Paris P riode 19 01 08 03 03 08 2000 Ext rieur 1600 A p Ld 1 EA o amp 1200 sri jours o E P riode 1 jour 8004 H 400 4 Ra nr I MMA A 0 chelle des fr quences Figure 32 Spectre fr quentiel de la temp rature ext rieure Trois fr quences dominent La plus significative est celle qui correspond une p riode d une journ e L analyse du signal permet de retrouver une caract ristique permanente de
58. un coup d il la librairie en ligne du Moniteur 5 un diteur incontournable sur ces questions la seule rubrique Contrats publics on d couvre une liste de 35 ouvrages L ensemble des publications pr sent es repr sentent des dizaines de milliers de pages Complexit des tudes et de la r alisation La complexit des tudes de projet ne le c de en rien celle de l environnement technique Pour n en donner ne f t ce qu une id e il suffit de rappeler quelques chiffres Le Code de la construction et de l habitation qui repr sente une petite partie du formidable difice l gislatif et r glementaire applicable aux projets mis jour en permanence par les diff rents 106 http www editionsdumoniteur com pages recsimp framesin asp Catalogue7 U amp Action Rubriques amp texte Contrats publics 107 Site consult le 5 avril 2009 108 Le seul Code des march s publics de Nicolas Charrel et Michel Guibal repr sente lui seul 1 800 pages 108 VERSION 1N CHAPITRE 5 US B 2 109 5 minist res concern s comporte des milliers de lois d crets et arr t s dont l application a n cessit des centaines de circulaires Mais il faut aussi voquer les dizaines de Documents m 110 t 111 techniques unifi s qui r gissent les r gles de conception des ouvrages et les milliers de DANIAE T a Au 112 normes sp cialis es applicables aux quipements e
59. vrai pour les adh sifs dont le module d lasticit se r duit lorsque leur contenu en eau diminue La r sistance m canique qu ils doivent assurer s en trouve compromise VERSION 1N 25 CHAPITRE 2 Un facteur fondamental la stabilit climatique Le dimanche 26 novembre 1922 sous les regards anxieux de son commanditaire Lord Carnarvon et de sa fille Lady Evelyn Howard Carter tr s impatient descella l ultime pierre qui obturait la deuxi me porte de l antichambre du tombeau de Tout nkhamon Lorsqu il p n tra enfin dans la salle jusque l inviol e o reposait depuis 3 249 ans le jeune pharaon il fut frapp par la beaut prodigieuse et inalt r e des innombrables tr sors qui jonchaient le sol de la s pulture Leur parfait tat de conservation relevait il du miracle La seule explication rationnelle possible est d attribuer cette exceptionnelle p rennit l extr me stabilit des conditions environnementales dans lesquelles ces objets pr cieux ont travers les mill naires Dans une tombe profonde de la vall e des Rois les variations annuelles de temp rature se comptent en dixi me de degr celles de l humidit relative tournent autour de quelques pout cent A contrario lorsque des objets patrimoniaux subissent de fortes et rapides fluctuations de leurs conditions d ambiance on observe une d gradation rapide Pourquoi L explication est chercher du c t des effets m caniques engendr s par les varia
60. 2 0 009 5 E 1000 H TOV r 1 0 006 500 e augmente en emm cube ccc 0 003 f Grtion d l humidit relative 0 0 0 5 10 15 20 25 30 Extenso Temp rature Figure 23 Repr sentation d un processus d humidification par vaporation sur un diagramme psychrom trique On observe qu en s humidifiant l air se refroidit Dans l exemple il gagne 2 5 kg mais dans le m me temps perd 6 L vaporation est un processus endothermique S L nergie n cessaire l vaporation est pr lev e sur l air ce qui provoque une baisse de sa 77 r x x temp rature Un processus d humidification par vaporation entra ne donc une charge 76 Processus qui absorbe de l nergie Par opposition exofhermique qui restitue de l nergie L vaporation est endothermique la condensation est exothermique Z Un tel processus qui s tablit nergie totale constante est dit ad abatique 86 VERSION 1N CHAPITRE 4 thermique dans le local o s effectue l op ration charge qu il faut compenser par un apport d nergie Le contr le de l hygrom trie d un espace n est donc pas gratuit Ce n est pas le seul inconv nient d plorer Voici une liste d observations tir es de l exp rience et qu il faudra en fonction de besoins ou pr occupations propres une situation particuli re consid rer comme de simples inconv nients o
61. 2 t2 30 40 t5 papier couleurs chromog ne Tirage photographique sur 3 2 30 50 5 papier tous les autres types Microfilm g latino argentique noir et blanc sur support en ac tate de cellulose soit t2 20 50 5 S ou t2 20 40 5 ou 2 20 30 5 Microfilm ou g latino 21 t2 20 50 t5 VERSION 1N 139 RECOMMANDATIONS CLIMATIQUES DE LA NORME ISO 11799 2003 support en polyester ou v siculaire sur support en polyester Disque gramophone ac tate 16 20 3 2 30 40 5 shellac vinyle Bande magn tique lectronique audio vid o sur support en polyester 8 11 2 15 50 5 soit 8 17 2 15 30 5 ou 8 23 2 15 20 5 ou Bande magn tique autres 12 18 2 30 40 3 types Disque optique 10 23 Aucune donn e 20 50 10 actuellement disponible Tableau 4 Extrait de l annexe B informative de la norme ISO 11799 2003 Remarque on observera que les changements admissibles quotidiennement figurant dans le tableau sont exprim s sous forme d une tol rance de variation Ainsi quand la norme propose une tol rance de 2 C cela correspond une amplitude des fluctuations journali res accept es de 4 C 140 VERSION 1N EXEMPLE DE PROTOCOLE DE R CEPTION DES CONDITIONS CLIMATIQUES Exemple de protocole de r ception des conditions climatiques dans un magasin de conservation d archives Les indications qui suivent sont communiqu es ti
62. 4 VERSION 1N TABLE DES MATI RES APRES LE PROJET LA MAINTENANCE PR VENTIVE eese eene eene 118 LE SUIVI DU CLIMAT UNE RESPONSABILIT DU CONSERVATEUR ceecceeen eene 120 EN GUISE DE CONCLUSION e 123 ANNEXES reete e 127 LE COMPORTEMENT THERMOHYGROM TRIQUE DU PAPIER eere nennen 129 COMPARAISON D UNE SOLLICITATION CLIMATIQUE ET DE LA R PONSE D UN B TIMENT 135 CONDITIONS CLIMATIQUES RECOMMAND ES PAR LA NORME ISO 11799 2003 139 EXEMPLE DE PROTOCOLE DE R CEPTION DES CONDITIONS CLIMATIQUES DANS UN MAGASIN DE GONSERVATION D ARCHIVES 16 eoi ihe tette cie etti das 141 D FINITIONS DE QUELQUES NOTIONS FONDAMENTALES 147 PRINCIPALES R F RENCES BIBLIOGRAPHIQUES siennes 157 REMERCIEMENTS inde diet te ees 159 VERSION 1N 5 TABLE DES FIGURES TABLE DES FIGURES Figure 1 Un papetier au xvi si cle Extrait de P Lacroix E Fournier et F Ser Histoire de l imprimerie et des arts et professions qui se rattachent la typographie A Delahays s d xix si cle 15 Figure 2 Accroissement relatif de la cin tique chimique d une r action en application de la loi d Arrh nius pour une nergie d activation de 100 E mol sheet une 24 Figure 3 Seuil de
63. 500 feuilles A4 d un grammage de 80 g m repr sentant une masse d environ 2 5 kg de papier dans une boite d archives du commerce fabriqu partir de carton de conservation Deux enregistreurs num riques de la temp rature et de l humidit relative d ment talonn s ont t utilis s L un a t plac dans la boite contenant le papier le second a t plac dans son voisinage imm diat volution de la temp rature dans une boite d archives et dans son environnement imm diat 30 Hors la botte Dans la boite po 26 24jsccceseebgcleccs Temp rature s che C a 20 HARI ep p E 20 27 5 08 4 3 6108 17 6 08 24 6 08 e e e N In Extenso Figure 15 volution de la temp rature dans et hors la boite Sur la p riode consid r e de 40 jours on observe peu de diff rences entre l volution de la temp rature dans et hors la boite L analyse d taill e des enregistrements permet de d celer cependant un l ger effet d inertie En effet la moyenne des variations quotidiennes se situe 0 5 C par jour dans la boite tandis qu l ext rieur de celle ci cette fluctuation atteint toujours en moyenne 0 7 C Mais c est l effet hydrique qui s av re le plus spectaculaire comme le montre la Figure 16 VERSION 1N 63 CHAPITRE 3 volution de l humidit relative d
64. 9 900 Pa soit une diminution de 11 3 qu il convient de comparer aux fluctuations de la pression atmosph rique en un m me lieu qui ne d passent pas 3 au cours de l ann e L influence de Paltitude est donc bien plus importante que les variations barom triques enregistr es l occasion des changements de temps Il importe que ce param tre soit toujours pris en compte dans les calculs climatiques 38 VERSION 1N CHAPITRE 2 par les valeurs moyennes observ es Trappes une ville d le de France En effet l objectif permanent d une ambiance 18 C et 55 d humidit relative correspond un rapport de m lange de 7 grammes de vapeur par kilogramme d air sec g kg alors qu au couts de l ann e l air ext rieur voit son rapport de m lange varier de 4 1 9 8 g kg en moyennes mensuelles avec une moyenne annuelle de 6 6 g kg En revanche pour peu que l inertie thermique et hydrique des magasins de conservation soit suffisante le choix d un espace de contr le psychrom trique consignes variables permet de suivre facilement les variations hydriques moyennes de l air ext rieur et m me de supporter ponctuellement des valeurs plus lev es Il demeure cependant que l hiver pourra n cessiter une humidification partielle de l air les valeurs basses de la plage demeurant un peu au dessus des valeurs ext tieures du rapport de m lange Selon les r gions consid r es on peut tre amen proposer des plages climat
65. 95 le sas facilitera la gestion a raulique du traitement d air mis en place En d finitive il participera l am lioration des conditions de conservation des collections tout en r duisant les consommations nerg tiques Faut il pr voir des baies vitr es dans les magasins Fen tre baie crois e tabati re imposte il de b uf lucarne oculus vasistas Adapt une grande richesse typologique le vocabulaire ne fait pas d faut pour d signer de mani re appropri e une ouverture vitr e m nag e dans un difice Mais s agissant des magasins de conservation d archives la question qui se pose n est pas de 3 Voir note 35 page 47 4 Dans le contexte d un b timent d archives cette t che peut tre ais ment automatis e Outre la facilit de travail offerte ainsi aux agents une gestion automatique de l ouverture des portes par lecture distance d un badge d habilitation notamment garantit que les espaces de conservation demeurent en permanence ferm s en dehors des temps d acc s exigence importante pour la stabilit climatique des magasins 52 VERSION 1N CHAPITRE 3 nature lexicale Elle rev t un caract re proprement fonctionnel faut il oui ou non y pr voir des ouvertures vitr es Plusieurs arguments sont r guli rement avanc s en faveur du maintien ou de la 1 DD 2 41 r alisation d ouvertures vitr es dans les magasins d archives e P clairage naturel est importa
66. DIRECTION DES ARCHIVES DE FRANCE CLIMAT DES MAGASINS D ARCHIVES OBJECTIFS MOYENS M THODES Petit manuel de climatologie appliqu e la conception des b timents d archives PIERRE DIAZ PEDREGAL 2009 TABLE DES MATI RES TABLE DES MATI RES TABLE DES MATIERESSu went nm ERI GENUS EO DU VIN 3 TABLE DES FIGURES ect Meta eo t f e en Pese etse foie Pr rt rhin 6 CHR 8 ARCHIVES INFORMATION ET MATI RE unies seen 13 LAFACE CACH E DUP PIBR z en enterado otia dede Re et enter ts 14 INTERACTION AVEC EE CEIMAT ct pe RS ren ett te e en en TI ei cave 16 QUELQUES CHIFFRES SIGNIFICATIFS eee 17 INFLUENCE DE LA TEMP RATURE SUR LA DUR E DE VIE DU PAPIER ss 21 INFLUENCE DE L HUMIDIT RELATIVE SUR LA DUR E DE VIE DU PAPIER eene 25 UN FACTEUR FONDAMENTAL LA STABILIT CLIMATIQUE eeeeeeen nennen nnne 26 LES RISQUES BIOLOGIQUES ASSOCI S AU 28 LE CONTR LE DU CLIMAT PERMET D ACCRO TRE LA DUR E DE VIE DES 30 RECOMMANDATIONS EN MATI RE DE CLIMAT INT RIEUR sise 33 LEECEMATEXTERIEUR 4 eiuteeceeeeee d Ue iur ee edge ta eis 41 INFLUENCE DES FACTEURS ARCHITECTURAUX SUR LE CLIMAT INT RIEUR ss 47 FAUT IL PR VOIR DES BAIES VITR ES DANS LES MAGASINS 7 52 L clairage naturel est il indispensable ss 53 Une ventilation naturelle de secours est elle n cessaire esse 54 Un ouvrant est il justifi p
67. E 4 ensemble de technologies relativement complexes et co teuses tant l installation que pendant la phase d exploitation Le sch ma suivant d crit les diff rentes op rations qu un quipement de climatisation doit pouvoir r aliser en fonction des besoins des espaces contr l s Chauffer Contr ler la temperature de l air Rafraichir Humidifier _ Contr ler l humidit relative de l air Climatiser D shumidifier Renouveler l air Contr ler la qualit de l air Filtration particulaire FIltrer Filtration mol culaire Figure 22 Hi rarchie fonctionnelle d un syst me de climatisation Cet ouvrage n est pas un trait de climatisation Inutile par cons quent d y chercher une description exhaustive de tous les syst mes existants Un simple nonc de quelques principes typologiques devrait suffire pour aider le lecteur s y retrouver Premi re cl de classement le fluide principal utilis Contr ler la temp rature d un local n cessite de lui apporter de l nergie Ceci est r alis gr ce un fluide caloporteur qui peut tre de l air ou de l eau Selon l option retenue on parle de syst mes air ou de syst mes eau L eau ayant une capacit thermique massique environ quatre fois plus lev e 71 Pour ceux qui souhaiteraient disposer de r f rences tr s compl tes sur ces questions tr s techniques on peut sugg rer deux ouvr
68. HRISTOFFERSEN DAF 2009 DUCHEIN 1985 FLIEDER 1999 GIOVANNINI 1999 LULL 1995 ARNOULT J M coord Protection et mise en valeur du patrimoine des biblioth ques Recommandations techniques Direction du livre et de la lecture Paris 1998 BUCHMANN W J Preservation buildings and equipment Journal of the Society of Archivists vol 20 n 1 1999 pp 6 23 CHARDOT PJ Le contr le climatique dans les biblioth ques Sedit Saint R my l s Chevreuse 1989 COLLECTIF La climatologie dans les archives et les biblioth ques Actes des Troisi mes Journ es sur la Conservation Pr ventive Arles 2 3 d cembre 1998 Centre de Conservation du Livre 1995 CHRISTOFFERSEN LJ Zephyr Passive Climate Controlled Repositories Department of Buildings Physics Lund University Sweden juin 1995 DIRECTION DES ARCHIVES DE FRANCE R gles de base pour la construction et l am nagement d un b timent d archives 3 r vision octobre 2009 DUCHEIN M Les b timents d archives Construction et quipements Archives nationales Paris 1985 FLIEDER E CAPDEROU Sauvegarde des collections du Patrimoine La lutte contre les d t riorations biologiques CNRS Editions Paris 1999 GIOVANNINI A De Tutela Librorum 2 dition IES ditions Gen ve 1999 LULL W P Lignes directrices concernant les conditions de conservat
69. ION 1N 127 ANNEXES 128 VERSION 1N LE COMPORTEMENT THERMOHYGROM TRIQUE DU PAPIER Le comportement thermohygrom trique du papier Quelle est la masse d une feuille de papier Pour r pondre cette question il ne suffit pas de connaitre la dimension de cette feuille et son grammage La Figure 28 montre le r sultat d une s rie de mesures r alis e avec une feuille de papier blanc ordinaire 80 g m de format A4 L exp rience a t conduite sur plusieurs semaines avec une balance de CU 129 pr cision volution chronologique de la masse d une feuille de papier A4 pendant une p riode de 94 jours 5 14 T T T T T Me poca y c Um X CREE i 4 die rs se Hess PERRET a ooo eet de pt T D Qi Ses ER ne p p e spo ECS US nica ci ERIT EE C AE T 1e I A hn 5 08 EE S S RS O 20 05 08 03 06 08 17 06 08 01 07 08 15 07 08 29 07 08 12 08 08 26 08 08 In Extenso Figure 28 volution de la masse d une feuille de papier A4 Si la qualit des mesures n est pas en cause comment expliquer ces variations ap
70. LEMENT D AIR sus eene eene ennnnns eene nett nnns sees 88 Quel taux d air neuf faut il pr voir sise 91 N cessit d une filtration ci egi e e er tee eer Eden 93 LA QUESTION DE LA DIFFUSION DE L AIR DANS LES MAGASINS sie 95 Choix du taux de brassage x eedem RERO ettet iride 96 Int r t de l surpression teer ta eee dl e 97 LE CAS DES ARCHIVES PHOTOGRAPHIQUES suisses eeesesennnesseeeessennneseese 98 QUE FAIRE DANS LES LOCAUX AUTRES QUE LES MAGASINS nes 100 TRAITEMENT CLIMATIQUE DES ARCHIVES ET D VELOPPEMENT DURABLE eee 102 CHAPITRE 5 5 1 2 6 oT sa onse Idea qub aos pa Dd Une ERR a EE aea Dee Fo et ep Cedo eda s ea ae 105 LA COMPLEXIT D UN PROJET UNE R ALIT INCONTOURNABLE 106 Complexit des objectifs atteindre ss 107 Complexit de l environnement administratif des projets see 108 Complexit des tudes et de la r alisation ss 108 LES POINTS CL S CHAQUE TAPE DU D VELOPPEMENT DU PROJET ss sssssseesseessessneeneee 109 Lors des tudes pr alables c diet ert ee neis 111 Lors de la phase de programmation 112 Lors de l avant projet sommaire sise 114 Lors de l avant projet d finitif 114 Lors de la pr paration du dossier de consultation des entreprises eese 116 Pendant l chantier o tI e AR EE RE MEER ETE 117 Apr s l Y Ceplion era tret te ee tte ee ri i ede eese 117
71. able trait de construction Compte tenu des limites de cet ouvrage seuls quelques th mes seront voqu s amp Id alement une campagne de mesures devrait durer une ann e afin de suivre le comportement du b timent pendant quatre saisons Il n est pas toujours possible d attendre un an pour r pondre aux questions qui se posent Il convient alors d analyser tr s finement les donn es enregistr es l aide de mod les math matiques adapt s qui permettront sur la base d une campagne r duite dans le temps d extrapoler les r sultats obtenus sur une ann e type VERSION 1N 77 CHAPITRE 4 Une des premiers sera la typologie architecturale que le maitre d uvre souhaitera retenir Du point de vue de l insertion de l difice construire sur le terrain on pourra d finir trois options b timent enterr semi enterr a rien Notons que le comportement dynamique des constructions s en trouve l vidence tr s fondamentalement d termin Le b timent enfoui sera toutes choses gales par ailleurs plus inerte que celui difi plus classiquement au dessus du niveau du terrain naturel Autre th me le choix de la structure et des mat riaux de remplissage Ils vont jouer un r le fondamental Comme cela a t d j indiqu dans le chapitre pr c dent un difice construit avec une structure m tallique et des panneaux isolants consommera peu mais pr sentera un d ficit d inertie thermique qui rendra sa r
72. agasin pat une armoire de climatisation La quantit d air neuf inject n est pas reprise induisant une mise en surpression du magasin 98 Figure 27 Constitu d un grand nombre de composants connect s par de multiples liaisons un circuit lectronique illustre bien ce qu on appelle ordinairement la complexit Mais on devine qu une logique rigoureuse se cache derri re ce d sordre apparent doc dr 106 Figure 28 volution de la masse d une feuille de papier A4 e 129 Figure 29 Repr sentation du r sultat des pes es de la feuille de papier en fonction de l humidit relative dt laboratoire aeneum ute Bene ud bann Ute dia eed fente 130 Figure 30 Isothermes d adsorption du papier calcul es pour trois temp ratures 131 Figure 31 volution de la temp rature et de l humidit relative dans une vitrine tanche abritant ne tamette de 500 feuilles A4 nine api der tue oed 133 Figure 32 Spectre fr quentiel de la temp rature ext rieure ss 137 Figure 33 Spectre fr quentiel de la temp rature int rieure 137 Figure 34 Structure chimique de la cellulose mettant en vidence les trois fonctions hydroxyles gretf es sut ledmotf principal sit nan tee memet tenes 148 Figure 35 L humidit relative est une grandeur d pendante la fois de la temp rature et de la pression de vapeur de l air humide ss 150 Figure 36 Sch ma des liaisons hydrog ne entre mol cules d eau ss 152
73. ages collectifs en langue fran aise H RECKNAGEL et al Manuel pratique du g nie climatique tomes 2 730 p Livres Paris 1995 2002 J BOUTELOUP M LE GUAY J LIGEN Climatisation et conditionnement d air 6 tomes 1 380 p Les ditions parisiennes Paris 2009 72 Par commodit on parlera d nergie calorifique si le local a besoin d tre chauff et d nergie frigorifique s il a besoin d tre rafraichi Ces d nominations sont parfaitement conventionnelles Dans la pratique il suffit de jouer sur la temp rature du fluide caloporteur elle sera plus faible que la temp rature du local lorsqu on voudra le rafra chir plus lev e quand on voudra le chauffer VERSION 1N 83 CHAPITRE 4 que Pair et une masse volumique environ huit cents fois plus grande il appara t donc comme un vecteur parfaitement adapt pour le transfert d nergie Toutefois lorsqu il est n cessaire de contr ler pr cis ment non seulement la temp rature mais aussi l humidit relative de l air d un local les syst mes eau doivent tre doubl s d un syst me compl mentaire humidificateur et ou d shumidificateur locaux ou associ s un syst me air ce qui r duit leurs atouts initiaux Dans les faits on observe que l o le contr le hygrom trique des locaux est crucial les syst mes utilis s sont presque toujours des syst mes air Ce qui ne veut pas dire que l eau n est pas utilis e En effet dans l
74. ait t fix e 23 C Le graphe pr c dent permet de v rifier que ce seuil n est d pass l ext rieur que pendant 4 jours Si l inertie du b timent est suffisante il est possible d affirmer que la temp rature int rieure dans les magasins ne d passera 74 VERSION 1N CHAPITRE 4 23 C que pendant 4 jours tout au plus et sans doute moins si l inertie thermique du b timent est particuli rement importante ll restera d cider si le r sultat obtenu est acceptable ou non S il l est il devient possible de renoncer la climatisation Si le nombre de jours de d passement est jug trop important il conviendra soit de pr voir un quipement de climatisation soit encore de modifier les caract ristiques du b timent pour le rendre plus inerte le cas ch ant Un raisonnement semblable peut tre conduit avec l humidit de l air en utilisant le concept de rapport de m lange LEXIQUE Pr alablement examinons la Figure 19 Extenso Un b timent d archives Paris 615 8 Comparaison des valeurs du rapport de Magasin sous combles et l ext rieur 15 02 08 15 02 09 18 Statistiques annuelles Statistiques annuelles 16 15 1 glkgas feriens pannes 13 2 g kgas Moy 6 6 g kgas l Moy 6 8 g kgas 14 F Min 1 2 g kgas rdhR r Mn 2 9 g kgas 1 I T 12 se A 10 1 19
75. anent des collections et les locaux cit s que les documents d archives n occupent que de mani re intermittente mais cet id al est difficile atteindre La principale difficult provient des besoins de confort des individus qui diff rent des exigences climatiques des collections Ainsi pour autant que l humidit relative demeure dans des plages raisonnables le maintien de temp ratures relativement basses dans les magasins constitue une excellente situation pour les documents Cependant pour les personnels en charge des documents 97 Cette eau glac e descend rarement en dessous de 5 la sortie des groupes frigorifiques charg s de la pr parer Il est vident qu on ne saurait refroidir de l air jusqu une temp rature de 4 C avec un fluide 5 C Dans les batteries d tente directe c est le fluide frigorig ne qui passe directement dans la batterie sans fluide interm diaire tel que l eau Il est donc possible de descendre beaucoup plus bas en temp rature Cependant avec des temp ratures n gatives se pose la question du givrage des batteries qu il n est pas toujours facile de g rer 100 VERSION 1N CHAPITRE 4 classement restauration etc cela peut constituer une situation peu confortable sinon probl matique Dans des tablissements anciens o les magasins n taient ni chauff s ni climatis s ce probl me se posait avec acuit Aujourd hui cette situation est sinon improbable t
76. ans les magasins d archives figurant dans la litt rature sp cialis e l une des plus fr quentes est sans doute celle qui concerne le azx de brassage de l air notion qu il convient d embl e de ne pas confondre avec celle du aux de renouvellement d air Comme son l indique le taux de renouvellement d air se d finit comme le d bit d air neuf introduit dans un local rapport au volume dudit local Ce taux est souvent exprim en volume par heure Le taux de brassage de l air n a pas de relation directe avec le taux de renouvellement d air Il peut se d finir comme le ratio du d bit d air souffl dans le local au volume de ce dernier Il r sultera donc du mode de diffusion de l air dans un espace donn et non de la quantit d air ext rieur introduit dans ledit espace Une question pr alable s impose Faut il renouveler l air des magasins Ceux qui sont tent s de r pondre bien s r en invoquant la n cessit pour les collections de respirer vont tre d us Les archives ne respirent pas pas plus que les murs ou les maisons au demeurant Elles changent de la vapeur d eau avec l ambiance elles lib rent 78 Pour simplifier cette pseudo unit sera not e vol h Lorsqu on crira tel taux vaut 0 5 vol h il faudra lire tel taux cotrespond un d bit gal la moiti du volume du local concern chaque heure VERSION 1N 89 CHAPITRE 4 ventuellement des compos s orga
77. ans les magasins qu on ne peut expliquer que par l effet tampon des archives elles m mes Cette auto r gulation est accomplie par les collections par le biais de la restitution ou de l absorption d une tr s faible quantit de vapeur d eau l air des magasins Une description d taill e de ce ph nom ne est donn e dans l annexe Le comportement thermohygrom trique du papier page 129 33 L adjectif dynamique est utilis au sens des physiciens Un synonyme tir du vocabulaire courant poutrait tre volutif Quelques commentaires compl mentaires sur ce sujet seront apport s plus loin VERSION 1N 41 CHAPITRE 3 La Figure 7 sch matise les relations existant entre les principaux param tres climatiques int rieurs et ext rieurs La lettre grecque 0 d signe la temp rature e l humidit relative Quand la notation m elle repr sente le rapport de m lange de l air LEXIQUE L indice e correspond l ext rieur tandis que 7 concerne l int rieur Les fl ches identifi es par des lettres symbolisent les relations de d pendance Ainsi l existence d une fl che entre 0 et 0 indique que 0 est d pendant de 0 Mais l inverse n est pas vrai Ext rieur Enveloppe du magasin AN x In Extenso Figure 7 Sch ma relationnel entre les param tres climatiques ext rieurs et int rieurs le b timent et les collections
78. ans une boite d archives et dans son environnement imm diat 60 50 Humdiit relative Hors la bo te Dans la bo te T 275 081 3 6 08 gt 10 6 08 17 6 08 4 i5 o A so 24 6 08 4 In Exten Figure 16 volution de l humidit relative dans et hors la bo te Le simple examen visuel de la figure montre que la boite permet l apparition d un effet tampon tr s marqu l chelle journali re Le tableau suivant permet de comparer les carts quotidiens de l humidit relative dans et hors la boite AE Hors la bo te Dans la bo te Maximum 16 3 8 2 Moyenne 5 7 2 6 Minimum 0 7 0 2 Nb mesures lt 5 45 92 96 Tableau 3 Statistiques sur les carts journaliers constat s de l humidit relative dans et hors la boite On peut estimer que la pr sence du conditionnement diminue d un facteur 2 la fluctuation subie de l humidit relative et cela sans autre pr caution que l utilisation d une boite standard d atchives Influence des facteurs d occupation et des quipements techniques Pour pr pond rantes qu elles soient les fluctuations du climat ext rieur ne sont pas les seules perturbations que supportent les magasins de conservation Il n est pas sans int r t d valuer l ordre de grandeur des autres facteurs qui peuvent influ
79. ant peine 40 C VERSION 1N 39 CHAPITRE 2 On observera que la norme n voque pas les films ou n gatifs sur support base de nitrate de cellulose dont la conservation pose des probl mes particulier de s curit Si de tels supports taient identifi s dans les collections il conviendrait d tudier un mode de conservation adapt ou de les confier des organismes sp cialement quip s pour abriter ces supports potentiellement dangereux Documents magn tiques A l instar de ceux sur supports photographiques les documents magn tiques souffrent d une instabilit intrins que Les contraintes de conservation sont donc l encore importantes Des valeurs des param tres climatiques respecter sont sugg r es dans la norme ISO 11799 voir annexe pr c demment cit e Magasins mixtes Lorsque des magasins re oivent des collections h t rog nes comportant des documents dont les supports exigent des conditions de conservation tr s diff rentes deux solutions sont possibles r aliser un compromis dans le choix des param tres climatiques respecter ou s parer les documents dont les exigences sont trop diff rentes Les valeurs num riques donn es doivent alors tre utilis es comme des objectifs Le projet technique permettra d unifier ces objectifs de mani re respecter une certaine coh rence globale des quipements dans le respect des exigences de conservation 32 Les locaux contenant des mat riaux
80. apeur c est dire de la quantit de vapeur d eau pr sente dans une ambiance mais aussi la temp rature Ceci entraine une cons quence tr s importante si la pression de vapeur ne change pas autrement dit si le nombre de mol cules d eau en m lange avec l air demeure constant toute augmentation de la temp rature se traduit par une baisse de l humidit relative Inversement chaque fois que la temp rature de l ambiance diminue l humidit relative s accro t avec bien entendu une limite physique la saturation de l ambiance Il n y a rien de myst rieux dans tout cela Cette d pendance s explique parfaitement si on se r f re la d finition m me de lhumidit relative LEXIQUE En quoi cette relation entre temp rature et humidit relative influence t elle la conservation des documents Tout simplement par ce qu elle rend plus dangereuses encore les fluctuations de la temp rature Comme cela a t expliqu plus haut ces derni res induisent des contraintes m caniques dans les mat riaux par le biais des dilatations diff rentielles Mais un changement de temp rature provoque galement une variation de l humidit relative et donc du contenu en eau des mat riaux Les contraintes qu ils subissent s en trouvent amplifi es VERSION 1N 27 CHAPITRE 2 Quelle lecon doit on retenir de tout cela Elle est simple la stabilit thermique et hydrique est la cl de vo te d une bonne strat gie de conservation
81. aphe En lieu et place figure l altitude du lieu Cette alternative est strictement quivalente puisqu chaque A 30 altitude correspond une pression de r f rence ais ment calculable Magasins d archives Espace psychrom trique propos par la DAF pour la r gulation du climat int rieur 100 H 80 60 T 4 0 015 2 500 R f M Duchein 18 C 55 2000 TTL Moy ext mensuelles 1 0 012 Trappes 1500 c No 4 v Mud t 1000 L eL Pression de vapeur Pa Rapport de m lange kg kgas 0 000 0 5 10 15 20 25 30 In Extenso Temp rature C Altitude 0 m Figure 6 Espace psychrom trique recommand par la DAF avec rappel des valeurs pr conis es nagu re par M Duchein En surimpression les valeurs climatiques ext rieures moyennes mensuelles de Trappes r gion parisienne sont repr sent es Ce graphe permet de voir que le respect d une consigne annuelle unique comme le proposait M Duchein contraint ajuster en permanence l humidit de l air trop faible l hiver trop lev e t en regard des volutions climatiques ext rieures repr sent es ici 30 Au niveau de la mer altitude de r f rence 0 m la pression atmosph rique de r f rence vaut 101 325 Pa 500 m d altitude la pression de r f rence n est plus que de 95 500 Pa soit une baisse de 5 7 1 000 m elle tombe 8
82. apier se traduit par la formation d acides organiques dont l action corrosive va largement contribuer l affaiblissement m canique r sistance la d formation des documents puis leur destruction 17 Son ordre de grandeur est comparable celle de l nergie associ e un photon de rayonnement ultraviolet C est la raison pour laquelle il faut prot ger le papier des rayonnements lectromagn tiques et notamment des ultraviolets dont l nergie est suffisante pour casser une chaine de cellulose 18 Pour plus de d tails voir WACHTER 1989 et GIOVANNINI 1999 pp 150 152 24 VERSION 1N CHAPITRE 2 Influence de l humidit relative sur la dur e de vie du papier l instar de la temp rature l humidit relative influence t elle la durabilit du papier 2 La r ponse est malheureusement oui et une fois de plus il faut plonger dans les profondeurs sub microscopiques de la mati re pour comprendre les m canismes de cette action Le ph nom ne en question est appel hydrolyse L tymologie du terme en livre la d finition du grec eau et usis solution dissolution L hydrolyse d signe donc un processus de d composition chimique sous l action de l eau Cette derni re est capable d agir comme une v ritable paire de ciseaux sectionnant des polym res en chaines plus courtes L architecture complexe des mol cules de cellulose est sensible au risque de Phydrolyse notamment lorsque le milieu est
83. arges le ma tre d uvre doit donc d finir distinctement l incertitude de mesure qu il souhaite ainsi que la tol rance de fluctuation exprim e sous forme d une amplitude maximale accept e par l utilisateur Par ailleurs fixer une tol rance de variation sans autre pr cision est objectivement insuffisant Il est indispensable d indiquer sur quelle s chelle s temporelle s cette variation peut se produire Du point de vue de la conservation ce n est pas du tout la m me chose d accepter une amplitude de fluctuation de 5 sur une journ e ou sur une ann e Normalement incertitude de mesure et tol rance de variation sous la forme d une amplitude de fluctuation ne devraient pas tre confondues puisqu elles doivent tre stipul es des emplacements distincts dans le CCTP Les tol rances de variation doivent tre mentionn es dans les objectifs climatiques atteindre tels qu ils ont t fix s par le programme de construction tandis que l incertitude de mesure est une sp cification technologique qui rel ve normalement des choix de la ma trise d uvre et doit ce titre tre d crite dans un paragraphe sp cial Objectifs des contr les et moyens requis Entre autres performances des quipements techniques le protocole de r ception doit permettre de v rifier que le fonctionnement des installations se traduit par le respect des valeurs cibles choisies pour la temp rature et l humidit relative en int grant
84. ase annuelle des donn es horaires 18 00 Courbe de saturation 16 00 R f rence t R f rence hiver ww 1400 R f rence magasin gt 12 00 D 10 00 8 00 t 6 00 o amp 4 00 2 00 0 00 15 10 5 0 5 10 15 20 25 30 35 Temp rature s che C In Extenso Source M t onorm Figure 8 Conditions ext rieures donn es horaires pour Strasbourg avec indication des points de r f rence habituellement utilis s par les ma tres d uvre Sur ce m me graphe figure un autre point de r f rence celui correspondant aux conditions int rieures souhait es pour un magasin de conservation soit une temp rature de 18 C et une humidit relative de 50 Le diagramme psychrom trique indique imm diatement que ces conditions correspondent un rapport de m lange de 6 5 LEXIQUE La lecture du graphe permet de constater qu au cours de l ann e les valeurs du rapport de m lange de l air ext rieur fluctuent entre un minimum inf rieur 2 et un maximum qui d passe 14 kg On notera au passage que le point de r f rence estival retenu par les bureaux d tudes correspond un rapport de m lange de 12 g kg valeur plus basse que celle du maximum observ Ceci introduit un risque de sous estimation des besoins de d shumidification des magasins d archives Ceci est vrai pour Strasbourg dont le climat est illustr ici mais se v rifie en de nombreux aut
85. asins devra tre trait en temp rature et en hygrom trie soit la source soit dans les locaux m mes Dans tous les cas la consommation nerg tique sera proportionnelle au d bit d air introduit Elle comprendra les co ts du traitement d air proprement dit mais aussi le co t du transport nk 86 de l air depuis l ext rieur jusqu au magasin Un choix raisonn du taux effectif d air neuf introduire dans les magasins de conservation doit tre d termin sur les bases pr c dentes sans craindre que le taux effectif 8 La consommation lectrique d un ventilateur est proportionnelle son d bit et la perte de charge que subit l air transport qui d pend pour sa part de la nature et de la g om trie du r seau de gaines 92 VERSION 1N CHAPITRE 4 d apport d air neuf tombe largement en dessous de 0 10 vol heure Si le bureau d tudes souhaite disposer d une marge de s curit il pourra choisir d quiper la centrale d air neuf d un ventilateur d bit r glable permettant d augmenter temporairement le d bit d air neuf introduit si une circonstance exceptionnelle l exigeait infestation biologique localis e d versement accidentel d un produit polluant etc N cessit d une filtration S il est a priori sain l air ext rieur n est pas n cessairement pur Il peut tre le vecteur d une pollution qui pour tre discr te n en est pas moins r elle constituant un risque important pou
86. ation ne d passent pas une superficie de 200 m Cette valeur sera retenue pour d finir une unit type de conservation Il sera ais de raisonner sur une telle unit afin de fixer des ordres de grandeur r alistes Lorsque cela sera n cessaire il suffira d extrapoler les donn es obtenues sur l unit type au nombre de magasins requis dans le b timent d archives pour obtenir les grandeurs globales souhait es Si l on fixe sa hauteur sous plafond 2 5 m l unit type d finie pr c demment pr sentera un volume de 500 m Le lin aire de rangement d une telle unit sera d environ 1 300 m tres lin aires si elle est quip e de rayonnages fixes et de 2 000 m tres lin aires quip y g s il s agit de rayonnages mobiles Il n est pas inutile d indiquer d s maintenant le tonnage d archives que repr sente un tel magasin type En formulant l hypoth se raisonnable d une charge moyenne de 50 kg par 5 Le m tre lin aire est l unit de base du comput archivistique Cette unit est not e ml en abr g et le plus souvent kml pour kilom tre lin aire l vidence cette unit n est pas parfaite Imaginons une trav e de rayonnage d une longueur d un m tre comportant six tag res Cette trav e comptera pour 6 ml d archives Si elle ne comporte que quatre tag res destin es recevoir des registres de plus grande hauteur que des boites la m me trav e ne comptera que pour 4 ml alors m me que
87. atisation pure et dure Par ailleurs en exigeant des niveaux 10 En t moigne cette r f rence P DIAZ PEDREGAL O FILLION Dossier Quelle architecture solaire L Architecture d Aujourd hui n 192 septembre 1977 102 VERSION 1N CHAPITRE 4 de filtration lev e des mat riaux faible taux d mission de compos s organiques volatils afin de prot ger les collections contre les risques de pollutions chimiques ou organiques on cr e simultan ment des conditions de travail sensiblement am lior es pour le personnel travaillant dans les magasins Toutes ces mesures vont incontestablement contribuer inscrire les b timents d archives parmi les constructions exemplaires en mati re de d veloppement durable prouvant dans le m me temps que les m thodes de la conservation pr ventive des collections sont en parfaite synergie avec les exigences de la protection de l environnement VERSION 1N 103 CHAPITRE 4 104 VERSION 1N CHAPITRE 5 Chapitre 5 Quelles sont les bonnes questions se poser pendant l laboration du projet sa r alisation et apr s sa r ception La r alisation d un projet de construction impose de parcourir un long chemin que lon dit tort ou raison sem d emb ches truff de pi ges creus de chausse trappes et propice aux traquenards Pour limiter les difficult s qu imposeront les obstacles franchir le plus simple est d aborder un projet avec une m
88. attendue de l humidit relative Cet exemple est ais transposer la situation d un magasin d archives Si son tanch it l air vis vis de l ext rieur est suffisante il jouera le r le de la vitrine tandis que les collections repr sentant joueront celui de la ramette de papier Dans l exemple trait le ration masse de papier sur volume d air est seulement de 2 5 kg m Dans un magasin standard d archives il atteint 160 kg m Constituant un formidable r servoir de vapeur d eau les documents abrit s dans les magasins amortiront les variations de l humidit relative de l air chaque fois que des fluctuations de la temp rature se produiront VERSION 1N 133 LE COMPORTEMENT THERMOHYGROM TRIQUE DU PAPIER 134 VERSION 1N SOLLICITATION CLIMATIQUE ET R PONSE D UN B TIMENT Comparaison d une sollicitation climatique et de la r ponse d un b timent Pour bien comprendre les ph nom nes responsables des changes thermiques et hydriques entre un b timent et son environnement il convient de s appuyer pr alablement sur l analyse des sollicitations climatiques ext rieures Ainsi que cela a t expliqu au chapitre 3 page 41 les incertitudes du climat n ont rien d al atoire Dans une large mesure elles sont le r sultat de ph nom nes p riodiques complexes telle que l alternance des jours et des nuits qui d terminent des fluctuations d amplitudes et de fr quences variables Cette r alit physique just
89. au de bruit maximum des installations techniques ventilation notamment On notera que l num ration propos e adopte un point de vue performantiel 6 et non exigerttiel Autrement dit les exigences climatiques retenues par le conservateur doivent fixer des objectifs atteindre des performances et non d finir des solutions ou des options techniques des exigences impos es la ma trise d uvre Le r le des professionnels qui interviendront ult rieurement sera pr cis ment de proposer des r ponses techniques aux questions pos es pat le conservateur au travers du programme de construction D autres contraintes ou exigences corollaires peuvent tre pr cis es comme celles li es la facilit de l entretien et de la maintenance des quipements des co ts d exploitation mod r s etc C est ce stade qu une r flexion portant sur la dur e de vie esp r e des documents et s appuyant sur la m thode des isopermes Voir le paragraphe Le contr le du climat permet d accro tre la dur e de vie des archives page 30 s av re pr cieuse Les l ments pr c dents constituent un aide m moire Il conviendra de mentionner des chiffres pr cis tir s le cas ch ant des chapitres pr c dents 16 La d marche performantielle a fait l objet de nombreuses recherches et applications Convaincue de sa pertinence la Commission Europ enne a appuy cette approche en participant au lancement du r s
90. b timent moiti vide n est pas ais En effet les collections assurant en quelque sorte leur propre r gulation de lhumidit relative comme cela a t expliqu pr c demment le comportement de deux magasins abritant des lin aires d archives tr s dissemblables sera n cessairement diff rent Si l installation de traitement d air est commune sur la base de quels crit res doit on conduire l installation Par ailleurs construire pour une capacit double c est accepter aujourd hui un investissement pratiquement doubl lui aussi ainsi que des co ts de maintenance singuli rement accrus Des questions in dites apparaitront comme celle de savoir s il convient de chauffer ou de rafraichir les magasins vides Supposons que deux magasins soient mitoyens L un est plein et doit recevoir un traitement d air Si son voisin est vide et non chauff il se produira une zone froide en hiver sur la paroi commune refroidissement local qui peut tre l origine d un d veloppement de micro organismes Si les magasins exc dentaires ne sont pas chauff s il conviendra par cons quent de les isoler thermiquement En d veloppant l analyse jusqu au bout on aboutit la conclusion que dans une telle situation tous les magasins doivent tre isol s les uns par rapport aux autres ou bien qu ils soient vides ou pleins ils devront recevoir le m me traitement climatique On concoit donc que le choix du lin aire de rangement du futur b timent r s
91. ble plus chaud qu un autre c est tout simplement que le niveau d agitation de son r seau mol culaire est plus lev On dira plus simplement que sa temp rature est plus grande 10 P ROBERT Pe it Robert Dictionnaires Le Robert Paris 1995 p 2225 1 A l exception notable des lectrons qui au sein des atomes continuent d orbiter autour des noyaux VERSION 1N 21 CHAPITRE 2 Ce concept de temp rature comme manifestation de l nergie cin tique des r seaux mol culaires est tr s utile pour comprendre les changements d tat comme la fusion passage de l tat solide l tatliquide et la vaporisation passage de l tat liquide l tat gazeux Dans un solide l nergie cin tique du r seau mol culaire dans son ensemble est en moyenne inf rieure aux nergies mises en ceuvre par les liaisons intermol culaires C est ce qui permet au solide de conserver une coh sion interne et une stabilit mat rielle apparente Lorsque l nergie cin tique moyenne des mol cules d passe un certain seuil le solide se transforme en liquide Si l nergie interne augmente encore les derni res interactions mol culaires sont rompues et le liquide devient un gaz tat de la mati re o chaque mol cule demeure dans l enceinte o elle a t plac e sans autre d termination que de se d placer librement jusqu percuter une autre mol cule de gaz ou celles constituant les parois de l enceinte qui la contie
92. bles en fonction de la saison Les valeurs calcul es des isopermes quivalentes des deux sc narios sont pratiquement gales Il est donc possible d affirmer que du point de vue de la conservation des fonds et collections les deux options sont quivalentes Cependant il est vident que le sc nario consignes variables sera infiniment moins exigeant en termes d investissements mat riels et de co t d exploitation nergie maintenance Dans ses derni res recommandations DAF 2009 la direction des Archives de France adopte ce point de vue Voil un extrait de son document de r f rence La temp rature doit tre comprise entre 16 C et 22 23 C voire 25 C exceptionnellement avec une variation maxima de 2 C par semaine et de un degr par 24 heures L hygrom trie corr ler avec la temp rature doit tre comprise entre 45 et 55 maxima pour viter le d veloppement de microorganismes Une variation maxima de 5 d humidit relative par jour est admise VERSION 1N 37 CHAPITRE 2 La plage recommand e par la DAF est repr sent e sur la Figure 6 trac e sous forme d un diagramme dit psychrom trique LEXIQUE Il constitue une repr sentation graphique des relations thermodynamiques entre toutes les propri t s physiques de l air humide On notera que la pression atmosph rique pour laquelle sont calcul es les grandeurs caract ristiques repr sent es graphiquement n est pas indiqu e sur le gr
93. blioth que nationale de France Voir ce sujet T NGUYEN M DUBUS S MAREYNAT Corrosivit de l air dans les magasins de stockage du site Fran ois Mitterrand de la BnF Actualit s de la conservation n 25 janvier d cembre 2006 pp 6 9 82 lente d composition de ces supports produit des gaz toxiques dangereux pour le personnel mais aussi pour les collections elles m mes 83 Ce cas de figure correspondrait ce que le Code du travail appelle des locaux pollution sp cifique qu il d finit ainsi locaux dans lesquels des substances dangereuses ou g nantes sont mises sous forme de gaz vapeurs a rosols solides ou liquides autres que celles qui sont li es la seule pr sence humaine locaux pouvant contenir des sources de micro organismes potentiellement pathog nes et locaux sanitaires Le Code du travail d finit ainsi un local pollution non sp cifique locaux dans lesquels la pollution est li e la seule pr sence humaine l exception des locaux sanitaires 85 NF EN 13779 Ventilation dans les b timents non r sidentiels Exigences de performances pour les syst mes de ventilation et de conditionnement d air juillet 2007 VERSION 1N 91 CHAPITRE 4 d occupation et des quipements techniques page 64 Pour demeurer en conformit parfaite avec la l gislation et la normalisation la quantit d air neuf apporter quotidiennement dans le magasin serait donc de
94. cal accroit l efficacit dynamique de la filtration En cas d apport d un polluant dans un local si le d bit souffl et donc recycl est trop faible il faudra beaucoup de temps pour d contaminer le local cat la cin tique de d contamination sera ralentie C est ce ph nom ne qui impose de recourir dans les salles d op ration o la qualit bact riologique de l air est indispensable des taux de brassage qui peuvent tre sup rieurs 50 vol h Dans un laboratoire on tourne autour de 8 10 vol h Un taux de brassage effectif dans un magasin d archives compris entre 3 sut 92 minimum et 5 n a donc rien d extravagant Cependant on ne saurait conclure sur cette question sans prendre en compte le co t d un taux de brassage lev L important d placement d air qu il impose est assur par un 2 Pour m moire la DAF recommande un taux de brassage de l air de 3 vol h DAF 2009 96 VERSION 1N CHAPITRE 4 ventilateur dont la consommation lectrique est proportionnelle son d bit a raulique et aux pertes de charge qu il doit vaincre Plus le ventilateur est loign et le d bit important plus la satisfaction d un taux de brassage lev conduira des co ts nerg tique substantiels Cette r alit incontournable est un bon argument pour des solutions technologiques comme les armoires de climatisation qui sont en g n ral install es proximit des locaux trait s quand bien m me les fluides de chau
95. cela signifie Supposons que 5 Il est ais de s assurer qu une telle hypoth se qui correspond la fois une exigence de bonne conservation et un imp ratif d conomie d nergie est v rifi e en imposant dans le projet un dispositif d allumage temporis fond sur la d tection de pr sence Le surco t d un tel quipement est tr s rapidement amorti par les conomies d exploitation induites 56 L ordre de grandeur des chiffres ne permet pas cette fois ci de d cider a priori si ces chiffres peuvent tre ou non n glig s En effet si le b timent est tr s isol un apport thermique par l clairage peut se traduire par un effet thermique perceptible Lorsqu on r alise des simulations il peut tre utile de faire deux calculs comparatifs pour examiner la sensibilit du b timent ce type d apports 66 VERSION 1N CHAPITRE 3 lobjectif soit de maintenir 18 C dans un local S il est acquis que ce local subira des perturbations importantes il conviendra de l quiper d un syst me capable de le chauffer ou de le rafra chir Pour savoir si ce local a besoin d tre chauff ou rafra chi une sonde de temp rature reli e un dispositif lectronique sp cial d sign sous l appellation g n rique de r gulation doit tre install e Tout ceci peut tre r sum par le sch ma suivant f 2 Figure 17 Sch ma de principe d une r gulation L ensemble des op ra
96. cevoir et transmettre des pri res des l gendes des fables des r cits des rapports des comptes Faits de mati res plus ou moins p rennes ils sont le subjectile des images combien vari es dans l espace et le temps de ce qu il y a de plus immat riel les expressions plurielles de la pens e humaine Loin de cette dimension proprement patrimoniale des documents d archives ce modeste ouvrage se consacrera leur seule mat rialit physico chimique et plus particuli rement leur environnement climatique en relation avec leur conservation Quelles sortes de mat riaux trouve t on aujourd hui dans un magasin d archives S il fallait tre exhaustif l num ration obtenue serait tonnamment longue Aux mat riaux supports d j cit s il faudrait ajouter le m tal constituant par exemple les fermoirs de manuscrits le bois et le cuir pr sents dans la couverture d anciens ouvrages divers textiles ayant servi fa onner des sangles ou des entoilages de reliures plusieurs sortes de cartonnages ou mat riaux plastiques mis en forme pour r aliser des boites d archives sans oublier la cire les encres les adh sifs Chacun de ces mat riaux poss de ses propres caract ristiques physiques et chimiques Il serait donc vain d entreprendre la conception d un b timent d archives en voulant tenir compte des sp cificit s mat rielles pr cises de tel ou tel corpus particulier de documents La seule option r aliste est de
97. compl te voire erron e la r ponse autrement dit le projet a peu de chance d tre pertinente Il appartient donc la ma trise d ouvrage de proposer un programme complet et appropri C est la condition n cessaire mais sans doute pas suffisante pour une r alisation parfaite En mati re de climat int rieur des magasins un programme de construction respectant l esprit et la lettre de la loi MOP doit comprendre un chapitre exhaustif et sans ambigu t sur la question Le synopsis d un tel chapitre est esquiss ci apr s Il s appuie sur la structure d un programme telle qu elle r sulte de la d finition cit e Besoins satisfaire la bonne conservation des archives Objectifs atteindre grande stabilit de la temp rature et de l humidit relative absence de polluants physiques chimiques et biologiques conditions de conservation compatibles avec la pr sence humaine 112 VERSION 1N CHAPITRE 5 Contraintes et exigences en fonction de la typologie des collections magasin par magasin on pr cise les principales cibles climatiques vis es savoir niveau des temp ratures et des humidit s relatives crit re d homog n it des param tres thermohygrom triques e amplitudes maximales des fluctuations quotidiennes niveau de qualit d air e protocole de sortie du magasin vers d autres espaces salle de lecture salle d expositions salle de tri ateliers accessoirement nive
98. connaissance d taill e du climat local L effort de recherche et d analyse des donn es m rite donc d tre engag car les gains potentiels en termes de simplification des installations peuvent tre tr s importants Mais elle suppose galement une analyse tout aussi rigoureuse du b timent qu il s agit de r habiliter ou de construire La d finition architecturale du b timent d archives Deux situations doivent tre distingu es S agit il de la r habilitation d un b timent existant ou bien d un projet de construction d un nouvel quipement 6 Ces gains portent la fois sur les investissements initiaux mais aussi sur la diminution souvent spectaculaire des co ts d exploitation et de maintenance 76 VERSION 1N CHAPITRE 4 Dans le cas d une r habilitation l approche est quelque peu simplifi e En l esp ce la seule d marche possible consiste pr voir une p riode suffisamment longue pendant laquelle une instrumentation sera mise en place afin d identifier le comportement climatique de l difice Par ailleurs des relev s g om triques pr cis et une bonne compr hension de la nature des structures et des mat riaux fourniront la ma trise d euvre toutes les informations n cessaires l laboration d un projet de r habilitation parfaitement adapt aux objectifs atteindre et au b timent existant Si le probl me pos est celui de la r alisation d un nouveau b timent la d marche
99. conserv es des archives conditionnera tr s fortement leur dur e de vie Par climat il faut entendre la fois la prise en compte des valeurs minimales moyennes et maximales que peuvent prendre la temp rature et l humidit relative mais galement la vitesse des variations que ces param tres subissent Un climat stable autour de valeurs 23 M F ROQUEBERT et al tude des moisissures dans une r serve de biblioth que BBF 2001 t 47 n 6 pp 84 88 30 VERSION 1N CHAPITRE 2 raisonnables constitue la meilleure garantie pour une bonne conservation cet gard les courbes sopermes propos es par D Sebera SEBERA 1994 constituent un bon outil de pr vision de l impact que peuvent avoir les valeurs moyennes de la temp rature et de l humidit relative sur la dur e de vie d une collection La m thode labor e par D K Sebera repose sur l id e que la vitesse de d t rioration des mat riaux hygroscopiques est essentiellement influenc e par la temp rature et l humidit relative Plus particuli rement l alt ration du papier sous l effet de l oxydation et de l hydrolyse est une fonction croissante de la temp rature et du contenu en eau l inverse la diminution de la temp rature et du contenu en eau accro t la dur e de vie du papier S appuyant sur la loi nonc e par Svante Arrh nius pr sent e pr c demment D K Sebera a d velopp une quation qu il est possible de tradu
100. conviendra d laborer des proc dures de dialogue et d alerte entre la conservation et les services techniques en charge du b timent d archives de telle sorte que tout dysfonctionnement d tect par la conservation soit signal au personnel responsable et que les mesures cotrectives puissent tre appliqu es rapidement L exp rience montre que cette tape est d licate en ce qu elle peut bousculer des habitudes ou des hi rarchies Son bon d roulement est pourtant la condition n cessaire pour que tous les efforts consentis pour la bonne conservation des fonds et collections ne soient pas 77 fine compromis voire r duits n ant 17 I est un point sur lequel il ne peut y avoir discussion des enregistreurs autonomes du type thermohygrographes tambour ou disque est achev e Les appareils num riques sont aujourd hui la fois moins chers et plus fiables 122 VERSION 1N EN GUISE DE CONCLUSION En guise de conclusion Au c ur d un projet de conservation d archives la concertation Bornons ici cette carri re Les longs ouvrages me font peur Loin d puiser une mati re On n en doit prendre que la fleur Jean de La Fontaine Fables pilogue du livre Ars Mundi 1996 p 212 Assurer une conservation tr s long terme de cet irrempla able patrimoine que constituent les archives qu elles soient priv es municipales d partementales ou nationales impose en premier lieu de bien con
101. ctifs climatiques atteindre dans les magasins de conservation puis valuer l ampleur des perturbations climatiques locales qui s exerceront sur le ou les b timents puis enfin s interroger sur le type de b timent qu il convient de r aliser ou transformer pour minimiser sinon supprimet les besoins de climatisation La logique autant que la sagesse commande de r duire les besoins de corrections climatiques plut t que d y r pondre sans les mettre en question Quand un r servoir fuit 1l vaut mieux rechercher son d faut d tanch it plut t que de tenter de le remplir R duire les besoins de climatisation d un b timent par une intervention r fl chie sur son enveloppe C est aussi garantir qu en cas de d faillance possible d un ventuel quipement la d rive climatique sera plus faible et donc moins dangereuse pour les collections Choix technologiques M me si les qualit s constructives intrins ques d un b timent sont bonnes il peut cependant tre n cessaire de pr voir des quipements climatiques int rieurs notamment si les exigences de conservation sont s v res plages restreintes des temp ratures et des humidit s relatives faibles tol rances des fluctuations quotidiennes etc C est la raison pour laquelle des technologies correctives ont t imagin es Les paragraphes suivants en proposent un rapide survol en insistant davantage sur les principes sous jacents que sur les dispositions technolo
102. ction des Archives de France DAF 2009 clairage est r alis au moyen de tubes fluorescents la puissance install e est de l ordre de 5 W m soit pour un magasin de 200 m une puissance de 1 kW Sur la base de telles hypoth ses l apport thermique de l clairage peut tre estim 0 5 kWh par jour ouvr soit une valeur huit fois sup rieure celle li e la pr sence humaine Il semble donc difficile de n gliger ces chiffres mais il appartient au bureau E 7 s z 56 d tudes de d cider de les int grer ou non sa simulation Influence des quipements de chauffage et ou climatisation et de la ventilation quoi servent les quipements de chauffage et ou de climatisation corriger les conditions int rieures d un espace qui sans leur action verrait sa temp rature et ou son hygrom trie d river en de ou au del des valeurs souhait es sous l effet des variations climatiques ext rieures ou des perturbations int rieures Il est donc dans la nature fonctionnelle m me de ces quipements technique d influencer les conditions d ambiance dans les locaux pour lesquels ils ont t con us et install s Aussi bien ce n est pas sur cette influence premi re intrins quement b n fique qu il convient d insister mais bien sur un effet secondaire qui est pour le moins f cheux Cet effet est li la n cessit de r guler le fonctionnement des quipements techniques Qu est ce que
103. ctions de temp rature pendant l absence du public car on suppose qu en dehors des 99 heures d ouverture aucun document patrimonial n y subsiste 2 Dans les petits d p ts il peut arriver que des documents s journent plusieurs jours voire quelques semaines pour les besoins de lecteurs engag s dans des tudes long terme Dans de telle situation il conviendrait d exclure la salle de lecture des espaces o un ralenti de nuit ou de week end est r alis VERSION 1N 101 CHAPITRE 4 Traitement climatique des archives et d veloppement durable Amorc e dans les ann es 1970 avec l mergence en France d une architecture solaire et bioclimatique la r flexion sur les liens organiques existant entre consommation d nergie ou de mati res premi res et atteintes l environnement plan taire n a cess de se d velopper Aujourd hui le r chauffement climatique n est plus mis en doute par la plus grande majorit de la communaut scientifique m me si des interrogations subsistent sur l amplitude de ce r chauffement ses m canismes d taill s sa cin tique et sa r versibilit M me si elle est tardive la prise de conscience par les pouvoirs publics de cette situation pr occupante bien des gards trouve ses premi res traductions dans une nette volution des politiques d am nagement du territoire d urbanisme et d architecture L expression slogan d veloppement durable ne peut plus tre ign
104. cycles journaliers est la signature sp cifique du r le de fre passe bas jou par l enveloppe du b timent l gard de la sollicitation ext rieure Ainsi que l analyse du spectre fr quentiel des signaux le d montre de mani re irr futable le b timent est transparent aux basses fr quences c est dire aux fluctuations caract ris es par des p riodes longues tandis qu il apparait pour l essentiel opaque aux fluctuations de hautes fr quences et notamment celles correspondant un cycle quotidien Qu il s agisse d un ch teau m di val aux lourdes ma onneries ou d une construction l g re structure m tallique plus ou moins bien isol e tout b timent amortit l onde climatique ext rieure mais bien entendu des degr s divers qui d pendent de sa morphologie architecturale de son taux d ouverture vitr e et de la nature des mat riaux qui le constituent Les choix de conception lors des op rations de construction ou de r habilitation auront par cons quent un impact direct sur le comportement int rieur des locaux en les rendant plus ou moins sensibles aux variations climatiques ext rieures Les premi res conditions pour assurer une grande stabilit des param tres thermohygrom triques des ambiances au niveau de ce qui est exig pour une bonne conservation long terme des fonds et collections d archives portent donc sur l agencement des espaces et la structure ainsi que la nature de leur enveloppe
105. d rablement plus long Ces r sultats prouvent qu on ne saurait justifier la r alisation d ouvertures dans un magasin disposition co teuse au pr texte qu elle serait un rem de dont l efficacit s av re plus que douteuse des sinistres dont la probabilit est tr s faible Il serait infiniment plus rationnel et s curisant d inclure de tels dans un plan d urgence moyennant la d finition dans ce cadre de proc dures d intervention adapt es la fois la nature des incidents ou accidents leur ampleur potentielle Par ailleurs si de tels sinistres se produisaient malgr tout pat malchance n gligence ou malveillance il serait toujours possible de mettre en uvre provisoirement des moyens techniques propres ass cher efficacement les locaux concern s d shydrateurs industriels mobiles par exemple L clairage naturel a t il un impact favorable en mati re de protection biologique Le dernier argument souvent brandi en faveur des ouvertures vitr es dans les DES magasins repose sur le pouvoir germicide de la lumi re Ainsi dans une publication d j 56 VERSION 1N CHAPITRE 3 44 ancienne 5 sous la signature de Michel Duchein on trouve cette phrase I ne faut pas w aliger le fait que les rayons ultraviolets de la zone inf rieure du spectre au dessous de 300 millimicrons ont un fort pouvoir germicide et fongicide et qu ce titre il est dangereux de les exclure totalement des b
106. d veloppement de quelques micro organismes en fonction de la temp rature s che et de l humidit relative rtt treten es ar sieti 30 Figure 4 Courbes isopermes pour une enthalpie d activation de 100 kJ mol d apr s une quation DK Seb ra sense dent den nn nn nes 31 Figure 5 Comparaison d une strat gie consignes climatiques constantes et consignes climatiques variables en fonction de la saison ins 37 Figure 6 Espace psychrom trique recommand par la DAF avec rappel des valeurs pr conis es nagu re par M Duchein En surimpression les valeurs climatiques ext rieures moyennes mensuelles de Trappes r gion parisienne sont repr sent es 38 Figure 7 Sch ma relationnel entre les param tres climatiques ext rieurs et int rieurs le b timent etles cO lECUONS EP Tr 42 Figure 8 Conditions ext rieures donn es horaires pour Strasbourg avec indication des points de r f rence habituellement utilis s par les ma tres d uvre ss 44 Figure 9 Flux solaire Strasbourg 45 Figure 10 Flux solaire Strasbourg pendant le printemps ss 45 Figure 11 Comparaison des temp ratures int rieures et ext rieures dans un centre d archives PANSER E 47 Figure 12 Sch ma relationnel entre les sollicitations climatiques ext rieures et la r ponse d un batiment cette solliCICAt On siete nine 49 Figure 13 Comparaison des valeurs mesur es et des valeurs calcul es de la
107. dangereux comme les nitrates de cellulose doivent satisfaire aux obligations sp cifiques de la r glementation sur les installations class es qui impose des contraintes constructives s v res ainsi que le respect de proc dures administratives particuli res 40 VERSION 1N CHAPITRE 3 Chapitre 3 Quelles sont les relations entre le climat ext rieur le b timent et le climat int rieur Le climat ext rieur Comme l exp rience le montre les variations climatiques ext rieures constituent les principaux facteuts de perturbation au sens physique du terme de l ambiance int rieure de tout b timent Les espaces abritant des fonds d archives n chappent pas la r gle Cependant chaque b timent ne r agit pas de fa on identique aux m mes sollicitations Sa localisation sa volum trie la nature de ses mat tiaux la pr sence d ouvertures plus ou moins tanches etc constituent autant de param tres influen ant son comportement dynamique particulier Cependant les b timents d archives se distinguent des autres constructions en ce qu ils abritent des collections dont la masse importante et les propri t s hygroscopiques vont jouer un r le consid rable Cette influence est si grande qu en l absence de tout quipement technique et notamment de ventilation introduisant de Pair neuf en grande quantit on observe quelque soit les variations de la temp rature int rieure une relative constance de l humidit relative d
108. de charge un filtre F9 retient 95 des particules de 0 4 um e Filtres HEPA High Efficiency Particulate Air cinq classes H10 H14 d finies en fonction de leur efficacit de r tention des particules les plus difficiles stopper dont la dimension nomm e MPPS Most Penetrating Particule Size est comprise selon les filtres et les vitesses d air entre 0 1 et 0 2 um e Filtres ULPA Ultra Low Penetration Air trois classes U15 U17 Le crit re de classement est le m me que celui utilis pour les filtres HEPA Un filtre U17 pr sente une efficacit minimale de 99 999995 Ceci correspond un coefficient d puration 1000 fois plus grand que celui d un filtre HEPA H14 Ces filtres aux performances exceptionnelles sont r serv s aux applications tr s exigeantes fabrication de produits st riles ou de micro processeurs laboratoire de recherche sur les bio contaminations etc Il existe fort peu de chance qu ils soient n cessaires et donc prescrits pour l quipement d un magasin d archives Ainsi que cela a t mentionn les performances des filtres particulaires augmentent avec leur degr de colmatage mais le co t d exploitation s accroit galement dans les m mes proportions Ainsi un filtre F9 travers par un d bit d air d un m tre cube par seconde la perte de charge nominale de 450 Pa impose une puissance suppl mentaire de 9 NF EN 779 Filtres air de ventilation g n rale pour l liminatio
109. des de rafra chissement ni en dur e ni en amplitude Pour voquer la seule r gion patisienne dot e d un climat tr s moyen on observera que la saison de chauffage s tend du mois d octobre au mois de mai alors que la saison au cours de laquelle un rafra chissement pourrait tre jug n cessaire ne d passe pas quelques semaines sinon quelques jours 92 7 n A zin pra D pendant les mois d t Les carts maximaux entre la temp rature int rieure et ext rieure est de l ordre de 30 C l hiver contre seulement 10 C l t VERSION 1N 81 CHAPITRE 4 Processus de traitement d air Op ration de rafraichissement 2500 i 100 80 60 6 0 015 1 Le rapport de 2000 y VM Mee T t 0 012 5 1 E La limite de la 40 Fi saturatior d finit m d500 ne Five cM E dicic ulta 1009 I E temp rature de 5 E 9 5 1000 E 2 c ee er L 0 006 8 p 20 96 5 2 n e 500 0 003 1 1 0 i 0 20 25 30 Extenso Temp rature C Altitude 0 m Figure 21 Repr sentation d un processus de rafraichissement sur un diagramme psychrom trique Il est bien entendu possible de poursuivre le refroidissement de l air au del du point de saturation mais alors une condensation de la vapeur d eau en exc s dans l air se pr
110. dilection Les recherches effectu es par les biologistes sur de nombreuses souches fongiques permettent d avoir une bonne id e de leur m tabolisme et des param tres physico chimiques qui le contr lent L un des plus importants est sans aucun doute la disponibilit en eau substance indispensable aux micro organismes pour prolif rer S il est vrai qu ils n ont pas tous les m mes exigences la plupart de ceux que l on rencontre dans les archives ne se d veloppent heureusement qu avec des humidit s relatives lev es De fait c est essentiellement le contenu en eau du support qui compte mais ainsi que cela a t expliqu dans le paragraphe Interaction avec le climat page 16 ce contenu en eau d pend de l humidit relative de l ambiance Pour voquer cette question les biologistes parlent de en eau du support LEXIQUE La d finition de cette grandeur montre qu elle se confond avec celle de l humidit relative La Figure 3 repr sente le seuil d apparition de quelques micro organismes communs en fonction de la temp rature s che LEXIQUE figurant en abscisse de l humidit relative et de l activit en eau figurant en ordonn e On notera la concordance des deux chelles de l humidit relative et de l activit en eau 50 microns on peut affirmer que dans une salle propre ISO 7 il subsiste des risques d infestation si les conditions climatiques s av rent favorables aux spores pr sentes Que
111. diqu es pour l humidit relative dans le cas du papier sont plus basses que celles du tableau 1 base temporelle des fluctuations accept es est indiqu e Incontestablement les recommandations de la norme NF ISO 11799 2003 sont plus pr cises que ne le sont celles de la Direction du livre et de la lecture Cependant l application des valeurs indiqu es ne peut tre assur e sous nos latitudes qu avec des moyens de contr le climatique relativement sophistiqu s cet gard la norme demeure aussi contraignante que les prescriptions mentionn es nagu re dans l ouvrage de r f rence DUCHEIN 1985 Hors la climatisation n y aurait il point de salut pour la conservation des archives Si l on accepte en t une d rive tr s lente des temp ratures vers des valeurs plus lev es alors il devient envisageable de simplifier les installations voire de supprimer toute climatisation Toutefois comme cela a t rappel pr c demment de telles l vations de la temp rature se traduisent par une d gradation plus rapide des documents L id e est donc de compenser ces valeurs estivales lev es par des valeurs hivernales plus basses La m thode des isopermes va permettre de v rifier la pertinence de cette approche Prenons comme point de d part la temp rature et l humidit relative recommand es par M Duchein soit 18 et 55 On notera que ce couple de valeurs se situe un peu au del de la marge haute d
112. dire d un magasin d archives 2 D apr s des donn es tir es de N J ROWAN al Prediction of Toxigenic Fungal Growth in Buildings by Using a Novel Modelling System Applied And Environmental Microbiology vol 65 n 11 nov 1999 pp 4814 4821 VERSION 1N 29 CHAPITRE 2 Seuil de d veloppement de divers micro organismes Stachybotrys chartarum o 90 TT 090 3 2 j Aspergillus versicolor Eurotium herbariorum 1 o 3 t gt t 80 0 80 3 L J a r 70 ji 11210 70 5 10 15 20 25 30 35 Temp rature s che In Extenso R f Rowan Figure 3 Seuil de d veloppement de quelques micro organismes en fonction de la temp rature s che et de l humidit relative Le graphe pr c dent ne concerne que trois souches fongiques Lors d une enqu te approfondie men e dans une r serve de la biblioth que de l Arsenal Paris par le laboratoire de ctyptogamie du Mus um national d histoire naturelle pas moins de 72 esp ces diff rentes ont t identifi es On comprend imm diatement l int r t de ne pas laisser d river les conditions thermohygrom triques jusqu aux seuils de d veloppement des diverses moisissures Le contr le du climat permet d accroitre la dur e de vie des archives Des analyses qui pr c dent il apparait sans l ombre d un doute que le climat dans lequel sont
113. droxyles greff es sur le motif principal repr sent es en bleu La cellulose est typiquement une substance organique La cellulose est insoluble dans l eau et dans la plupart des solvants Sa structure mol culaire lin aire favorise la formation de micro fibrilles associant plusieurs chaines cellulosiques gr ce des liaisons hydrog ne Utilis principalement dans les filtres dit wo culaires capables de capturer les mol cules par opposition aux filtres parficulaires susceptibles d arr ter les particules S obtient par carbonisation de mati res v g tales telles que notamment la noix de coco Un traitement compl mentaire appel activation est r alis l aide de vapeur d eau haute temp rature Il conf re au mat riau une tr s grande porosit conduisant une surface sp cifique sup rieure 1000 VERSION 1N LEXIQUE m g L adsotption du charbon actif est surtout efficace sur les polluants de masse molaire sup rieure 30 g mol et dont le point d bullition est sup rieur 60 la pression atmosph rique Il est possible d impr gner le charbon actif avec des substances iodure de potassium hydroxyde de sodium etc qui agissent par chimisorption pour conf rer au m dium filtrant une plus grande efficacit DIAGRAMME PSYCHROM TRIQUE Un diagramme psychrom trique est une NERGIE VERSION 1N repr sentation graphique des relations thermodynamiques entre toutes les propri t
114. e la somme m m Le rapport de m lange est un ratio qui permet de quantifier la masse de vapeur d eau m l e l air Il est calcul en faisant le rapport de la masse de vapeur d eau pr sente dans l air humide et de la quantit d air sec avec lequel il est m lang Si le rapport de m lange est not rz on pourra crire tr s 159 LEXIQUE R GULATION PID 154 simplement r z zz tant gal au rapport de deux masses le rapport de m lange dans l absolu est un nombre sans dimension Pourtant on a pris l habitude de l exprimer avec une pseudo unit le gramme de vapeur par kilogramme d air sec g kg afin de rappeler son mode de calcul Pour information notons que cette grandeur est parfois d nomm e poids en eau dans la litt rature technique L acronyme PID signifie Proportionnelle Int grale D riv e Comme tous les dispositifs de r gulation une r gulation PID d termine le r glage d un appareil assurant le contr le d un param tre physique niveau d un r servoir vitesse d une machine temp rature ou hygrom trie d un local etc en fonction de l cart existant un instant donn entre la consigne fix e pour le param tre et la valeur observ e La particularit d une r gulation PID est de combiner simultan ment trois actions une action dite proportionnelle une action dite int grale et une action dite d riv e L action proportionnelle permet d a
115. e cela peut tre vu ici ou l Il est plus raisonnable de les consid rer comme des mat riels de d pannage auxquels on fait appel quand les dispositifs principaux de contr le du climat sont d faillants ou de mani re transitoire insuffisants On ne saurait construire un plan responsable du contr le climatique de locaux de conservation sur l utilisation syst matique d appareils concus pour un usage occasionnel La question du renouvellement d air Cela a t pr c demment des raisons videntes de pr vention militent pour n utiliser que des syst mes air dans les magasins de conservation d archives Comme il en sera beaucoup question dans les paragraphes qui suivent autant s entendre imm diatement sur 5 quelques points de vocabulaire La figure suivante repr sente le sch ma de principe tr s 88 VERSION 1N CHAPITRE 4 simplifi du traitement d air d un local va permettre de donner un nom conventionnel aux diff rents flux d air qui circulent dans l installation ainsi qu quelques organes n cessaites au fonctionnement de l ensemble Ventilateur de soufflage EM Air neuf gt P C Air souffl Registre de r glage dl Air recycl Air rejet d lt Air repris Local trait Ventilateur de mu Figure 25 Sch ma de principe du traitement d air d un local In Extenso Parmi les recommandations relatives aux caract ristiques des syst mes de contr le du climat d
116. e consommation plus lev e de l clairage artificiel dans le cas o les magasins sont aveugles Compte tenu des temps d occupation tr s courts des magasins le surco t est cependant largement inf rieur aux conomies r alis es sur le chauffage et ventuellement la climatisation Notons qu en termes de luminaires les d penses d investissement sont identiques selon les deux hypoth ses la pr sence d ouvertures vitr es ne permettant pas de faire l conomie de l installation d un clairage artificiel 58 VERSION 1N CHAPITRE 3 Impact en mati re de stabilit thermique et hydrique Aucune baie ouvrante n est parfaitement tanche l air Si le magasin de conservation est naturellement via l action du vent ou m caniquement par l effet d un syst me de ventilation mis en d pression pat rapport l ext rieur alors de l air ext rieur p n trera in luctablement dans le local provoquant une perturbation plus ou moins grande de son quilibre thermique et hydrique en fonction du d bit parasite entrant L air ext rieur contient ujours de la vapeur d eau en proportions tr s variables il est vrai ainsi que des substances dangereuses pour les fonds et collections Une baie ouvrante constitue donc une contrainte sinon un danger du point de vue de la conservation des archives Impact du point de vue photochimique Autre danger celui de l alt ration des documents par le rayonnement ultraviolet Si le pouvoir ger
117. e de projet l issue du dialogue entre ma tre d ouvrage et quipe de maitrise d uvre une seule option doit tre retenue dont l tude sera d velopp e dans l tape de l avant projet d finitif Lors de l avant projet d finitif LE PROJET D CRIT PAR LES PLANS ET CCTP CORRESPOND IL EN TOUS POINTS AUX EXIGENCES DU PROGRAMME Cette question est pratiquement identique celle pos e pour l tape d avant projet sommaire Y r pondre pr cis ment est absolument vital dans la mesure o comme son nom l indique l avant projet est maintenant d finitif l tape pr c dente il tait encore possible de modifier telle ou telle caract ristique du projet L acceptation de l APD par le ma tre d ouvrage constitue un engagement sur lequel il demeure toujours possible de revenir mais au prix de co teuses reprises d tudes Il apparait par cons quent crucial qu ce stade d avancement le maitre d ouvrage soit totalement convaincu de la pertinence du projet pr sent par l quipe de maitrise d uvre 17 Ce th me est d velopp dans la r f rence suivante P DIAZ PEDREGAL Un consultant pour quoi faire Compte rendu des Septi mes Rencontres Annuelles de la section Archives d partementales in Gazette des archives n 209 210 2008 114 VERSION 1N CHAPITRE 5 Un point particuli rement sensible apparait cette tape c est celui du choix des mat riaux dont on sait l impact qu ils
118. e est source de perturbations nerg tiques pour un espace clos il est donc l gitime de 31 Tous les d veloppements qui suivent concernent strictement les magasins de conservation La pr sence de baies vitr es dans les autres locaux y compris les circulations ne pose en g n ral aucun probl me 42 Ces perturbations sont li es d une part la faible r sistance thermique d un vitrage m me s il est isolant gt x A D A fraus en regard d une paroi opaque de m me surface et d autre part la transparence radiative du verre qui se laisse traverser par le rayonnement de courte longueur d onde rayonnement visible mais bloque le VERSION 1N 53 CHAPITRE 3 s interroger sur la n cessit d un clairage naturel dans ces lieux de conservation o le temps de pr sence humaine est de l ordre de 1 en moyenne annuelle d s lors que cet clairage est abondant ailleurs salle de lecture bureaux circulations etc Une ventilation naturelle de secours est elle n cessaire L ouverture de fen tres pour compenser un syst me technique d faillant constitue la plupart du temps un rem de pire que le mal Par d finition une ventilation naturelle est incontr lable la fois du point de vue des d bits d air et de celui de la qualit de l air Au demeurant la tendance est aujourd hui r duire le taux de renouvellement d air des magasins de conservation Pour le b timent des Archives nationales Pierref
119. eau PeBBU Performance Based Building Le r le de ce r seau est d assurer la promotion de l approche performantielle dans tous les pays de la Communaut europ enne Selon des simulations conomiques la mise en uvre syst matique de l approche performantielle qualit constante des b timents r duirait le co t global de la construction de 25 VERSION 1N 113 CHAPITRE 5 Lors de l avant projet sommaire AVANT PROJET SOMMAIRE EST IL CONFORME AUX EXIGENCES DU PROGRAMME 2 L avant projet sommaire constitue la premi re tape permettant au ma tre d ouvrage de v rifier que les stipulations de son programme ont bien t comprises par le maitre d euvre et qu elles ont t traduites correctement dans les pi ces graphiques et ctites pr sent es A ce stade pr liminaire peu de d tails du projet apparaissent En contrepartie x 5 le ma tre d uvre peut proposer plusieurs solutions d ensemble en r ponses possibles au programme qui lui a t soumis L analyse de la ou des solutions avanc es doit tre faite d une mani re assez globale ce qui peut s av rer d licat Il n est pas toujours ais d imaginer ce que sera le projet final et ses caract ristiques fonctionnelles sur la base d une description par d finition sommaire Si le maitre d ouvrage ne dispose pas en son sein des comp tences techniques n cessaires il peut tre utile de faire appel un consultant sp cialis d s cette premi re tap
120. ement 10 et 60 d humidit relative Si on se contente de le chauffer jusqu une temp rature de 27 C par exemple son humidit relative va tomber 20 Ainsi en p riode hivernale il n est pas rare de voir des magasins de conservation dans lesquels un syst me de chauffage a t install pr senter des valeurs de l humidit tr s basses trop basses On connait les dangers du maintien d une humidit relative en de de 40 les papiers et les colles deviennent cassants les cuirs se craquellent Un rem de simple ce probl me consiste r duire l mission de chaleur dans les locaux et donc en diminuer la temp rature La quantit de vapeur d eau dans l air ne changera pas mais la temp rature diminuant l humidit relative retrouvera des niveaux 80 VERSION 1N CHAPITRE 4 plus acceptables pour les fonds et collections Il s agit d une solution efficace et conomique certes mais malheureusement elle n est pas toujours bien accept e compte tenu de l inconfort thermique qu elle peut induire pour le personnel Pour faciliter son adoption on peut retenir une option technique moins radicale Peu courante bien que tr s facile mettre en uvre l id e consiste assurer la r gulation du chauffage des magasins non pas en fonction de la temp rature ce qui est la solution habituelle mais en fonction de l humidit relative en faisant en sorte que le chauffage soit r duit quand l humidit relative t
121. emps d indisponibilit des quipements et par cons quent l impact climatique sur les collections Le suivi du climat une responsabilit du conservateur Le suivi du climat int rieur des magasins est une exigence de conservation Il serait pour le moins incons quent de consacrer beaucoup de temps et d argent pour cr er autour des collections un environnement climatique favorable la conservation puis de penser que les quipements mis en place vont n cessairement fonctionner comme cela tait pr vu sans contretemps sans arr t sans panne Le contr le du climat int rieur effectif est donc une exigence incontournable comme l on dit aujourd hui Pratiquement comment peut on assurer ce contr le Comment cr er un v ritable sys me d information climatique dans les espaces de conservation De nombreux b timents sont aujourd hui quip s d un syst me unique de gestion de leurs quipements techniques Baptis s GTC gestion technique centralis ou GTB gestion technique du b timent ces dispositifs ont pour principal objectif de faciliter l exploitation des difices b n ficiant d quipements de plus en plus nombreux et complexes climatisation clairage contr le des entr es et des sorties du personnel et des visiteurs etc Pour des raisons r glementaires la gestion des alarmes incendies est la plupart du temps assur e par une centrale sp cialis e distincte de la GTB mais laquelle elle peut vent
122. encer les 64 VERSION 1N CHAPITRE 3 conditions thermohygrom triques int rieures Trois peuvent tre cit es l occupation humaine l clairage artificiel et les quipements techniques con us pour la r gulation du climat int rieur Influence de l occupation humaine l instar de tous les mammif res l homme dispose d un syst me de r gulation thermique interne sophistiqu Les exigences de ses fonctions biologiques imposent que sa temp rature corporelle demeure constante autour d une valeur tr s voisine de 37 C Ceci le contraint vacuet en permanence une quantit variable de chaleur correspondant son m tabolisme interne afin d assurer son indispensable hom othermie Ce m tabolisme d pend essentiellement de son activit physique Pour un individu moyen celui ci s tablit sur une plage tr s large partant de 80 W lorsqu il est au repos 900 W s il court une vitesse de 15 km h Un magasinier d veloppera un m tabolisme moyen de 200 W Cette puissance LEXIQUE est mise sous une forme sensible chaleur et latente humidit selon une r partition qui d pend de la temp rature et de l humidit des locaux En supposant que les conditions climatiques des magasins de conservation soient de 18 C et 50 la part sensible sera de 118 W et la part latente de 82 W Cette fraction latente correspond la vapeur d eau produite et rejet e par l individu via la respiration et la perspiration Elle
123. end tomber en dessous de 40 On fait donc appel un hygrostat plut t qu un thermostat Ainsi on pr serve les collections de valeurs trop basses de l humidit relative tout en maintenant le plus longtemps possible une temp rature plus agr able dans les magasins Quoi qu il en soit cette r gulation devra respecter les amplitudes maximales de variation de la temp rature et de l humidit relative fix es par les responsables des magasins de consetvation Chauffage hivernal et rafrai chissement estival Le rafra chissement est la p riode estivale ce que le chauffage est la p riode hivernale L objectif est de r duire la temp rature des locaux des valeurs acceptables lorsque la temp rature ext rieure atteint des niveaux pouvant tre caniculaires Si une augmentation de la temp rature rapport de m lange constant provoque corr lativement une baisse de l humidit relative de l air la r duction de la temp rature de l aar provoque son augmentation Si le refroidissement de l air est poursuivi l humidit relative continue d augmenter jusqu atteindre la valeur limite de 100 correspondant la saturation de l air On atteint alors un point caract ristique de l air du local nomm temp rature de ros e LEXIQUE Pour un simple rafra chissement on prend garde de refroidir l air en restant en dec de ce point n y a pas de parfaite sym trie des p riodes de chauffage et des p rio
124. ennes le contr le doit imp rativement tre automatis Le dispositif de pilotage et de surveillance des installations techniques GTB peut ventuellement tre utilis mais plusieurs conditions doivent tre r unies e il doit exister au moins une sonde de qualit m trologique suffisante capable de mesurer la temp rature et l humidit relative plac e dans chaque local contr ler et plac e proximit des collections les sondes plac es sur un mur ext rieur proximit d une ouverture vitr e ou d une porte ne conviennent pas les donn es transmises la GTB doivent pouvoir tre enregistr es avec un pas de temps de 15 mn ou moins e les mesures enregistr es doivent pouvoir tre r cup r es sous un format LED texte ou EXCEL afin d tre analys es dans une application ext rieure la GTB un enregistrement sans interruption des donn es doit tre garanti il suppose d une part que le logiciel de GTB ait t correctement param tr et d autre part que l alimentation lectrique du syst me soit secourue VERSION 1N 143 EXEMPLE DE PROTOCOLE DE R CEPTION DES CONDITIONS CLIMATIQUES Si les conditions ci dessus ne sont pas r unies il conviendra d utiliser le syst me d information climatique ind pendant de la GTB qui aura t pr alablement mis en place dans les magasins selon les recommandations figurant dans le paragraphe Le suivi du climat une resp
125. ent valuer le r le r gulateur de l enveloppe un autre facteur doit tre pris en compte Il s agit de la conductance thermique 50 VERSION 1N CHAPITRE 3 global du b timent inertie identique plus la conductance thermique est importante et plus Peffet filtre est diminu Comme les pertes par ventilation constituent une composante notable de la conductance thermique elles peuvent si elles sont trop lev es annihiler presqu enti rement le r le b n fique de l inertie Si dans un ch teau fort naturellement stable on laisse les baies ouvertes accroissant ainsi de mani re consid rable la conductance thermique du b timent il r gnera dans les pi ces de l difice une temp rature peu diff rente de l ext rieur quelle que soit l paisseur des murs Toutes les parois d une pi ce peuvent contribuer son inertie et donc sa stabilit les parois ext rieures mais aussi les murs int rieurs les cloisons les sols et les plafonds Le choix des mat riaux sera donc crucial dans un b timent neuf Mais attention la place de l isolant l est galement Si l isolant est plac l int rieur l inertie des parois ext rieures sera moins bien utilis e Il faudra donc privil gier les proc d s de construction permettant de placer lisolant l ext rieur Il faudra galement favoriser les choix architecturaux conduisant une bonne compacit du b timent volume et composition de parois identiques la forme
126. ents Les sp cialistes de l hygi ne hospitali re le savent bien qui luttent en permanence contre les maladies nosocomiales avec on le sait un succ s mitig Comme il est impossible de transformer les magasins de conservation en salles propre 2 Pour les insectes la liste serait longue Pour plus de d tails on peut consulter FLIEDER 1999 21 On appelle salles propres des salles empoussi rement contr l L expression est la traduction directe de l anglais clean rooms En France ce type de locaux est aussi d sign par l expression salle blanche Dans une salle propre class e ISO 7 selon la norme ISO 14644 1 1999 c est le niveau requis dans un h pital pour une salle de r animation ou une salle d op ration on peut encore trouver plus 350 000 particules d une dimension gale ou sup rieure 0 5 et 3 000 particules par m tre cube d une dimension gale ou sup rieure 5 um par m tre cube Les spores de micro organismes ayant une dimension comprises entre 5 et 28 VERSION 1N CHAPITRE 2 force est d aborder la question de l infestation biologique d une autre mani re L id e est la suivante puisqu on ne peut interdire aux micro organismes d occuper les magasins d archives faisons en sorte que leur d veloppement soit inhib Pour cela il suffit que les conditions de temp rature et surtout d humidit relative ne leur soient jamais favorables Encore faut il connaitre leur environnement de pr
127. ermettant de ne conserver que les fibres cellulosiques du bois Qu il soit de chiffon ou issu de fibres v g tales le papier pr sente des caract ristiques communes dont la connaissance est n cessaire qui se pr occupe de sa bonne conservation La face cach e du papier Le papier n est pas un mat riau ordinaire Sa premi re caract ristique est d tre une substance organique LEXIQUE Les diff rentes esp ces de bois sont des substances organiques naturelles dont la mise en uvre pour satisfaire nos besoins en mat riaux ne 2 H de Balzac I usions perdues Omnibus Paris 2007 p 641 3 Les p tes dites m caniques contiennent non seulement la cellulose mais aussi l h micellulose et la lignine du bois Ce dernier composant est un polym re tr s complexe particuli rement sensible la photo oxydation C est notamment la lignine qui est responsable du jaunissement du papier Les p tes dites chimiques ont subi un traitement ad qui permet de ne retenir que les fibres de cellulose 14 VERSION 1N CHAPITRE 1 n cessite que de simples op rations de d bitage et de fa onnage l inverse on peut disposer de mat riaux organiques totalement artificiels tels immense famille des plastiques dont la fabrication repose notamment sur une p trochimie lourde Les diverses sortes de papiers forment une grande classe de mat riaux interm diaires Ils peuvent tre d finis tr s g
128. ervenants ont besoin d une information pertinente arrivant au moment o elle est n cessaire pour la r alisation de la t che accomplir Immarcescible m moire d une nation les archives constituent les bases tangibles de son histoire Leur conservation repr sente un devoir Chacun pour sa part doit y contribuer Le maitre d ouvrage et ses consultants l architecte et ses bureaux d tudes les entreprises et leurs sous traitants et bien d autres encore R ussir un b timent d archives pouvoir y maintenir un climat adapt et permanent afin d assurer aux documents une conservation meilleure et donc une esp rance de vie prolong e repr sentent des enjeux intellectuels et sociaux stimulants En rappelant quelques unes des bases scientifiques et techniques indispensables la r ussite d un projet cet ouvrage y aura peut tre modestement conttibu VERSION 1N 125 EN GUISE DE CONCLUSION 126 VERSION 1N ANNEXES Annexes Leconmportement thermohygrom trique du papiet hassan 129 Comparaison d une sollicitation climatique et de la r ponse d un b timent 135 Conditions climatiques recommand es par la norme ISO 11799 2003 139 Exemple de protocole de r ception des conditions climatiques dans un magasin de conservatlob d archives initiation 141 D finitions de quelques notions fondamentales iint ent 147 R f rences bibliographig ts ann edo peo de 157 VERS
129. es syst mes air l air caloporteur doit tre chauff ou refroidi humidifi ou d shumidifi Ceci n cessite des dispositifs sp cifiques tels que des humidificateurs des batteries de chauffage ou de rafraichissement qui sont la plupart du temps aliment s en eau Si les syst mes air pr sentent des inconv nients dus essentiellement la m diocrit de l air en tant que fluide caloporteur ce qui a pour principales cons quences de n cessiter des gaines encombrantes et d induire des consommations lectriques importantes dues aux ventilateurs ils sont cependant incontournables dans les magasins d archives climatis s Eux seuls permettent de garantir qu aucune canalisation d eau ne passe dans ces locaux sensibles En effet l air peut tre pr par c est dire chauff humidifi etc en dehors des magasins dans des centrales de traitement d air install es dans des locaux techniques sp cialis s voire l ext rieur du b timent Une deuxi me fa on de classer typologiquement les syst mes de climatisation consiste mesurer leur complexit depuis les plus simples assurant le traitement d un seul local on parle alors de syst mes autonomes s ils assurent simultan ment la production de froid ou de chaud et sa diffusion dans le local jusqu aux plus d velopp s capables de 7 Les expressions capacit thermique massique capacit calorifique et chaleur massique s
130. es recommandations de la norme NF ISO 11799 L isoperme correspondante vaut 1 15 L objectif atteindre est un sc nario de temp rature et d hygrom trie tel que l isoperme annuelle quivalente ne soit pas inf rieure 1 15 Les deux graphes suivants permettent de comparer deux sc narios Le premier respecte les valeurs sugg r es M Duchein le second propose d appliquer des consignes variables de la temp rature et de l humidit relative 36 VERSION 1N CHAPITRE 2 Param tres climatiques int rieurs conformes aux recommandations de M Duchein 1985 30 60 m pope 0 o o 2 5 20 L EDESLLLLLZX 40 L E a a 5 E 1 E X Temp rature s che Isoperme quivalente 1 15 a Humidit relative 10 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 In Extenso Mois Param tres climatiques int rieurs consignes variables pendant l ann e 30 60 Isoperme quivalente 1 13 25 50 a e e E 2 20 40 5 5 2 5 jg a EEEE 30 2 s Temp rature s che m Humidit relative 10 20 1 2 8 4 5 6 7 8 9 10 1 12 Mois In Extenso Figure 5 Comparaison d une strat gie consignes climatiques constantes et consignes climatiques varia
131. estitue alors la chaleur initialement pr lev e et accessoirement la chaleur produite par la compression du fluide frigorig ne Ce cycle complexe est illustr par le sch ma suivant sur lequel des diff rentes tapes que viennent d tre d crite sont dessin es et comment es VERSION 1N 87 CHAPITRE 4 Processus de traitement d air Op ration de d humidification 2500 T 80 60 H 0 015 1 phase de refroidissement 1 l 2000 Less EI Vw p 8 5 1500 a S S 5 1000 g amp 0 0 0 5 10 15 20 25 30 In Extenso Temp rature C Figure 24 Repr sentation d un processus de d shumidification sur un diagramme psychrom trique L utilisation de d shumidificateurs mobiles expose aux m mes difficult s et inconv nients que ceux qui ont t nonc s pour les humidificateurs Ils ne seront donc pas r p t s Il est impossible d affirmer de mani re p remptoire que les appareils mobiles ne servent tien qu ils sont dangereux et qu il convient pat cons quent de les rejeter sans appel au nom de la conservation du patrimoine l inverse il est sans doute permis de dire que les humidificateurs ou d shumidificateurs peuvent ponctuellement aider r soudre un probl me passaget Il parait difficile cependant de les recommander pour un usage courant et permanent comm
132. eur dans l air ne change pas alors chaque augmentation de la temp rature correspondra une baisse de l humidit relative et inversement 139 Dans le langage courant on parle couramment de producteurs d nergie Cette d nomination est physiquement incorrecte 150 VERSION 1N LEXIQUE HYGROSCOPICIT LIAISON HYDROG NE VERSION 1N L interpr tation des variations de l humidit relative ne peut donc tre conduite sans l analyse conjointe des fluctuations de la temp rature Propri t d un mat riau capable d adsotber et de d sorber Adsorption de 1 vapeur d eau Pour tre qualifi d hygroscopique un mat riau devra tre poreux mais cette porosit devra tre ouverte autrement dit il importe que les pores communiquent entre eux De plus il faudra que la taille des pores ne soit pas trop grande afin que les ph nom nes de capillarit puissent permettre l eau adsorb e de p n trer profond ment dans le mat riau consid r Parmi les mat riaux pr sents dans les archives nombreux sont ceux qui r pondent aux conditions nonc es On peut citer le papier le carton les peaux le bois la g latine un des constituants des produits photographiques etc Les liaisons hydrog ne sont des forces intermol culaires agissant entre une substance polaire comportant au moins un atome d hydrog ne le donneur de liaison et une autre substance polaire accepteur de liaison Quoique pouva
133. eur peut tre calcul e ou plus simplement lue sur un diagramme psychrom trique LEXIQUE P P P 4 sy 4 18 VERSION 1N CHAPITRE 1 Une question est souvent pos e l inertie thermique et hydrique des parois ne joue t elle donc aucun r le Pour y r pondre il convient une fois de plus de se r f rer quelques chiffres Voyons d abord ce qu il en est pour l inertie thermique Un local d archives pr sente une surface de 550 m de parois int rieures la plupart du temps en b ton dans les b timents r cents On peut valuer l inertie thermique du local en prenant en compte ces parois pour la moiti de leur paisseur Si on suppose que celle ci est gale 20 cm le volume de b ton contribuant l inertie thermique pour un magasin donn peut tre valu 55 soit une masse d environ 125 tonnes un chiffre voisin de celui des archives Cette comparaison m ne une nouvelle information importante du point de vue thermique l inertie des parois est du m me ordre de grandeur que celle des archives une situation bien diff rente de ce qui se passe du point de vue hydrique comme nous allons le voit Dans l absolu force est d admettre que les parois jouent un r le hydrique En effet leur porosit qui n est pas nulle Elle leur conf re la possibilit de stocker de la vapeur d eau Mais cette participation est infiniment plus modeste que celle des mat riaux constitutifs des archives Plusieurs raisons peuve
134. evenu plus de mesure ll est d sormais vident que les concepteurs des b timents d archives ne peuvent plus faire l conomie d une approche architecturale responsable Leur premier devoir est de faire en sorte que les fonds et collections qu ils ont la charge d abriter demeurent parfaitement prot g s Mais en m me temps la soci t leur demande d op rer des choix constructifs et techniques faible impact sur l environnement Cela ne veut pas dire qu on ne doit plus faire de climatisation mais plut t qu il faut sans doute la r server aux situations pour lesquelles elle est la seule option raisonnable 60 1a question des risques sanitaires li s la climatisation est r currente et particuli rement controvers e Parmi l abondante bibliographie consacr e au sujet on peut citer le chapitre r dig par S PARAT et A PERDRIX Climatisation et a robiocontamination dans ROQUEBERT 2002 pp 171 185 Peut tre galement consult N ROSENBERG Affections respiratoires professionnelles non infectieuses dues aux humidificateurs climatiseurs Documents pour le m decin du travail fiche TR44 INRS 2008 Une autre r f rence li e l actualit sanitaire de l automne 2009 m rite d tre consult e V EZRATTY F SQUINAZI Virus influenza pand mique l int rieur des b timents quel risque de transmission par les syst mes de ventilation ou de climatisation Environnement Risques amp Sant
135. exerceront sur la qualit de l air int rieur facteur doublement important et pour le personnel et pour les collections Le choix des rev tements int rieurs fait partie des questions sur lesquelles aucune concession ne peut tre faite Si le programme est pr cis dans la d finition des objectifs atteindre sur ce sujet le contr le des choix des ma tres d oeuvre devrait tre facilit Ainsi on ne devrait plus 2 118 jamais voir des parois en b ton brut dans les magasins e LE PLANNING PROJET TIENT IL COMPTE D UNE P RIODE DE S CHAGE ET DE PURGE DU B TIMENT AVANT SA LIVRAISON Pendant et apr s leur mise en uvre de nombreux mat riaux lib rent dans l air des substances qui peuvent compromettre la bonne conservation des collections Le b ton en s chant restitue une grande quantit de vapeur d eau longtemps apr s qu il a t coul Parmi d innombrables autres substances les peintures les colles les solvants divers sont des sources identifi es de compos s organiques volatils COV dont l impact sur les documents est le plus souvent nuisible Il importe donc qu une p riode d environ trois mois soit pr vue la fin du chantier de telle sorte que le b timent poursuive son s chage et que la plus grande quantit de COV soit limin e Le planning propos par la maitrise d eeuvre doit explicitement mentionner cette phase fondamentale pour garantir l innocuit finale du b timent vis vi
136. f rences de comportement du point de vue hydrique L explication est tr s simple Le b timent parisien dans lequel la stabilit de l humidit relative est la meilleure est paradoxalement d pourvu de tout quipement de chauffage ou de ventilation ce qui n est pas le cas du b timent situ en banlieue De fait son quipement de r gulation tant en panne l air ext rieur est envoy sans correction thermique et hydrique dans le magasin provoquant une d stabilisation totale de l humidit relative Dans le magasin parisien l absence de traitement d air permet aux archives de s autor guler en quelque sorte tandis que la ventilation forc e du magasin de banlieue l interdit Ce cas limite presque pathologique pour ce qui concerne le magasin de banlieue permet de comprendre quel point il est important de limiter la ventilation des valeurs les plus basses possibles compatibles avec l occupation r elle des lieux La tendance naturelle des archives r guler l humidit relative des espaces qui les abritent peut tre compromise gravement par un renouvellement d air trop important ou mal ajust sur le plan climatique Le r le des conditionnements Si le b timent constituait une premi re ligne de d fense vis vis du climat ext rieur on peut consid rer que les bo tes de conditionnement des archives forment la garde rapproch e De fait les fonctions attribu es aux contenants d archives sont multiples
137. ffage ou de r frig ration qui les alimentent sont produits de mani re centralis e Int r t de la surpression Il reste voquer la question de la surpression des magasins de conservation vis vis des locaux voisins Supposons que le d bit souffl dans un magasin soit sup rieur au d bit repris Il s en suit que le magasin sera en surpression par rapport aux locaux adjacents Cette surpression sera d autant plus importante que l cart entre le soufflage et la reprise est important et que le local est tanche Dans le cas d un magasin de conservation la mise en surpression syst matique est une bonne option Elle permet de s assurer qu en fonctionnement normal le local ne subit pas d infiltrations parasites apportant une charge hydrique et ou des polluants ind sirables en provenance de l ext rieur ou des circulations Cette mesure est efficace condition que le r glage des d bits souffl s soit parfaitement r alis par les entreprises en charge des installations sous le contr le d une maitrise d oeuvre particuli rement vigilante En tous cas il convient que la surpression ne soit pas trop importante pour viter de poser des probl mes d ouverture de porte Lorsque le traitement d air d un magasin est assur par une armoire de climatisation ind pendante il est ais de r aliser une surpression en injectant l air neuf dans le r seau du traitement d air sans compenser le d bit suppl mentaire par un accroissement qui
138. fique d IN EXTENSO agence d tude et de conseil sp cialis e dans la conservation pr ventive des biens culturels L auteur serait heureux de recevoir toutes critiques remarques commentaires et suggestions propos de cet ouvrage Il peut tre contact l adresse lectronique suivante pietre pedregal a conservationpreventive com VERSION 1N 159
139. ge appel Wophilisation Ce proc d est parfois utilis pour s cher des documents ayant t mouill lors d un d g t des eaux 14 Svante Arrh nius 1859 1927 connu pour la loi qui porte son nom sur l activation chimique proposa en 1887 une th orie de la dissociation lectrolytique C est lui qui sut d finir rigoureusement les acides et les bases comme donneurs respectivement d ions et OH Cette th orie lui valut de recevoir le prix Nobel en 1903 22 VERSION 1N CHAPITRE 2 substances pour enclencher une r action chimique entre elles Une feuille de papier ne 2 15 br le pas spontan ment la temp rature ambiante En revanche si on lui fournit une nergie d activation suffisante gr ce la flamme d une allumette par exemple la r action 5 16 de combustion se produira Comme cette r action est exothermique elle fournira au reste de la feuille de papier l nergie d activation n cessaire la propagation de la combustion Pour une r action donn e l nergie d activation permet que les liaisons chimiques des r actifs soient tout d abord rompues avant que d autres ne soient nou es pour la formation des produits de la r action La loi d Arrh nius permet de calculer un taux d accroissement relatif de la cin tique d une r action chimique en fonction de l nergie d activation requise par les substances en pr sence et de la temp rature laquelle se produit la r action
140. giques proprement dites dont le d tail est inutile ici VERSION 1N 79 CHAPITRE 4 Chauffage seul Chauffer l air d un local consiste lui transf rer une certaine quantit d nergie afin d augmenter sa temp rature ou simplement la maintenir une certaine valeur de consigne Ceci est parfaitement clair et connu de tous Il est cependant une cons quence de cette op ration qui est moins vidente Injecter de l nergie dans l air et seulement de l nergie va augmenter sa temp rature mais va galement diminuer son humidit relative LEXIQUE Si la temp rature augmente la pression de vapeur saturante qui est une fonction croissante de la temp rature augmente galement Comme la simple op ration de chauffage ne modifie pas le contenu en vapeur d eau de l air que l on d signe pat l expression rapport de m lange il s en suit que l humidit relative est abaiss e Ce ph nom ne est illustr par la Figure 20 Processus de traitement d air Op ration de chauffage 2 500 0 015 2 000 a 5 40012 S a 40 96 D 3 1500 D 2 J 0 009 S c gt G E B 1000 ioo 9 a 2 2 8 8 500 0000 amp augment 0 0 000 0 5 10 15 20 25 30 In Extenso Temp rature C Figure 20 Repr sentation d un processus de chauffage sur un diagramme psychrom trique Sur l illustration l air est initial
141. ibre hydrique Un mat riau hygroscopique peut contenir une certaine quantit de vapeur d eau Ce contenu en eau est cependant vatiable et cette variabilit est d pendante la fois de la temp rature et de l humidit relative de l ambiance LEXIQUE Le processus d change permanent de vapeur d eau entre la substance et son environnement est tr s complexe Une desctiption simplifi e en est propos e dans l annexe COMPORTEMENT THERMOHYGROM TRIQUE DU PAPIER page 129 La plage d humidit relative g n ralement observ e dans les magasins d archives existants est comprise entre 25 et 65 tandis que la temp rature le plus souvent fluctue entre 16 et 23 C Avec de telles conditions climatiques le contenu en eau du papier varie approximativement de 4 8 soit un doublement On observera que sur cette plage 16 VERSION 1N CHAPITRE 1 la variation est quasiment lin aire avec une pente positive gale 1 de contenu en eau pour une variation de 10 de l humidit relative Quelques chiffres significatifs Les chiffres manquent singuli rement de po sie La vocation pratique de cet ouvrage impose pourtant d en manipuler un certain nombre et m me parfois de retenir les plus significatifs Ils permettront de mieux situer les questions pos es et les enjeux Le premier chiffre sera celui d une surface Pour des raisons de s curit contre l incendie la r glementation impose que les magasins de conserv
142. ifie qu on puisse regarder l volution d un param tre climatique tel que la temp rature s che LEXIQUE de l air ext rieur comme un signal comportant une superposition d ondes de fr quences distinctes Pour analyser de tels signaux il existe des outils math matiques puissants parmi lesquels la ransform e de Fourier occupe une place pr pond ranteP Particuli rement PORE T 135 r A adapt e l examen des signaux sfafionnaires la transform e de Fourier permet d identifier 12 La fr quence exprime le nombre de cycles d une onde par unit de temps Sa dimension est donc l inverse d un temps Elle est le plus souvent not e f Une unit sp ciale le hertz Hz lui a t attribu e La p riode d une onde T se d finit simplement comme la dur e d un cycle cart de temps entre deux valeurs identiques de l onde p riodique C est l exact inverse de la fr quence On a la relation 1 T 13 C est dans son c l bre et magistral trait Th orie analytique de la chaleur publi chez Firmin Didot Paris en 1822 que le math maticien Joseph Fourier a le premier d velopp cette technique d analyse harmonique qui porte aujourd hui fort l gitimement son nom 14 Parmi une tr s abondante litt rature sur ce th me on peut consulter un ouvrage tr s complet encore d actualit J MAX M thodes et techniques de traitement du signal ef applications aux mesures physiques tome 1 Masson Pari
143. il ait t remis On peut ais ment imaginer le surco t d tudes qu induit une telle n gligence lorsque des op rations de maintenance ou m me de simple entretien s av rent n cessaires Apr s le projet la maintenance pr ventive On se souvient de ce slogan n en 1968 Soyons r alistes Demandons l impossible La cause de la conservation pr ventive justifie qu il soit r habilit et adapt aux exigences d aujourd hui sous la forme Soyons volontaristes Exigeons le z ro d faut Il ne fait aucun doute que cette d marche sera difficile mettre en uvre Pourtant quand un objet est pat trop exceptionnel compte tenu de son unicit et de son importance historique et artistique inestimable aucun risque ne saurait tre accept Tel ou tel ensemble d archives entre t il dans cette cat gorie Chacun r pondra en fonction des fonds ou des collections dont il a la charge Quoi qu il en soit la m thodologie de d veloppement d un programme sp cifique de maintenance bas sur les principes fondamentaux de la conservation pr ventive doit donc s inspirer des m thodes mises en 122 Conform ment aux dispositions de l article 40 du Cahier des clauses administratives g n rales applicables aux march s publics de travaux CCAG TRAVAUX 118 VERSION 1N CHAPITRE 5 m 123 A PENAS n uvre dans certains secteurs de l activit industrielle o pr cis ment la probl matique du z ro d fau
144. iment si ses r actions aux fluctuations climatiques ext rieures ne sont pas comprises Ainsi se dessine le plan de ce livre Apr s avoir tudi les propri t s singuli res du papier mat riau dominant dans les atchives chapitre 1 le r le du climat en tant que facteur de conservation sera d fini chapitre 2 Ensuite c est la fonction protectrice du b timent abritant les archives qui sera tudi e chapitre 3 Il sera temps alors de r pondre la question r currente faut il climatiser les magasins chapitre 4 Le chapitre 5 proposera VERSION 1N 11 INTRODUCTION une s rie de recommandations utiles la conduite de projet avant de conclure sur la n cessit d une concertation permanente imposant une gestion efficace de l information pendant toute la dur e du projet Comme il a t pr cis dans le Mode d emploi de l ouvrage plusieurs annexes proposent des compl ments d information Les c qui suivent y feront r guli rement r f rence 12 VERSION 1N CHAPITRE 1 Chapitre 1 Au c ur des archives le papier Archives information et mati re L Histoire commence avec l criture et avec elle celle de son support Pierre tablette d argile papyrus parchemin papier bande magn tique disque informatique en voici nomm s quelques uns parmi de nombreux autres Qu ont ils en commun Au cours des mill naires ils ont t choisis pour leur disponibilit et pour leur commodit re
145. imite physique est logiquement nomm e z ro absolu Ele vaut 273 15 dans l chelle Celsius Les physiciens utilisent une chelle de temp rature dont l origine est pr cis ment ce z ro absolu Les mesures s y expriment en kelvins K Pour faciliter les conversions la valeur d un cart d un kelvin a t choisie gale en amplitude un cart d un celsius Il s en suit qu on passe d une chelle l autre par une simple translation de l origine Ainsi une temp rature de 20 C correspond 20 273 15 soit 293 15 kelvins l inverse 300 kelvins sont l quivalent de 300 273 15 soit 26 85 C TEMP RATURE HUMIDE Temp rature de l air mesur e avec un thermom tre dont le bulbe est maintenu humide avec une eau parfaitement pure l aide d un dispositif appropri Plus l air sera sec plus l vaporation de l eau autour du bulbe du thermom tre abaissera sa temp rature Un cart important entre la temp rature s che et la temp rature humide signe une grande s cheresse de l air Connaissant la pression atmosph rique d une part et les temp ratures s che et humide d un volume d air humide mesur es avec un psychrom tre d autre part on peut en d duire par le calcul ou graphiquement l aide d un diagramme psychrom trique toutes les autres caract ristiques physiques du m lange TEMP RATURE DE ROS E C est la temp rature laquelle il faut refroidir une certaine masse d air humide pour l amener
146. importante On peut v rifier que les courbes polynomiales calcul es partir des donn es des rapports de m lange int rieur et ext rieur afin de mettre en lumi re leurs volutions long terme sont pratiquement confondues Ceci s interpr te d une seule mani re le contenu en eau de l air int rieur est en moyenne mensuelle et annuelle pratiquement identique celui de l air ext rieur Si un instant donn des carts importants peuvent apparaitre en plus ou en moins long terme ces diff rences se compensent et les moyennes finissent peu ou prou par co ncider Autrement dit l inertie hydrique des collections amortit les fluctuations hydriques de l air mais la longue ce sont bien les conditions de l air ext rieur qui provoquent les variations hydriques de l air int rieur Ce constat est fondamental en ce qu il offre la possibilit comme on a pu le voir avec la temp rature de choisir des conditions climatiques int rieures compatibles avec les variations ext rieures et donc permettant de limiter sinon supprimer les besoins d un traitement d air sophistiqu Des strat gies comme la r duction au minimum possible de l introduction d air neuf pendant les heures o le rapport de m lange ext rieur est sup rieur au rapport de m lange int rieur voir son arr t pur et simple offre d int ressantes alternatives aux syst mes de traitement d ait habituellement rencontr s Une telle d marche est fond e sur une
147. ion ambiantes dans une biblioth que et dans un d p t d archives Conseil canadien des archives Ottawa 1995 140 http www culture gouv fr cultute consetvation fr preventi documents dll pdf M http www atchivesdefrance culture gouv fr static 3281 VERSION 1N 157 PRINCIPALES R F RENCES BIBLIOGRAPHIQUES ROQUEBERT 2002 ROQUEBERT M F coord Les contaminants biologiques des biens culturels Elsevier 2002 SEBERA 1994 SEBERA D Isoperms An Environmental Management Tool The Commission on Preservation and Access 1994 WACHTER 1989 W CHTER W Les techniques de conservation de masse des ouvrages de biblioth que et des archives UNESCO Paris 1989 158 VERSION 1N REMERCIEMENTS Remerciements L auteur tient remercier la Direction des Archives de France qui a bien voulu lui confier la r alisation de cet ouvrage Ces remerciements s adressent tout particuli rement Fran oise BANAT BERGER chef du DITN France SAIE BELAISCH et Marie Dominique PARCHAS qui toutes les trois ont assum la charge et les responsabilit s du comit de lecture L auteur ne peut oublier ni la contribution pr cieuse de Pascale VERDIER directrice des Archives du Bas Rhin ni les commentaires toujours pertinents d l onore KISSEL sa fid le partenaire au sein d IN EXTENSO L auteur Pierre DIAZ PEDREGAL docteur en physique est directeur scienti
148. ions VERSION 1N 51 CHAPITRE 3 forc ment ais e d autant qu aux consid rations de stabilit climatique naturelle du b timent qui sont ici mises en avant doivent se superposer de nombreuses autres contraintes parmi lesquelles il convient de citet celles qui rel vent de l conomie du projet Ce ne sont pas les moindres La plupart du temps il faudra avoir recours aux outils de simulation voqu s plus haut pour explorer le champ des solutions possibles et faciliter la recherche de celles qui repr sentent les meilleurs compromis Ce qui vient d tre voqu concerne les choix globaux du parti architectural Mais la conception d un b timent n cessite tout un ensemble d autres d cisions qui pour certaines influencent sensiblement le bon fonctionnement des magasins d archives notamment sur le plan du contr le climatique Ainsi il apparait judicieux de pr voir un sas l entr e de tous les magasins Outre l int r t fonctionnel qui peut tre trouv une telle disposition architecturale on doit insister sur son r le b n fique en termes de protection du climat int rieur des espaces de conservation Un sas impose l ouverture successive de deux portes mais pr sente l avantage majeur de limiter consid rablement les apports ou 5 d perditions thermo hydriques du magasin Par ailleurs si les magasins sont maintenus en surpression voir paragraphe La question de la diffusion de l air dans les magasins page
149. iques int rieures l g rement diff rentes de celles qui sont repr sent es ci dessus pour tenir compte de singularit s locales De m me pour des documents particuli rement fragiles il est toujours possible de proposer des cibles plus contraignantes Toutefois une tude Em mn particuli re devra tre conduite pour savoir le cas ch ant s il n est pas plus conomique d am nager un rangement sp cifique dans une armoire sp cialement climatis e pour ces documents plut t que d imposer des exigences d ambiance trop serr es tout un magasin Documents photographiques Les documents photographiques constituent sans aucun doute les objets patrimoniaux les plus difficiles conserver Leur instabilit chimique les rend particuli rement sensibles la temp rature cet gard les documents en couleur films n gatifs tirages sont les plus fragiles Pour des valeurs indicatives des param tres climatiques respecter dans les magasins de conservation r serv s aux documents photographiques on pourra se r f rer aux donn es figurant dans l annexe Conditions climatiques recommand es par la norme ISO 11799 2003 p 139 31 Dans le temps les supports base de nitrate de cellulose se d composent en gaz nitreux une substance tr s oxydante toxique et explosive De plus le nitrate de cellulose son stade de d gradation ultime s enflamme y q g spontan ment des temp ratures d pass
150. ir des magasins d archives Avec la Figure 14 on a vu galement que le dysfonctionnement d un syst me technique panne d un humidificateur par exemple peut conduire des variations des param tres climatiques int rieurs tr s dangereuses pour les fonds et collections abrit s dans les magasins Dans le chapitre suivant les diff rents syst mes de contr le du climat utilisables dans un b timent d archives seront rapidement pass s en revue cette occasion seront rappel es les pr cautions prendre pour que le rem de savoir les dispositifs techniques ne devienne pas pire que le mal autrement dit les perturbations qu ils sont cens s compenser 57 Dans le chapitre suivant des exemples de cette situation paradoxale et au demeurant inacceptable seront illustr s 68 VERSION 1N CHAPITRE 4 Chapitre 4 Faut il climatiser les magasins d archives Les chapitres pr c dents ont permis de voir combien le papier et d une mani re g n rale la plupart des mat riaux constitutifs des archives taient sensibles aux variations de la temp rature et de l humidit relative de l air a t galement observ que si les param tres du climat ext rieur fluctuaient dans des proportions consid rables les b timents pour autant qu ils aient t bien con us et b n ficiaient donc de bonnes propri t s d inertie taient en mesure de filtrer de mani re efficace les variations rapides du climat typiq
151. ire en graphe comme le propose la Figure 4 Courbes isopermes d apr s D K Sebera 100 90 100 80 70 60 50 40 Humidit relative 30 20 45 Temp rature C In Extenso Figure 4 Courbes isopermes pour une enthalpie d activation de 100 kJ mol d apr s une quation de D K Sebera 24 Le paragraphe Recommandations en mati re de climat int rieur page 33 propose une discussion autour des valeurs que l on peut qualifier aujourd hui de raisonnables pour la conservation des diff rents documents constituant les archives 25 N ologisme forg sur le grec gal et perme contraction de permanence Isoperme signifie donc d gale permanence Le terme s utilise comme adjectif et comme substantif VERSION 1N 31 CHAPITRE 2 Sur la figure pr c dente a t repr sent un point de r f rence choisi arbitrairement et correspondant aux conditions 20 50 Il permet de fixer par convention l isoperme de valeur 1 ici trac e en rouge Tout point du graphe qui se trouve sur cette courbe correspond une combinaison de temp rature et d humidit conduisant une permanence quivalente au cas de r f rence Toutes les courbes affichant un label inf rieur 1 correspondent donc des combinaisons climatiques de la temp rature et de l humidit relative moins bonnes que la r f rence
152. itions climatiques doit on assurer dans un magasin d archives pour garantir une bonne conservation des fonds et des collections La question est ais e poser En revanche y r pondre est loin d tre simple L origine de cette difficult r side dans le nombre et l h t rog n it des crit res de d cision Il n est donc pas tonnant que les r ponses aient pu varier dans le temps et dans l espace La tentation est grande de chercher des normes dont le respect suffirait r gler les probl mes Mais l exp rience montre que la r ponse des probl mes complexes par la simple application de recettes ne r sout rien et peut conduire dans certains cas compromettre l int grit physique des collections De nombreux et r cents sinistres ont malheureusement prouv cette r alit L objectif de cet ouvrage est de guider les divers participants un projet de construction ou de r habilitation d archives dans l laboration de leur r flexion relative aux conditions climatiques maintenir dans les magasins Cette d marche suppose de revenir aux fondamentaux qui doivent sous tendre les d cisions prendre Ce petit manuel de climatologie appliqu e propose donc d lib r ment une approche didactique comprendre pour agir Il semble impossible de d finir correctement les conditions de conservation des archives si leur comportement thermohygrom trique n est pas connu De m me comment contr ler le climat d un b t
153. itrine sont suppos es identiques celles de l ambiance soit une temp rature de 20 C et une humidit relative de 50 tandis que la pression atmosph rique est mesur e 100 000 Pa Conform ment ce qui a t dit pr c demment le contenu en eau de la ramette est de 150 g Un bilan hydrique complet du syst me physique d crit oblige tenir compte non seulement de la vapeur d eau pr sente dans le papier mais aussi dans l air de la vitrine Le calcul permet de d terminer cette quantit Elle est de 8 7 g On observe qu il y a 17 fois moins de vapeur d eau dans l air que dans la ramette Que se passera t il dans la vitrine si la temp rature l ext rieur change Notons tout d abord que s il n y a pas d apport ou de soustraction de vapeur d eau dans l ambiance et que la temp rature augmente alors l humidit relative va diminuer Inversement si la temp rature baisse l humidit relative sera plus lev e LEXIQUE La vitrine tant tr s faiblement isol e sur le plan thermique elle supportera les fluctuations de la temp rature du local ou elle est install e Sa propre temp rature suivra donc de tr s pr s celle du local En ira t il de m me de l humidit relative l int rieur de la vitrine En l absence de la ramette de papier la r ponse sera videmment oui Les m mes causes produisant les m mes effets si la temp rature dans la vitrine augmente il faut s attendre ce que l humidit relative diminue P
154. itte Seine Saint Denis dont le chantier a commenc au cours de l t 2009 le taux retenu est de 0 10 volume par heure C est pr cis ment cette valeur qui est recommand e d sormais par la direction des Archives de France DAF 2009 Un renouvellement d air naturel de 0 10 volume par heure en moyenne avec une filtration de l air permettra d une part d liminer les polluants internes mis par les collections et leur conditionnement mat riaux acides notamment et d autre part d emp cher toute introduction de poussi re ou de produits nocifs aux documents dans les magasins polluants gazeux contaminants biologiques Si l absence d apport d air neuf dans un magasin pendant plusieurs heures voire plusieurs jours la suite d une panne ne peut avoir aucune cons quence dommageable pour les collections il n en va pas de m me si une fen tre m me de taille modeste tait laiss e ouverte De 0 1 volume par heure assur par la ventilation m canique le taux de renouvellement passerait tr s ais ment plusieurs volumes par heure avec tous les risques de d stabilisation thermique et hydrique sans compter ceux de pollution qui s ensuivraient pour les collections rayonnement de grande longueur d onde rayonnement infrarouge Ce ph nom ne porte un nom d sormais bien connu l effet de serre 8 De m me qu une canalisation a priori tanche est appel e in luctablement fuir une baie ouvrable demeure
155. juster la vitesse de r ponse du syst me r gul l amplitude Cependant une trop grande vitesse de r ponse d grade la stabilit Des oscillations apparaissent Pour sa part l action int grale vise annuler l cart entre la valeur observ e du param tre et la consigne Une action trop forte risque comme la pr c dente de provoquer une instabilit du syst me r gul Enfin l action d riv e joue un r le d anticipation des effets de la r gulation en introduisant un terme tenant compte de la vitesse de variation de l cart d o l expression emprunt e aux math matiques de d riv e qui limite les risques d instabilit Le r glage correct d une r gulation PID n cessite des proc dures sp cifiques d essai permettant d identifier le temps de r ponse du syst me que l on cherche r guler Dans le cas particulier des magasins de conservation les inertes thermique et hydrique sont tr s lev es les temps de r ponse correspondants sont donc tr s longs S ils ne sont pas ptis VERSION 1N LEXIQUE en compte des fluctuations importantes apparaissent comme on peut le constater fr quemment L installation d une r gulation sophistiqu e est en soit insuffisante si elle n est pas correctement param tr e par un technicien averti TEMP RATURE ABSOLUE Les lois de la thermodynamique permettent de montrer qu il existe une temp rature en dessous de laquelle il est impossible de descendre Cette l
156. l alternance des jours et des nuits Les d monstrations pr c dentes peuvent tre ais ment renouvel es avec un examen du dernier param tre climatique important le vent Si comme chacun sait la direction du vent est variable sa vitesse ne l est pas moins Cette derni re influencera directement la quantit d air p n trant dans le b timent par infiltration forcant ainsi un renouvellement d air incontr l qui peut poser de tr s nombreux probl mes d stabilisation thermique et hydrique pollution int rieure physique chimique et biologique Si l on ajoute que ces variabilit s annuelles des param tres climatiques ext rieurs sont redoubl es par des fluctuations interannuelles que faut il en conclure Puisque l objectif atteindre dans les magasins de conservation est la plus grande stabilit possible on ne saurait sous estimer cette variabilit des sollicitations ext rieures En ce sens la prise en compte de deux points de r f rence seulement est dangereuse L tude climatique d un b timent recevant des collections patrimoniales dont on connait la sensibilit aux variations rapides des param tres environnementaux doit imp rativement int grer cette contrainte physique permanente cr e par les fluctuations du climat ext rieur Autrement dit le mod le qu labore l ing nieur en charge de l tude doit comporter une dimension temporelle ce qui il est vrai complexifie consid rablement les quations qu il doi
157. l onde de temp rature ext rieure savoir sa fluctuation quotidienne particuli rement marqu e sur le graphe de la Figure 11 reproduit sur la page pr c dente Bien que moins videntes identifier deux fr quences correspondant aux p riodes respectivement de 4 et 6 jours sont noter In Extenso Un centre d archives Paris P riode 19 01 08 03 03 08 500 T T Int rieur 400 o o o Amplitude relative o o chelle des fr quences Figure 33 Spectre fr quentiel de la temp rature int rieure VERSION 1N 137 SOLLICITATION CLIMATIQUE ET R PONSE D UN B TIMENT La Figure 33 met en vidence la r elle parent fr quentielle de la temp rature ext rieure et de la temp rature int rieure un ph nom ne a priori insoupconnable au seul examen de la Figure 11 Les fr quences dominantes sont les m mes Un autre ph nom ne est mis en vidence Si les fr quences associ es aux p riodes de 4 et 6 jours ont une amplitude relative semblable sur les deux figures il n en va pas de m me pour la fr quence associ e la p riode quotidienne Elle est certes pr sente dans cette derni re figure mais elle connait quelques difficult s pour merger au dessus du bruit spectral provoqu par l chantillonnage num rique du signal Cette r duction spectaculaire de l amplitude relative de la fr quence li e aux
158. le sujet est propos e dans J CEGARRA La gestion de la complexit dans la planification le cas de l ordonnancement th se pr sent e Paris 2004 103 Cette l gende est une r miniscence de cette formule d Albert Einstein qui propos de la nature disait Derti re le d sordre apparent il existe un ordre cach 106 VERSION 1N CHAPITRE 5 Cette d finition s applique exactement au cas d un projet de construction Pour v rifier ce point de vue trois domaines o se manifeste cette complexit seront successivement examin s Ils illustrent les difficult s rencontr es pour conduire un projet de construction de quelque importance de ses premiers balbutiements jusqu son plein ach vement Complexit des objectifs atteindre Id alement tout projet devrait commencer par une s rie d tudes pr alables visant en v rifier l opportunit et la faisabilit Lorsqu la lumi re de ces travaux pr paratoires les promoteurs du projet d cident d aller plus loin un programme doit tre tabli par des professionnels sp cialis s Qu est ce qu un programme Une r ponse simple consiste dire qu il s agit d un document d crivant le plus pr cis ment possible les objectifs quantitatifs et qualitatifs du ma tre d ouvrage pour le b timent qu il souhaite faire r aliser La loi MOP propose une d finition plus pr cise de ce qu est un programme en d crivant son contenu Le ma tre
159. mention d essais conformes aux directives COPRECP Le probl me est que ces directives COPREC s int ressent au bon fonctionnement des quipements techniques mais ne traitent pas la question essentielle des 12 Un cahier des clauses techniques particuli res CCTP doit tre propos pour chaque lot technique d crit par le DCE Les CCTP doivent comporter une description tr s pr cise et tr s compl te de ce qui est demand aux entreprises Apr s qu une entreprise a t retenue pour la r alisation d un lot le CCTP devient une pi ce essentielle du march qui lie l entreprise au maitre d ouvrage C est lui qu on se r f re pour savoir si telle disposition non requise du point de vue de la r glementation des documents techniques unifi s DTU ou des normes d application obligatoire est due ou non par l entreprise 11 La derni re version Document technique COPREC Construction Octobre 1998 a t publi e dans Le Moniteur n 4954 6 novembre 1998 116 VERSION 1N CHAPITRE 5 valeurs de la temp rature ou de l humidit relative dans les locaux Il appartient donc aux ma tres d eeuvre d laborer des protocoles d taill s de r ception permettant le moment venu de v rifier que les objectifs du programme sont bien atteints L annexe Exemple de protocole de r ception des conditions climatiques dans un magasin de conservation d archives page 141 sugg re quelques pistes pour traiter cette
160. micide du rayonnement UV p n trant dans un local n a jamais t tabli en revanche le potentiel destructeur de ce rayonnement sur le papier est parfaitement d montr L nergie d un photon d UV A est de l ordre de grandeur de l nergie de liaison des polym res de cellulose Une feuille de papier recevant une grande quantit de rayonnement solaire non filtr va donc connaitre un vieillissement acc l r Un bon rem de consiste quiper les baies des espaces o des documents d archives sont appel s s journer salle de tri atelier de reliure salle de consultation et le cas ch ant magasin de conservation de vitrages feuillet s L intercalaire en butyral de polyvinyle assurant l assemblage m canique des composants verriers dans les vitrages feuillet s poss de en effet la propri t d absorber la plus grande partie des ultraviolets contenus dans le rayonnement solaire incident Mais m me d barrass de sa fraction la plus nocive le rayonnement entrant dans les locaux conserve une partie de son pouvoir nuisible pour les documents via son impact thermique P n trant sous forme d un rayonnement lectromagn tique de courte longueur d onde l nergie associ e l irradiation solaire sera plus ou moins rapidement absorb e par les mat riaux opaques pr sents dans le local puis transform e en chaleur Celle ci contribuera r duire la durabilit des 48 Selon les moments l air ext rieur peut tre plus
161. mpos aussi bien pat le climat et l importance des variations hygrom triques que par la pr sence de lecteurs autoris s y travailler il ne peut tre recommand dans nos blocs magasins en raison de son co t que si la nature et la valeur des collections qu ils abritent l imposent Plus tard les choses changent Parce qu elle permet tout du moins en th orie d assurer une grande constance des param tres climatiques int rieurs tout au long de l ann e la climatisation fait des mules Les exigences formul es dans les cahiers des charges de construction en mati re de contr le de la temp rature et de l humidit relative sont telles que le recours aux techniques de traitement d air les plus sophistiqu es devient in luctable Il semble qu aujourd hui on ait compris que la climatisation n tait pas la panac e vant e par une publicit tapageuse et mercantile que les avantages qu elle revendiquait pouvaient tre dans certains cas largement diminu s sinon totalement annul s par ses inconv nients sinon ses dangers qui sont loin d tre n gligeables Tant que l nergie tait bon march on a laiss construire des b timents aberrants sur le plan climatique en confiant aux dispositifs techniques le soin de corriger les fautes conceptuelles des maitres d eeuvres De fait la climatisation servait alors de rem de pour traiter des b timents climatiquement malades autrement dit mal con us La crise aidant on est r
162. n Le pilote non en fonction qui peut donc tre le commandant de bord assure les communications radio un instant donn la responsabilit du pilotage est bien assur e par un seul individu 14 ergonomie cognitive peut tre d finie comme l tude des processus mentaux perception m moire raisonnement en regard de leurs effets sur les interactions entre les personnes formant un groupe professionnel SE DARSE P FALZON conception collective une approche de l ergonomie cognitive Compte rendu du colloque GDR CNRS FROG Coop ration et Conception Toulouse 1 2 d cembre 1994 110 VERSION 1N CHAPITRE 5 notamment du point de vue du climat int rieur mais la m thode sous jacente peut s appliquer tous les aspects conceptuels et organisationnels d une op ration Un commentaire sera ajout ces questions Lors des tudes pr alables LE LIN AIRE DES FONDS ET DES COLLECTIONS ABRITER DANS LES FUTURS MAGASINS EST IL PARFAITEMENT CONNU R pondre cette question qui n est simple qu en apparence n a de fait rien d vident Le lin aire existant est en g n ral connu Mais on construit pour une longue dur e 30 ans 40 ans Il convient donc de faire des estimations de croissance annuelle ce qui n est pas toujours tr s facile La tendance est de pr voir large Deux inconv nients de cette strat gie doivent tre soulign s le contr le climatique d un
163. n il convient de rappeler rapidement le mode de fonctionnement de ces appareils o Les humidificateurs autonomes plac l ext rieur Entre les deux composants une liaison frigorifique constitu e de deux canalisations qu il convient imp rativement d isoler doit tre tablie VERSION 1N 85 CHAPITRE 4 Il existe plusieurs techniques d humidification pulv risation d eau liquide injection de vapeur vaporation La premi re induit des risques sanitaires Il convient donc de l liminer L injection de vapeur dans l air est en g n ral r serv e aux dispositifs fixes La plupart des appareils mobiles font donc appel l vaporation l aide d un ventilateur l air du local jug trop sec est souffl travers un m dia dont on maintient l humidit un niveau lev pat ruissellement ou par rotation du m dia dans une cuve d eau Au contact du m dia humide l air sec provoque une vaporation de l eau Il se charge en vapeur d eau et voit donc son hygrom trie s accro tre Il est alors rejet dans le local Un hygrostat permet normalement d assurer une r gulation du processus d humidification La figure suivante permet de suivre l volution de l air sur un diagramme psychrom trique Processus de traitement d air Op ration d humidification par vaporation 2500 0 015 2000 he cce EE _ 0 012 KJ D 40 5 1500
164. n des particules D termination des performances de filtration f vrier 2003 31 NF EN 1822 Filtres air tr s haute efficacit et filtres air tr s faible p n tration HEPA et ULPA octobre 1998 94 VERSION 1N CHAPITRE 4 750 W au ventilateur qui pulse l air dans les conduits Un filtre qui fonctionnerait toute l ann e avec cette perte de charge serait responsable lui seul d une consommation lectrique de 6 570 kWh soit une d pense de 400 700 selon les tarifs applicables de l lectricit en 2009 est donc n cessaire de choisir avec beaucoup de soin le niveau de colmatage final retenir en fonction des performances obtenir et d un co t d exploitation acceptable Ce calcul d optimisation devra tre conduit en tenant compte du co t du renouvellement d un filtre et du co t marginal du kilowatt heure qui d pend de la nature du contrat pass avec le distributeur d lectricit De son c t la norme NF EN 13779 indique que pour des locaux dont la qualit de l air int rieur est lev e classe INT 1 la classe d efficacit minimale des filtres est F9 y compris lorsque l air ext rieur est jug pur classe ANF 1 Si un magasin de conservation d archives doit b n ficier d une ambiance o la qualit de l air est lev e selon les crit res de la notme le niveau de filtration F9 doit tre retenu en choisissant cependant la perte de charge optimale La filt
165. naitre les propri t s singuli res du papier en regard de son environnement CHAPITRES 1 ET 2 Cela suppose galement que l on soit capable de cr er et maintenir dans les magasins autour des collections une ambiance temp r e et parfaitement stable quelles que soient les fluctuations largement impr visibles du climat ext rieur CHAPITRE 3 Cette pr occupation conduit s interroger faut il climatiser ou non les espaces o sont conserv es les archives C CHAPITRE 4 Au terme de cet ouvrage il est permis d esquisser une r ponse La climatisation n est ni l amie ni l ennemie des collections l instar de toutes les technologies elle n est qu un outil et ce titre n est en soi ni bonne ni mauvaise Il appartient la maitrise d ouvrage tout comme la maitrise d eeuvre d y recourir bon escient et de l utiliser le cas ch ant de mani re appropri e au terme de l tude d un projet qui doit tre conduit avec m thode CHAPITRE 5 Les difices tr s techniques que sont devenus les b timents d archives mobilisent des technologies sophistiqu es dont on peut parfois se demander si elles peuvent tre totalement maitris es par ceux qui les prescrivent les bureaux d tudes ceux qui les VERSION 1N 123 EN GUISE DE CONCLUSION installent les entreprises et ceux qui les g rent les exploitants compte tenu des contraintes conomiques fortes auxquelles ils sont soumis La difficult sing
166. niques volatils C est peu pr s tout Du point de vue des tres vivants l oxyg ne est une substance indispensable En revanche pour une collection d archives il peut tre consid r comme un polluant Non seulement le papier respire pas mais l oxyg ne de l air contribue ind niablement sa destruction Dans l id al il conviendrait de consetver les collections dans une atmosph re chimiquement neutre de telle sorte que le papier et les mat riaux constitutifs des archives demeurent en compl te anoxie Si l oxyg ne est nuisible pour les collections pour quelles raisons doit on cependant renouveler l air les archives Deux raisons peuvent tre invoqu es Commen ons par la plus importante pour des raisons videntes de sant individuelle voqu es plus haut le personnel doit pouvoir respirer un air sain contenant une quantit suffisante d oxyg ne Le Code du travail pr cise Art R 232 5 Dans les locaux ferm s o le personnel est appel s journer l air doit tre renouvel de fa on o Maintenir un tat de puret de l atmosph re propre pr server la sant des travailleuts O viter les l vations exag r es de temp rature les odeurs d sagr ables et les condensations Dans le texte du Code du travail transpara t la deuxi me raison pour laquelle l air doit tre renouvel Si les organismes vivants puisent dans leur environnement l oxyg ne n cessaire le
167. nition de qui intervient pour chaque action recens e et dans quel d lai 13 Deux peuvent tre cit s le domaine a ronautique et celui de l industrie nucl aire Ces deux secteurs ont en commun de consid rer que le risque d un accident n est pas acceptable car ses cons quences seraient trop lourdes pour la collectivit en termes de pertes humaines et ou conomiques 14 Pour aller plus loin sur cette question on peut consulter J HENG Pratique de la maintenance pr ventive Dunod Paris 2005 ainsi que F MONCHY Maintenance M thodes et organisations Dunod Paris 2003 125 ES QN Rappelons quelques d finitions de base Danger ce qui menace ou compromet la s ret ou l existence de quelqu un ou de quelque chose de mani re tangible C est aussi la situation qui en r sulte Risque danger ventuel plus ou moins pr visible VERSION 1N 119 CHAPITRE 5 En d pit de toutes les pr cautions prises une panne peut n anmoins survenir Place alors la maintenance curative Les principes nonc s plus haut peuvent n anmoins continuer d tre appliqu s Si le plan de maintenance pr ventive a permis d laborer une liste des quipements sensibles il devient possible d approvisionner des pi ces d tach es dont on sait que les d lais de livraison sont importants Ainsi en cas de panne survenant malgr les pr cautions prises il devient possible d intervenir rapidement et donc de limiter les t
168. nt tre beaucoup plus intenses les liaisons hydrog ne sont de nature essentiellement lectrostatiques comme les forces de Van der Walls r gissant les m canismes de l adsorption L atome d hydrog ne ne comporte qu un lectron Lorsque cet lectron est engag dans une liaison chimique covalente avec un autre corps l atome d hydrog ne pr sente une asym trie de charge lectrique qui lui conf re une polarit positive favorisant une interaction avec des substances pr sentant une polarit oppos e L eau est l arch type de mol cule polaire Sa structure compos e d un atome d oxyg ne et de deux atomes d hydrog ne fait qu elle peut tre la fois donneur de liaison via les atomes d hydrog ne et accepteur via l atome Le couplage des liaisons hydrog ne entre plusieurs mol cules explique la forte coh sion de l eau liquide 151 LEXIQUE ORGANIQUE 152 Figure 36 Sch ma des liaisons hydrog ne entre mol cules d eau Les atomes d oxyg ne sont repr sent s en rouge tandis que les atomes d hydrog ne le sont en gris Les liaisons hydrog ne repr sent es en bleu ont une longueur d environ 2 2 1071 m On appelle organique une substance contenant au moins un atome de catbone Quelques exceptions cette d finition deux oxydes du carbone le monoxyde CO et le dioxyde CO ainsi que les carbonates et les carbutes sont consid r s comme relevant de la chimie min
169. nt tre invoqu es la surface d change des parois des magasins est en d finitive beaucoup plus faible que celle des documents d archives la capacit d adsorption du b ton est nettement plus modeste galement enfin les surfaces de b ton ne devant pas tre laiss es brutes les rev tements de surface peinture enduit bouche pore r sine etc r duisent tr s sensiblement les capacit s d change de vapeur d eau entre l air et le b ton alors qu elles affectent fort peu ses propri t s thermiques Aussi la plupart du temps l inertie hydrique des parois peut tre n glig e en regard de celle des documents conserv s dans les magasins Le probl me central pos ceux qui doivent d finir quelque degr que ce soit les conditions environnementales dans lesquelles doivent tre conserv es les archives sera de tenir compte des singularit s mentionn es contribuant diff rentier de mani re radicale un magasin d archives d un espace patrimonial tel qu un local de r serve dans un mus e Mais avant d tudier les moyens pratiques de contr ler le climat int rieur d un magasin d archives il faudra mieux comprendre comment la temp rature et l humidit relative affectent la dur e de vie des documents qui y sont conserv s 2 L autre moiti du mur participe l inertie thermique du local adjacent VERSION 1N 19 CHAPITRE 1 20 VERSION 1N CHAPITRE 2 Chapitre 2 Quel r le joue le climat int rieur
170. nt Si de l nergie est enlev e un syst me mol culaire c est bien entendu une volution inverse qui se produit le gaz peut redevenir liquide et le E 1413 liquide se retransformer en solide L agitation mol culaire qui touche toutes les substances qui ne sont pas au z ro absolu induit un ph nom ne dont l importance est capitale pour ceux qui se pr occupent de consetvation du patrimoine On observe en effet que la cin tique chimique ou cin tique r actionnelle comprenez la vitesse laquelle se d roulent les r actions chimiques s accroit consid rablement avec la temp rature On doit un chimiste su dois Svante Arrh nius d avoir correctement formalis cet effet en cr ant le concept d nergie d activation Celle ci se d finit comme la quantit d nergie qu on doit fournir des 2 Ces liaisons sont des interactions d origine lectrostatique Elles sont d sign es par l expression forces de Van der Waals Elles ne doivent pas tre confondues avec les liaisons chimiques proprement dites qui solidarisent des atomes identiques ou non pour former des difices mol culaires plus ou moins complexes 3 Dans certaines conditions de temp rature et de pression on peut observer des changements d tat solide gaz sublimation et gaz solide condensation sans passage par la phase liquide Ces transformations directes sont mises profit dans un processus industriel de s cha
171. nt pour le confort des magasiniers Jes ouvertures autorisent une ventilation naturelle de secours en cas de d faillance des quipements techniques du b timent e elles s av rent tr s utiles en cas d inondation dans un magasin lumi re naturelle contribue l assainissement biologique des collections Que ces arguments soient fond s ou non importerait peu s ils n avaient des cons quences sur la conception des b timents d archives et leur stabilit thermohygrom trique et par cons quent sur la bonne conservation des documents La r currence de cet argumentaire impose donc d en discuter le bien fond de mani re d taill e L clairage naturel est il indispensable Il est admis de consid rer que les magasins d archives ne sont pas des lieux de travail i hs permanent Bien qu il semble ne pas exister de statistique sur les temps r els d occupation des locaux de conservation par le personnel de magasinage on peut certainement affirmer 8 8e on p que ce temps est tr s variable d un magasin l autre d un tablissement d archives l autre Selon des estimations faites en fonction de l effectif r el de magasiniers de plusieurs sites dont les responsables ont t interrog s ce temps d occupation peut tre valu un total de 0 5 heures par jour ouvrable et par magasin L ordre de grandeur du temps annuel d occupation doit donc tre voisin d une centaine d heures Sachant qu une baie vitr
172. oduit Sur l illustration pr c dente partant d un air 25 et 40 d humidit relative on atteint la limite de la saturation et donc le d but de la condensation lorsque la temp rature de l air est ramen e 10 5 Ce processus peut tre d lib r ment mis en uvre chaque fois que l on souhaite d shumidifier l air On comprend pourquoi la d shumidification est co teuse du point de vue nerg tique Il faut tout d abord refroidir l air pour extraire l humidit en exc s puis ensuite le r chauffer pour pouvoir le souffler dans les locaux une temp rature adapt e Du simple rafraichissement on passe alors la climatisation Climatisation A minima objectif de la climatisation est de contr ler tout instant la temp rature et l humidit relative de l air d un local afin d y maintenir des conditions climatiques pr d finies par l utilisateur en accord avec la destination du lieu Pratiquement une autre fonction est assur e en parall le le maintien d une qualit d air correcte pour les occupants du b timent concern mais aussi dans le cas des espaces patrimoniaux pour les collections qui y sont abrit es La r alisation d un tel programme va n cessiter la mise en uvre d un 70 Conditionnement d air Climatisation Certains auteurs distinguent de subtiles nuances entre les termes Pour simplifier ces expressions seront consid r es comme synonymes dans cet ouvrage 82 VERSION 1N CHAPITR
173. onsabilit du conservateur page 120 Le syst me de mesure choisi pour le contr le de r ception devra tre imp rativement mentionn dans le CCTP pour viter toute contestation le moment venu Proc dure de contr le La proc dure de contr le va consister v rifier pour chaque magasin ou local concern qu un certain nombre de crit res sont satisfaits I fine une analyse des r sultats globaux permettra de conclure sur la recevabilit des installations e Crit re de respect des valeurs cibles Les valeurs cibles de la temp rature et de l humidit relative assorties des amplitudes de fluctuation long terme peuvent tre repr sent es de mani re synth tique sur un diagramme de l air humide l image de la Figure 6 page 38 On rappelle que les mesures doivent permettre de v rifier que la temp rature ef l humidit relative observ es dans les locaux de conservation respectent simultan ment les plages qui leur sont respectivement impos es Cette v rification ne peut tre r alis e pratiquement qu l aide d une analyse statistique conduisant d terminer le pourcentage de conformit des mesures aux objectifs Id alement le score obtenu doit tre de 100 Il conviendra de fixer dans le CCTP la valeur seuil en de de laquelle la s rie de mesures sera consid r e comme non conforme Un seuil de 95 peut tre consid r comme une valeur de r f rence Crit re de respect des amplitudes de fluct
174. ont synonymes pression normale et au voisinage de 0 la capacit thermique massique de l eau liquide est voisine de 4 185 J kg C contre seulement environ 1 005 J kg C pour l air Ces grandeurs pr sentent une l g re d pendance en fonction de la temp rature Dans les m mes conditions la masse volumique de l eau est tr s proche de 1 000 kg m tandis que celle de l air sec est d environ 1 3 kg m 74 L expression centrale de traitement d air s abr ge en 75 Les appareils fixes utilis s dans les maisons individuelles ou dans les petits magasins sont tr s souvent de ce type Ils sont souvent d sign s par l expression anglo saxonne sph system Cette appellation indique que l vaporateur plac dans le local rafraichir est s par du condenseur charg d vacuer la chaleur qui lui est 84 VERSION 1N CHAPITRE 4 climatiser l ensemble d un b timent il s agit alors de syst mes centralis s Comme les b timents ne sont jamais strictement semblables quand bien m me ils assurent des fonctions analogues comme celle de conserver des archives il n est pas surprenant que les syst mes de climatisation qui les quipent ventuellement ne soient pas davantage identiques M me si les principes physiques sous jacents sont les m mes les quipements de climatisation peuvent varier sensiblement d un b timent l autre pour des raisons architecturales constructives techniques et bien s r conomique
175. or e ou moqu e par les d cideurs pas plus que par les diff rents acteurs du monde de la construction dont les d cisions p sent lourds sur les consommations nerg tiques Le taux de renouvellement du parc automobile est rapide en regard de celui des b timents Les pr occupations d efficacit nerg tique sont donc particuli rement importantes dans le secteur de la construction Parce qu elles sont malheureusement tardives ces pr occupations n en deviennent que plus imp ratives On ne saurait donc s engager dans la construction d un b timent d archives sans les int grer au processus d laboration du projet Cet ouvrage a montr combien l environnement climatique des collections influait sur leur conservation Une question d s lors se pose le maintien d un environnement climatique adapt autour des collections est il contraire la d marche du d veloppement durable La r ponse est heureusement non La mod ration introduite dans les exigences climatiques int rieures en permettant que la temp rature et l humidit relative voluent dans une plage largie voir notamment la Figure 6 page 15 la r duction consid rable des taux de renouvellement d air voir le paragraphe La question du renouvellement d air page 88 ouvrent la voie des solutions architecturales et techniques qui r duisent de mani re spectaculaire les consommations d nergie par rapport aux solutions nagu re adopt es fond es sur une clim
176. orr lation on peut examiner ce qui se passe entre le 6 et le 14 f vrier l ext rieur la temp rature fluctue quotidiennement avec une amplitude r guli re d environ 5 C autour d une valeur moyenne de 8 5 C Or dans le m me temps la temp rature int rieure se stabilise exactement la m me valeur moyenne avec une fluctuation int rieure qui est pratiquement insignifiante Bien entendu ces volutions ne doivent rien au hasard Le comportement de l ambiance int rieure est totalement d termin par un ensemble de facteurs identifiables m me s il est parfois difficile dans les faits de les identifier Globalement l enveloppe du b timent joue le r le d un f7 re vis vis de la temp rature ext rieure effa ant pratiquement les alternances court terme celles qui apparaissent l chelle de la journ e mais laissant passer les fluctuations plus long terme comme les variations d cadaires et a fortiori saisonni res ll est possible d tablir une analogie avec le domaine de l lectronique Lorsqu ils veulent se d barrasser de perturbations affectant le signal transmis par un circuit 36 Les apports internes sont de nature diverses occupation humaine clairage nergie thermique rejet e par des quipements techniques apports par transmission provenant de locaux voisins 48 VERSION 1N CHAPITRE 3 les ing nieurs font appel des filtres qui permettent d liminer les fr quences du signal au de
177. our assainir un magasin inond sse 55 L clairage naturel a t il un impact favorable en mati re de protection biologique 56 Impact conomique d une baie vitr e ss 58 Impact en mati re de stabilit thermique et hydrique ss 59 Impact du point de vue photochimique ss 59 Q vrir owne pas ouvrir 22 e tei oie p aerei an 60 INFLUENCE DES COLLECTIONS erint ertet i i te A efe E ERE EI equo 61 VERSION 1N 3 TABLE DES MATI RES Le r le des conditionnements sise 62 INFLUENCE DES FACTEURS D OCCUPATION ET DES QUIPEMENTS TECHNIQUES 64 Influence de l occupation humaine ss 65 Influence de l clairage artificiel etit 66 Influence des quipements de chauffage et ou climatisation et de la ventilation 66 CHAPITRE 69 FAUT IL CLIMATISER Jolie RE Er EE OH ee 69 Les exigences climatiques int rieures 71 L tude du climat ext rieur api e dtt ete etd eese 72 La d finition architecturale du b timent d archives ss 76 CHOIX TECHNOLOGIQUE S re eee RUE ver ie IR EE EUR TE ESPERE ttsi O R R ie 79 Chauffage seul REDE Up UD e EIER 0 Chauffage hivernal et rafra chissement estival 61 OUT PRATER 82 Que faut il penser des appareils mobiles pour l humidification et la d shumidification 85 LA QUESTION DU RENOUVEL
178. ourtant ce n est pas du tout ce qui est observ comme le montre la Figure 31 obtenue par un calcul de simulation pour lequel on a suppos une s quence de trois jours pendant lesquels la temp rature int rieure du local abritant la vitrine fluctue de mani re sinusoidale de 2 5 autour d une moyenne de 20 C Le calcul montre que dans ces conditions l humidit relative dans le local vatie de 8 autour de la moyenne de 50 Dans le m me temps l humidit relative dans la vitrine connait une volution sensiblement plus mod r e puisque les fluctuations sont de l ordre de 0 6 autour de la m me moyenne 11 Le raisonnement qui va suivre peut s appliquer des situations semblables impliquant d autres mat riaux hygroscopiques que le papier 132 VERSION 1N LE COMPORTEMENT THERMOHYGROM TRIQUE DU PAPIER volution simul e de la temp rature et de l humidit relative dans une vitrine tanche abritant 500 feuilles A4 25 T 7 70 1 1 1 1 1 1 1 1 20 60 z E 2 1 1 o E E 2 5 5 5 15 e so 5 I I ula 1 1 TS local local HR vitrine 10 40 10 34 58 82 Heures In Extenso Figure 31 volution de la temp rature et de l humidit relative dans une vitrine tanche abritant une ramette de 500 feuilles A4 La liasse de papier a bien jou un r le tampon vident en r duisant la fluctuation
179. out du moins plus rare Le contr le des conditions climatiques des magasins dans des plages somme toute mod r es permet d envisager de traiter les locaux autres que les magasins de mani re pratiquement identique Cette strat gie a l avantage de ne pas cr er d cart important entre par exemple les magasins et la salle de lecture ou bien entre les magasins et les ateliers ce qui minimise consid rablement les risques de chocs thermiques ou hydriques pour les collections qui sont d plac es le temps d une consultation ou d une restauration Toutefois une pr caution sp ciale devra tre prise Elle concerne les locaux de travail dont les quipements de r gulation sont souvent soumis une programmation tenant compte de linoccupation des locaux la nuit et le week end Il s agit l d une mesure parfaitement justifi e si l on consid re que le temps d occupation de locaux de travail ne d passe pas 1 800 heures par an comparer aux 8 760 heures d une ann e non bissextile Autrement dit les locaux de travail sont vacants pendant plus des trois quarts du temps Il est donc l gitime d y r duire le chauffage ou la climatisation en p riode d inoccupation Cependant une exception devra tre faite cette mesure dans les locaux annexes o seront conserv s des documents au del d une journ e de travail C est le cas la plupart du temps des salles de tri et des ateliers En revanche la salle de lecture pourra b n ficier des r du
180. ouvrage transmette aux quipes d ing nierie s lectionn es un dossier climatique qu elle aura tabli Cette initiative pr sente un double int r t d une part elle sensibilise les quipes la question climatique mais aussi elle permet aux comp titeurs de r pondre aux concours avec les m mes donn es Dans un tel cas les informations r unir pourront tre les suivantes e Dossiers comprenant les principales normales climatiques pour la r gion concern e pat le projet avec notamment les moyennes mensuelles de la temp rature de l humidit relative des pr cipitations de la vitesse du vent de l irradiation solaire mais aussi la direction et la fr quence des vents dominants rose des vents e Un fichier num rique comportant les valeurs horaires des param tres cit s plus haut auxquels s ajouteraient la direction du vent et la pression atmosph rique Pour qui sait les utiliser ces donn es constituent de pr cieuses informations pour comprendre la climatologie locale cl fondamentale pour r ussir un projet de construction gt P 3 64 On ne construit pas contre le climat mais avec le climat comme l avait d j compris Vitruve Les Chambres et les Biblioth ques doivent tre tourn es au soleil levant parce que leur usage demande la lumi re du matin outre que les livres ne se g tent pas tant dans ces Biblioth ques que dans celles qui regardent le midi et le couchant qui sont
181. p rature entre le 19 janvier 2008 et le 3 mars 2008 l int rieur d un b timent d archives situ Paris et d pourvu de tout dispositif de chauffage La courbe bleue concerne l volution de la temp rature ext rieure pendant la m me p riode de 44 jours L examen comparatif des deux courbes est riche d enseignements On observera tout d abord que les moyennes sur la p riode consid r e des temp ratures l ext rieur et l int rieur sont tr s voisines 8 6 C l ext rieur contre 9 0 C l int rieur Ceci confirme que le b timent d archives ne re oit aucun apport nerg tique par l interm diaire d un syst me technique quelconque mais qu en revanche quelques apports calorifiques internes se manifestent ainsi que probablement l effet thermique int rieur de l ensoleillement Pourtant en d pit de la similarit des moyennes l volution de la temp rature int rieure au jour le jour ne se confond pas de toute vidence avec celle de l air ext rieur Cependant une tendance vidente se manifeste lorsque pat del ses fluctuations quotidiennes la temp rature ext rieure est la baisse c est le cas pendant les dix derniers jours de janvier on observe une diminution galement l int rieur mais sur un rythme plus lent l inverse quand la temp rature ext rieure est clairement la hausse voir la s quence de la fin f vrier on note une augmentation de la temp rature int rieure Pour confirmer cette c
182. paremment al atoires de la masse de la feuille La r ponse est apport e par la Figure 29 sur laquelle les mesures de la figure pr c dente ont t repr sent es en m me temps que l humidit relative du laboratoire dans lequel les pes es ont t faites 19 ncertitude inf rieure au milli me de gramme VERSION 1N 129 LE COMPORTEMENT THERMOHYGROM TRIQUE DU PAPIER volution de la masse d une feuille de papier A4 en fonction de l humidit relative du laboratoire p riode de 94 jours R 0 9034 Masse g 40 0 45 0 50 0 55 0 60 0 65 0 Humdiit relative In Extenso Figure 29 Repr sentation du r sultat des pes es de la feuille de papier en fonction de l humidit relative du laboratoire La Figure 29 fait apparaitre clairement la d pendance existant entre la masse d une feuille de papier et les caract ristiques hydriques de l ambiance dans laquelle elle se trouve Le coefficient de corr lation R figurant sur le graphe confirme que la relation mise en vidence ne rel ve pas du hasard Elle est la cons quence des propri t s d hygroscopicit LEXIQUE du mat riau Un mat riau hygroscopique peut contenir une certaine quantit de vapeur d eau 130 d sign e habituellement par l expression contenu en ean que l on note CE Ce contenu en eau se d finit par l expression dans laquelle zz est la masse d eau contenue dans le mat
183. peut tre valu e 110 grammes de vapeur d eau par heure En valeur absolue ces chiffres doivent tre mis en proportion du temps moyen d occupation humaine dans un magasin de conservation Pour une journ e type l occupation humaine valu e sur la base des chiffres cit s pr c demment soit un temps d occupation valu 0 5 heures par jour ouvrable se traduit par un apport sensible moyen de 0 06 kWh Pour ce qui concerne l apport latent sous forme de vapeur d eau il peut tre estim une valeur moyenne de 55 grammes par jour soit moins que le contenu en eau d un kilogramme de papier en quilibre hydrique avec le magasin S ils ne sont pas n gligeables en valeur absolue ces chiffres p sent bien peu en valeur relative Par cons quent la plupart du temps ces apports anthropiques pourront tre n glig s 53 On se base sur un adulte de taille moyenne dont la surface de peau est de 1 7 m 54 La perspiration est l mission de vapeur d eau par la peau Aux valeurs cit es de la temp rature et de l humidit relative on suppose qu il n y a pas de transpiration VERSION 1N 65 CHAPITRE 3 Influence de l clairage artificiel Commen ons par noncer quelques hypoth ses raisonnables clairage artificiel ne fonctionne que pendant le temps d occupation le niveau d clairement ne d passe pas 200 lux en tout point du magasin et toute position des rayonnages mobiles comme le recommande la Dire
184. pliqu e la conduite d op ration Rep res m thodologiques Minist re de l quipement des transports et du logement Paris 2000 VERSION 1N 105 CHAPITRE 5 aux bons moments Mais pour commencer il convient de comprendre l origine des difficult s susceptibles d tre rencontr es Elle peut tre vue dans une propri t intrins que de tout projet de construction la complexit La complexit d un projet une r alit incontournable Tous les projets de construction quelle que soit leur ampleur partagent une caract ristique commune la complexit une complexit inh rente leur nature et leur mode de production Quel sens doit on donner au terme complexit Il d crit une r alit compos e d une multitude d l ments li s par des interrelations nombreuses et crois es Lorsque l tat d un des l ments de l ensemble d pend de l tat de nombreux autres l ments du m me ensemble alors il est l gitime de consid rer que le syst me est de nature 102 complexe DODDDODED Figure 27 Constitu d un grand nombre de composants connect s par de multiples liaisons un circuit lectronique illustre bien ce qu on appelle ordinairement la complexit Mais on devine qu une logique rigoureuse se cache derri re ce d sordre apparenti3 doc DR 102 De nombreux travaux th oriques et pratiques ont t consacr s au concept de complexit Une bibliographie tr s compl te sur
185. pos principal un certain nombre de sujets sont d velopp s dans des annexes sp cifiques Le cas ch ant le lecteur y est renvoy l aide de mentions figurant dans le corps du texte sous la forme suivante LE COMPORTEMENT THERMOHYGROM TRIQUE DU PAPIER Certains termes usuels ou non n cessitent des d finitions d taill es Elles figurent parfois en note de bas de page Lorsque ces termes ou expressions n cessitent de plus larges d veloppements les d finitions sont renvoy es dans un lexique situ la fin de l ouvrage Les termes concern s sont alors suivis par une mention entre parenth ses telle que LEXIQUE Pour ne pas alourdir la typographie du texte ce renvoi n est pas syst matique Il est propos la premi re occurrence du terme Il est parfois r p t lorsqu il r appara t dans un chapitre ult rieur e Pour ne pas tre confondu avec les exposants num riques les appels de note sont t P E 1 soulign s de la mani re suivante exemple 1Texte de la note VERSION 1N 9 MODE D EMPLOI DU MANUEL Les principales r f rences bibliographiques figurent en annexe Elles sont mentionn es dans le texte entre crochets et reprennent le nom du premier auteur et l ann e de parution comme dans l exemple suivant DUCHEIN 1985 Les r f rences compl mentaires sont seulement mentionn es en note 10 VERSION 1N INTRODUCTION Introduction Climat des archives Quelles cond
186. pour les objets lorsque cette situation se r p te fr quemment Ajoutons qu une variation de temp rature de l environnement n a pas un effet imm diat sur la totalit de l objet sa surface va suivre rapidement le changement qui s est produit mais cette variation va se transmettre avec un certain retard au coeur de l objet car le transfert thermique n est pas instantan On peut d montrer que si la variation de la temp rature de l environnement est d allure sinuso dale l objet subira galement en son sein une fluctuation d allure sinusoidale mais dont l amplitude variera en fonction de la profondeur consid r e De plus les maximas et les minimas seront d cal s entre la surface et l int rieur Il s ensuit que des contraintes m caniques diff rentielles naitront in vitablement l int rieur du mat riau et a fortiori du document Les variations de l humidit relative ont des effets semblables celles de la temp rature Lorsque l humidit relative fluctue elle entraine une variation concomitante du contenu en eau des mat riaux hygroscopiques se traduisant l encore par des vatiations dimensionnelles et donc la plupart du temps par des contraintes m caniques Il est maintenant temps de faire tat d une derni re complication Elle est li e la d pendance de l humidit relative vis vis de la temp rature L humidit relative n est pas une grandeur ind pendante Elle est li e la fois de la pression de v
187. qu il y a climat et climat L impact du climat sera certainement pas le m me pour un b timent selon qu il est implant dans une r gion tendance continentale o pr dominent en t des temp ratures lev es associ es des humidit s relatives mod r es ou bien dans une r gion de climat oc anique caract ris e par des temp ratures plut t douces en m me temps que des valeurs moyennes assez lev es de l humidit relative Pratiquement il conviendra de proc der une analyse tr s approfondie de la climatologie locale pour valuer les besoins effectifs de climatisation Cette analyse devra 62 a classification de K ppen Geiger assez universellement reconnue distingue cinq grandes familles de climats tropical sec temp r chaud temp r froid et polaire rep r es respectivement par les lettres E Le r gime pluviom trique et les variations de temp rature servent raffiner la classification Ainsi la France est class e Cfb ce qui correspond la d finition suivante Climat temp r chaud humide sans saison s che avec des temp ratures moyennes du mois le plus chaud inf rieures 22 C 72 VERSION 1N CHAPITRE 4 tre conduite par le bureau d tudes en charge du projet Il pourra utiliser les donn es climatologiques qu il poss de ou bien se les procurer aupr s des services de M t o France Lors d un concours d architecture il peut tre utile que le maitre d
188. que int rieure due notamment l mission de compos s organiques volatils par les bo tes dans lesquelles les archives taient rang es Les collections photographiques contenant des supports nitrates ou ac tates de cellulose repr sentent un risque particuli rement important requ rant des dispositions techniques sp ciales En la circonstance les moyens mettre en uvre peuvent tre tr s complexes et leur description 83 sortirait du cadre de cet ouvrage Quel taux d air neuf faut il pr voir M me si les magasins de conservation ne sont pas des lieux d occupation permanente il convient de pr voir un renouvellement d air tel que les exigences formul es le Code du travail soient satisfaites Dans des locaux pollution non sp cifique comme des bureaux le l gislateur a fix 25 m h le d bit minimal d air neuf pr voir par occupant De son c t la norme NF EN 137799 consid re que le d bit de 25 m h correspond une qualit d air standard Elle propose une valeur de 36 m h pour une qualit d air excellente Retenons cette derni re valeur et faisons l hypoth se d un magasin de conservation d une surface de 200 m d un volume de 500 m recevant en permanence 8 heures par jour 365 jours par an un magasinier On conviendra qu il s agit l d une hypoth se tr s p nalisante Voir le paragraphe Influence des facteurs 81 Le cas le mieux document est celui des magasins la Bi
189. quences pr visibles en termes de fonctionnement d exploitation ainsi que les r percussions en termes de plus ou de moins values pour le projet Bien entendu chaque modification propos e par les entreprises devra recevoir l accord pr alable de la ma trise d uvre et de la ma trise d ouvrage Apr s la r ception DOSSIER DES OUVRAGES EX CUT S EST IL COMPLET VERSION 1N 117 CHAPITRE 5 Conform ment aux dispositions des march s publics de construction un dossier des ouvrages ex cut s DOE doit tre remis la ma trise d ouvrage Le contenu du dossier doit avoir t d crit en d tail lors de la consultation de l entreprise On veillera v rifier que non seulement le DOE est bien remis dans les d lais prescrits mais aussi qu il comporte toutes les pi ces list es dans le march Un DOE complet doit non seulement permettre une exploitation ais e des installations mais il doit aussi constituer une v ritable m moire de la construction Bien entendu apr s que son contenu aura t soigneusement v rifi ce DOE devra tre communiqu aux exploitants du b timent Mais le maitre d ouvrage devra galement en archiver un exemplaire afin de le rendre accessible ais ment tous les professionnels qui un jour ou l autre devront intervenir sur le b timent Il serait facile de citer des dizaines d exemples de b timents r cents et complexes pour lesquels on constate que le DOE a disparu supposer qu
190. r gulation de l humidit relative 50 5 signifie que l utilisateur souhaite que ce param tre climatique demeure dans la plage 45 55 l incertitude de mesure pr s Si l incertitude de mesure est par ailleurs de 3 cela signifie que la variation effective de l humidit relative pourra tre comprise entre 42 et 58 L indication t 5 mentionn e plus haut en tant que tol rance de variation renvoie donc cette fois ci non l incertitude de la mesure mais la tol rance accept e pour la variation du param tre consid r sachant que l information obtenue in fine sera entach e d une incertitude li e l imperfection de toute mesure VERSION 1N 141 EXEMPLE DE PROTOCOLE DE R CEPTION DES CONDITIONS CLIMATIQUES Pour viter cette ambiguit de notation il est souhaitable d exprimer la tol rance de variation sous forme d une limite sup rieure l aplitude de fluctuation du param tre concern Prenons un exemple tir de la norme ISO 11799 2003 voir page 139 Pour la conservation optimale du papier ses recommandations sont plage de temp rature 2 C 18 C avec un changement quotidien admissible de 1 C Il serait plus judicieux d exprimer la tol rance de variation ainsi amplitude maximale des fluctuations quotidiennes 2 Cette criture est strictement quivalente la pr c dente mais vite toute confusion avec la notion d incertitude de mesure Dans son cahier des ch
191. r les collections mais aussi pour le personnel Cette pollution peut tre de nature physique chimique et biologique L air neuf introduit dans un b timent d archives devra donc tre imp rativement filtr Filtrer physiquement l air va consister interposer sur le circuit impos l air un m dia capable d intercepter les particules qu il transporte On parle alors de filtration particulaire Parmi ces particules on peut trouver des poussi res d origine naturelle sable terre etc ou industrielle des fragments v g taux des pollens des spores des amas de bact ries ou de virus etc L efficacit de la filtration va d pendre des caract ristiques physiques du filtre en regard de la taille des particules retenir mais aussi de son degr d encrassement Celui ci peut tre estim partir de la perte de pression dite perze de charge qu il induit dans un circuit d air Lorsque le filtre est propre cette perte de charge est ond 3 89 E amp voisine d une centaine de pascals Elle s accroit au fur et mesure que le filtre se colmate 37 Lars Christoffersen a mesur le taux de renouvellement d air dans les magasins de conservation des Archives r gionales du Schleswig Holstein par un tra age l hexafluoride de soufre SF Le taux mesur tait de 0 05 volume par heure CHRISTOFFERSEN 1995 Wolf Buchmann des archives de Coblence note de son c t de mani re assez radicale 10 of outside air
192. ra un jour ou l autre anormalement ouverte 54 VERSION 1N CHAPITRE 3 Un ouvrant est il justifi pour assainir un magasin inond La possibilit de ventiler un local apr s un d g t des eaux est galement l une des justifications fr quemment avanc es pour d fendre l int r t d ouvrants dans les magasins de conservation Cet argument est il recevable Tout d abord examinons les origines possibles d un sinistre impliquant l eau dans un magasin Quatre causes principales doivent repr senter la presque totalit des cas av r s une inondation une canalisation endommag e des infiltrations par les parois principalement la toiture le d clenchement intempestif d un dispositif d extinction automatique d incendie Il s agit chaque fois d v nements dont la manifestation pour n tre pas impossible doit demeurer assez rare si les r gles de base de bonne construction ont t respect es Pour le r le que peut jouer un ouvrant en cas de sinistre un sc nario d inondation sera propos Il sera alors d montr que l ouverture d une baie ne constitue pas une solution efficace d ass chement notamment au printemps et en t En hiver p riode o elle est th oriquement envisageable elle suppose la mise en uvre irr aliste d un dispositif compl mentaire de chauffage capable d une part de compenser les changes thermiques du magasin ouvert sur l ext rieur et d autre part de fournir l nergie n cessaire l
193. ration particulaire n est pas toujours suffisante Si l environnement de l tablissement qui abrite la collection prot ger est fortement pollu c est presque toujours le cas en zone urbaine une filtration mol culaire doit tre envisag e Contrairement au cas de la filtration physique l efficacit de la filtration chimique a tendance diminuer avec le degr de colmatage La purification chimique est assur e par une substance capable de capturer les polluants gazeux par adsorption LEXIQUE La plupart des filtres mol culaires contiennent du charbon actif LEXIQUE Pour viter son colmatage rapide un filtre mol culaire doit tre prot g en amont par une unit de filtration particulaire tr s efficace cet gard les recommandations des fabricants de filtres chimiques rejoignent les indications de la norme NF EN 13779 La question de la diffusion de l air dans les magasins Ainsi que cela a t rappel plus haut le traitement de l air d un magasin de conservation impose de d finir un d bit d air neuf introduire dans le local En g n ral ce d bit est tr s faible et ne permet pas d assurer une diffusion suffisante de l air dans le magasin La qualit de la diffusion de l air d pend largement de la variable appel e azx de VERSION 1N 95 CHAPITRE 4 brassage d finie plus haut comme tant le rapport du d bit souffl dans le local sur son volume La plupart du temps plus le ta
194. res lieux 44 VERSION 1N CHAPITRE 3 Le deuxi me graphe propos illustre un autre param tre tr s important du climat l irradiation solaire Strasbourg Base annuelle des donn es horaires du flux solaire 700 4 600 4 500 4 400 4 300 4 200 4 Flux solaire sur un plan horizontal W m 100 4 1 12 o o o o o 119 o A 1 19 D N Extenso pod Heures Source M t onorm Figure 9 Flux solaire Strasbourg Strasbourg Extrait de la base annuelle des donn es horaires du flux solaire 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 Flux solaire sur un plan horizontal W m 100 o o o N Ei N N In Extenso Heures Source M t onorm Figure 10 Flux solaire Strasbourg pendant le printemps La Figure 9 illustre parfaitement la variabilit du flux solaire Si en hiver le flux solaire incident sur un plan horizontal n atteint pas 300 W m il d passe les 900 W m en VERSION 1N 45 CHAPITRE 3 t Le graphe suivant Figure 10 constitue un agrandissement de la figure pr c dente Il concerne une p riode de 13 jours au d but du printemps Cette vatiabilit sur laquelle il convient d insister y est illustr e de mani re plus frappante encore On notera qu elle prend galement le caract re d une dscontinuit du fait de
195. riau hygroscopique et sa masse s che L exp rience montre que ce contenu en eau est variable et que cette variabilit est d pendante d une part de la temp rature et d autre part de l humidit relative de l ambiance Il est possible de d terminer en laboratoire la relation entre les conditions environnementales avec lesquelles un mat riau hygroscopique est en quilibre et son 130 Dans la litt rature scientifique anglophone le contenu en eau est d sign par l acronyme EMC Equilibrium q gt g y q Moisture Content notation parfois employ e par certains auteurs fran ais 130 VERSION 1N LE COMPORTEMENT THERMOHYGROM TRIQUE DU PAPIER contenu en eau Elle s exprime par des courbes appel es isothermes d adsorption LEXIQUE Bien entendu les isothermes sont diff rentes d un mat riau l autre La figure suivante montre de telles courbes pour le papier ordinaire Isothermes d adsorption du papier 14 00 T T T R f A T Ahlen 1969 12 00 10 00 o o o Contenu eau ES o e o o 0 20 40 50 60 80 Humidit relative de l ambiance In Extenso Figure 30 Isothermes d adsorption du papier calcul es pour trois temp ratures Sur le graphe pr c dent le point repr sent titre d exemple indique le contenu en eau du papier lorsqu il est en quilibre
196. rrections ont t apport s au texte de la loi Une version consolid e peut tre consult e sur le site officiel http www legifrance gouv fr VERSION 1N 107 CHAPITRE 5 d autant plus complexe au demeurant que l utilisation de technologies telle que la climatisation est proscrite On pourrait multiplier les exemples Quoi qu il en soit l exp rience d montre syst matiquement qu une description insuffisante des performances attendues du b timent autrement dit un programme incomplet et ou impr cis ouvre la porte d innombrables difficult s et contestations dont la manifestation plus ou moins tardive est de nature compromettre le d roulement sinon l ach vement d une op ration Complexit de l environnement administratif des projets Il ne sera pas n cessaire d argumenter longtemps sur cet aspect de la complexit d un projet Pour peu qu il ait t engag ne serait ce qu une seule fois dans une op ration de construction le lecteur est en mesure de comprendre combien la diversit de statut des ma tres d ouvrage et le nombre important des intervenants ma tre d ouvrage maitre d ouvrage d l gu assistant au ma tre d ouvrage architectes bureaux d tudes consultants bureaux de contr le administrations diverses etc contribuent transformer la plupart des projets en redoutable usine gaz administrative Si le moindre doute subsistait sur cette complexit il suffirait de jeter
197. s Les questions conomiques sont pr cis ment l un des facteurs qu on ne saurait oublier Les syst mes de climatisation ne sont pas seulement co teux concevoir et installer ils repr sentent leur vie durant une charge financi re importante pour la collectivit gestionnaire qui doit assurer leur fonctionnement et leur entretien Ceci explique que les responsables de collections soient parfois tent s de faire appel des appareils mobiles jug s moins co teux et d emploi plus ais pour corriger ponctuellement le climat des espaces de conservation Cette option est elle envisageable long terme Que faut il penser des appareils mobiles pour l humidification et la d shumidification Dans de nombreux tablissements patrimoniaux d pourvus d installations de climatisation il n est pas rare de trouver des appareils autonomes faciles d placer destin s humidifier ou l inverse d shumidifier certains locaux La raison principale invoqu e par la plupart des utilisateurs pour justifier leur usage tient en la simplicit de la solution et partant dans son faible co t Les partisans de ces appareils arguent du fait que les besoins d humidification ou de d shumidification sont restreints dans le temps et parfois limit s un ou deux espaces Cette option viterait donc d investir dans des installations sophistiqu es et on reuses Ces arguments sont ils recevables Avant de r pondre cette questio
198. s 1989 Un ouvrage plus r cent m rite d tre cit K KPALMA V HAESE COAT Traitement num rique du signal Th orie et applications Ellipses Paris 2003 15 Stationnaire ne veut pas dire constant Un signal est dit safionnaire lorsque ses propri t s fondamentales son spectre fr quentiel par exemple ne changent pas au cours du temps Une onde sinusoidale est l exemple parfait d un signal stationnaire Elle varie en permanence mais ses propri t s fondamentales sa fr quence et son amplitude ne changent pas Une image concr te d un tel signal est le courant lectrique alternatif dont la fr quence 50 Hz en France et l amplitude repr sent e par la tension utile exprim e en volts demeurent constantes Lorsque le signal est rsfationnaire c est le cas notamment lorsque son spectre fr quentiel est modifi au cours du temps la transform e de Fourier est moins adapt e D autres m thodes existent telles VERSION 1N 135 SOLLICITATION CLIMATIQUE ET R PONSE D UN B TIMENT le spectre des fr quences formant l infrastructure du signal Par analogie avec les spectrom tres de masse capables de d terminer la composition chimique d un chantillon de mati re la transform e de Fourier pourrait tre qualifi e de spectrom tre num rique apte d terminer le contenu en fr quences des signaux tudi s L exemple trait dans cette annexe reprend le cas cit au chapitre 3 et qu illustre la Figure 11 p 47
199. s des collections Pendant cette p riode les installations de traitement d air si elles existent seront laiss es en service continu afin de favoriser la purge souhait e de l air int rieur Si l installation technique pr voit une modulation possible du taux d air neuf introduit dans le b timent le r glage de ce taux sera fix au maximum pendant cette p riode de purge Cette derni re offrira un temps suffisant pour r aliser un d poussi rage soigneux des locaux et des installations 18 Pour r duire les co ts on voit parfois proposer de simples traitements anti poussi re sur les parois en b ton des magasins Cette solution n est qu un pis aller renvoyant les probl mes plus tard La dur e de vie de ses rev tements ne d passe gu re 5 10 ans Il faudra donc pr voir de refaire ces rev tements alors que les collections seront en place On peut se poser la question de savoir si cela est bien raisonnable 1 Les proc d s de construction pourront faire appel au maximum la pr fabrication de telle sorte que le chantier soit limit le plus souvent possible un montage d l ments dont le s chage est d j bien avanc VERSION 1N 115 CHAPITRE 5 Lors de la pr paration du dossier de consultation des entreprises e ES MOYENS DE CONTR LE DES PERFORMANCES ATTEINDRE SONT ILS SUFFISAMMENT EXPLICIT S Avant de commenter cette question il convient d insister sur un point important La r ali
200. s internes de chaleur significatives les temp ratures observ es sont tr s proches des valeurs moyennes journali res de la temp rature ext rieure On peut donc ais ment pr dire quelles seront les volutions moyen terme de la temp rature int rieure des magasins de conservation en connaissant les valeurs moyennes journali res de la temp rature ext rieure Cette corr lation directe est extr mement pr cieuse puisqu elle permet de savoit a priori dans un climat donn quelles seront les valeurs pr visibles de la temp rature int rieure des magasins et par cons quent de d cider si l installation d une climatisation est n cessaire ou non La Figure 18 mat rialise cette approche Elle repr sente Phistogramme des fr quences class es des valeurs moyennes quotidiennes de la temp rature ext rieure pour la ville de Strasbourg In Extenso Strasbourg EX Base annuelle des donn es moyennes journali res Statistiques sur la temp rature s che Moy journ max 25 2 C Moy journ moy 9 8 C Seuil des 23 C Moy journ mini 8 8 C 30 400 gt Fr quences class es j Fr quences cumul es j 25 26 m o d1 Figure 18 Fr quences class es et fr quences cumul es de la temp rature moyenne quotidienne pour Strasbourg exprim es en jours source M t onorm Supposons que la limite haute de la temp rature int rieure des magasins de conservation
201. sation du dossier de consultation des entreprises DCE marque une transformation radicale de perspective Jusqu l APD l quipe de maitrise d uvre s adressait au ma tre d ouvrage lui d crivant de plus en plus pr cis ment son projet jusqu recueillir son approbation pleine et enti re Avec le DCE la maitrise d oeuvre change d interlocuteurs Elle s adresse d sormais en lieu et place de la maitrise d ouvrage aux entreprises qui auront le moment venu la charge de traduire les plans et notices techniques en un b timent r el et fonctionnel La lecture que doit faire la ma trise d ouvrage des documents qui lui sont d sormais soumis doit tenir compte de cette volution majeure d orientation De ce point de vue l une des nombreuses questions se poser la lecture du DCE est de savoir si les moyens de v rification des performances fix es aux installations de r gulation du climat int rieur des magasins que devront r aliser les entreprises sont suffisants La r daction des CCTPP est sur ce point essentielle Supposons que l une des performances attendues de l installation climatique soit de garantir une amplitude des variations de la temp rature dans les magasins de conservation inf rieure 1 C par jour Comment v rifiera t on que cette exigence est bien satisfaite Les indications trouv es habituellement dans les CCTP sont notoirement insuffisantes dans ce cas On peut en g n ral y lire une vague et routini re
202. ssus ou en dessous d un certain seuil Si l on compare maintenant les fluctuations du climat et en l esp ce celles de la temp rature un signal compos de plusieurs ondes caract ris es par des fr quences distinctes on pourra dire que l enveloppe du b timent fonctionne comme un passe bas autrement dit comme un filtre laissant passer les basses fr quences c est dire les variations saisonni res et liminant les hautes fr quences telles que les variations quotidiennes Ce r le de filtre qui vient d tre caract ris n est rien d autre que la forme sp cifique que prend ici la fonction de transfert sch matis e par la Figure 12 Fonction de Sollicitation transfert du R ponse b timent Figure 12 Sch ma relationnel entre les sollicitations climatiques ext rieures et la r ponse d un b timent cette sollicitation L id e que les sollicitations de la temp rature ext rieure puissent tre vue comme des signaux complexes constitu s d une superposition d ondes de diff rentes fr quences ne se r duit pas une simple m taphore Dans l annexe intitul e Comparaison d une sollicitation climatique et de la r ponse d un b timent page 135 est propos e une v rification de cette approche fond e sur l utilisation de la ransform e de Fourier un outil math matique tr s puissant permettant de r aliser une analyse du spectre des fr quences contenues dans un signal La d pendance
203. st donc l inverse d une longueur Plus le chiffre est grand moins bonne est la compacit La compacit d une sph re de rayon r est gale 3 7 Celle d un cube de c t a est 6 a On peut montrer que le ratio des compacit s respectives d un cube et d une sph re de m me volume est ind pendant de a et de r et gal la valeur constante de 3 6 T soit environ 1 24 Autrement dit volume identique un cube pr sente une surface ext rieure plus grande de 24 que celle de la sph re 78 VERSION 1N CHAPITRE 4 faut de mat riaux pour construire le b timent plus il faut accro tre la puissance nerg tique des quipements de chauffage et de rafraichissement plus la consommation annuelle d nergie sera importante Enfin dernier crit re architectural les choix de distribution et de morphologie internes vont sensiblement influer sur les performances climatiques des magasins de conservation Selon qu ils seront plac s au c ur du b timent ou en p riph rie les espaces de conservation ne b n ficieront pas de la m me stabilit Les solutions minimisant le contact direct des magasins avec l ext rieur devront donc tre privil gi es L optimisation architecturale ayant t conduite la question d origine resurgit faut il climatiser R p tons qu il est pratiquement impossible de r pondre de mani re normative cette question Il a t indiqu qu une d marche plus rationnelle consiste d finir les obje
204. t doit imp rativement s appliquer Il s ensuit que la priorit doit tre donn e la maintenance pr ventive plut t qu la maintenance curative L exp rience montre qu il est moins co teux pour la collectivit de pr venir une panne plut t que de la r parer le b n fice tant d autant plus important que le risque associ est loutd La desctiption d taill e des conditions n cessaires une mise en ceuvre efficace d une n n 124 gt maintenance pr ventive est propos e dans de nombreux ouvrages Il n est donc pas n cessaire de la r p ter ici Il suffira de noter que la maintenance pr ventive n cessite l laboration d un plan minutieux qui d passe largement le simple comptage des temps de fonctionnement des principaux dispositifs techniques Un programme complet de maintenance pr ventive doit reposer fondamentalement sur une identification et une 125 analyse des risques gt La caract risation d un risque reposera sur deux tapes principales d tude l identification du porentiel du danger ou en d autres termes de ses cons quences la d termination de la probabilit de survenue du danger L analyse permettra ensuite d laborer une liste des organes techniques dont le fonctionnement est crucial pour la consetvation des archives L laboration du plan de maintenance pr ventive peut alors tre poursuivie de mani re classique en portant cependant l accent sur deux points cl s la d fi
205. t aux mat riaux Comme chacun sait par ailleurs un b timent r sulte de la collaboration de tr s nombreuses sp cialit s diff rentes Elles sont d sign es par l expression corps d tat dans les dossiers de consultation d entreprises Pour la r alisation d un simple b timent d habitation on en d nombre commun ment une dizaine Pour un b timent du secteur tertiaire ce ne sont pas moins d une vingtaine de m tiers qui doivent coop rer l difice commun Une derni re dimension de la complexit des tudes doit tre voqu e elle a trait la sp cificit de certaines disciplines Si certains corps d tat n cessitent la mise en uvre d un ensemble de r gles de l art fond es essentiellement sur l exp rience il n en va pas de m me de certaines sp cialit s comme l tude des structures ou du climat int rieur des b timents qui ne peuvent se limiter au respect de quelques r gles empiriques Ces disciplines s appuient d sormais sur une approche tr s scientifique des lois de la physique et n cessitent la mise en ceuvre de moyens de calcul tr s importants Les points cl s chaque tape du d veloppement du projet De m me qu il ne faut pas se laisser rebuter par les emb ches qui un moment ou un autre peuvent entraver le bon d roulement de toute entreprise faut accepter la 19 Ce Code de la construction et de l habitation est consultable en ligne dans sa version actualis e sur le site de
206. t utiliser On ne saurait correctement caract riser la r ponse d un difice sans int grer dans l analyse une description correcte des sollicitations qu il supporte Cette exigence conduit une cons quence importante l tude climatique d un b timent d archives ne peut se satisfaire d une approche conventionnelle limit e aux calculs traditionnels des puissances LEXIQUE calorifiques et frigorifiques maximales Elle exige une approche dynamique fond e sur une mod lisation tr s fine des changes 34 approche conventionnelle suppose que les valeurs de r f rence de la temp rature et de l humidit relative sont constantes autrement dit que rien ne change dans le temps Les calculs sont dits en r gime tabli On parle galement d approche statique Par opposition dans l approche dynamique aucune hypoth se sur la constance des param tres n est faite ce qui revient r introduire la variable temps dans les calculs 46 VERSION 1N CHAPITRE 3 thermohygrom ttiques qui se produisent dans les b timents et qui fluctuent dans le temps Cette m thodologie qui s appuie sur des calculs de simulation tenant compte des vatiations horaires des param tres climatiques ext rieurs et des ventuelles charges thermiques et hydriques int rieures n cessite un r el engagement des ing nieurs en charge des projets En France force est de constater que les bureaux d tudes recourent tr s rarement sinon jamais a
207. temp rature int rieure eun centred archives POSE Rte 50 Figure 14 Comparaison des donn es climatiques int rieures de deux centres d archives 61 Figure 15 volution de la temp rature dans et hors la bo te 63 Figure 16 volution de l humidit relative dans et hors la bo te 64 Figure 17 Sch ma de principe d une r gulation ss 67 Figure 18 Fr quences class es et fr quences cumul es de la temp rature moyenne quotidienne pour Strasbourg exprim es en jours source M t onorm ss 74 6 VERSION 1N TABLE DES FIGURES Figure 19 Comparaison des valeurs du rapport de m lange entre l int rieur et l ext rieur dans un magasin d archives Paris pendant une ann e nn 75 Figure 20 Repr sentation d un processus de chauffage sur un diagramme psychrom trique 80 Figure 21 Repr sentation d un processus de rafraichissement sur un diagramme PSYChTOMETTIQUE nn tete neq ema Wa De edi REOR in AAT er 82 Figure 22 Hi rarchie fonctionnelle d un syst me de climatisation 83 Figure 23 Repr sentation d un processus d humidification par vaporation sur un diagramme psychtomiettique st tete ee ete teen a t ter etra me f doa tei teda 86 Figure 24 Repr sentation d un processus de d shumidification sur un diagramme Iesv 88 Figure 25 Sch ma de principe du traitement d air d un local 89 Figure 26 Exemple de traitement a raulique d un m
208. tions thermiques et hydriques que supportent les mat riaux hygroscopiques Les papiers mat riaux pr pond rants dans les archives sont tout particuli rement concern s par cette probl matique qui touche leur conservation Observons tout d abord qu un objet qui s chauffe se dilate Ce ph nom ne s explique ais ment En transmettant une certaine quantit d nergie calorifique une substance on accro t de fait son agitation mol culaire En vibrant avec plus d amplitude une mol cule occupe une place plus grande dans l espace La substance mat rielle en tant qu difice mol culaire voit donc ses dimensions s accro tre l inverse si on r duit la temp rature d un objet l nergie cin tique moyenne de ses mol cules diminue et les dimensions macroscopiques de l objet s en trouvent contract es Si le mat riau concern peut se d former librement ce ph nom ne de dilatation n est pas dangereux pour lui En revanche si son expansion n est pas permise ou seulement limit e alors il va subir des contraintes m caniques tr s lev es Imaginons un objet compos de plusieurs mat riaux l exemple d un ouvrage reli Chacun des mat riaux constitutifs papier parchemin adh sif etc poss de un coefficient de dilatation diff rent Il s en suit que les contraintes m caniques induites en leur sein seront in gales Cette 26 VERSION 1N CHAPITRE 2 h t rog n it est source de d sordres graves
209. tions de r gulation va consister mesurer la temp rature T transmettre l information un r gulateur R auquel on a pr alablement indiqu la temp rature maintenir dans le local Zezzp rature de consigne Le r gulateur va r aliser une comparaison entre la valeur mesur e et la valeur de consigne Si la valeur mesur e est inf rieure le r gulateur va commander l metteur E de fournir de l nergie thermique ou frigorifique au local selon les besoins Lorsque la temp rature de consigne sera atteinte il commandera l arr t de l mission Et ainsi de suite L exemple d crit est d une extr me simplicit mais il reproduit les principes fondamentaux de toute r gulation mesure de la grandeur contr ler comparaison d cision action contr le de telle sorte que le param tre surveill temp rature hygrom trie ou autres demeure aussi proche que possible de la valeur de consigne choisie par l utilisateur quelles que soient les perturbations qui peuvent affecter le param tre De ce qui pr c de il est ais de comprendre que l id e m me de r gulation suppose que la grandeur contr l e subit des variations puisque c est la d tection de ces variations qui va induire une action d clench e par le r gulateur De fait un local peut tre consid r comme un syst me physique naturellement instable dont la temp rature VERSION 1N 67 CHAPITRE 3 int rieure ne peut demeurer constante cause des
210. tonnes d eau Le ratio entre l eau contenue dans l air et celle contenue dans le papier s av re tr s clairant il est pratiquement de un pour mille Autrement dit il y a mille fois plus d eau dans les documents archiv s que dans l air du local Cette situation constitue le point cl du comportement d un local d archive sur le plan hydrique Bon nombre des d boires qui affectent des locaux de conservation d archives r sultent d une m connaissance de ce ratio fondamental Toute initiative visant modifier ou contr ler l volution du climat int rieur d un magasin de conservation devra imp rativement tenir compte de cette r alit absolument incontournable Pour des tag res pleines la charge varie de 25 kg ml pour des petits ouvrages 100 kg ml pour des grands registres La valeur moyenne retenue coincide avec celle que propose DUCHEIN 1985 p 147 Des tudes r centes command es par la Direction des Archives de France SOCOTEC et SODEG ING NIERIE pour r valuer la charge d exploitation prendre en compte dans les magasins d archives confirment ces ordres de grandeur Voir note de la DAF r f DITN RES 2004 001 7 faudrait en toute rigueur d terminer le volume effectif occup par le mobilier et les fonds d archives et d duire la valeur trouv e du volume brut du local Le r sultat ne serait sans doute pas tr s loin de l estimation propos e et changerait fort peu les conclusions 8 Cette val
211. tre d exemple Elles doivent constituer non un texte intangible transcrire directement dans le cahier des clauses techniques particuli res CCTP d un march de consultation d entreprises mais plut t une invitation la r flexion sur un sujet complexe Un certain nombre de pr cisions doivent tre pr alablement apport es Distinction entre incertitudes de mesure et tol rances de variation Lorsqu un objectif de temp rature ou d humidit relative doit tre exprim il convient de distinguer deux notions trop souvent confondues l rcertitude de mesure et la tol rance de variation L incertitude de mesure est un crit re m trologique Il s attache qualifier la capacit d un appateil de mesure donner une valeur mesur e proche d une valeur connue dans un processus d talonnage Ainsi une indication telle que 4 HR sur la plage 10 90 HR relev e dans la documentation d un constructeur de sondes de mesure de l humidit relative indique tr s clairement que la mesure r alis e avec ladite sonde est connue avec une incertitude de 4 En d autres termes si la sonde affiche une valeur mesur e de 50 95 cela signifie que la vraie valeur se trouve dans la plage 46 54 avec une tr s grande probabilit La fol rance de variation est un concept qui rel ve non de la mesure proprement dite mais des objectifs de contr le climatique souhait s par l utilisateur Fixer par exemple un objectif de
212. ture est basse Pour des valeurs n gatives de la temp rature les condensations s accompagnent de ph nom nes de g fraction des mat riaux poreux VERSION 1N 99 CHAPITRE 4 aliment es en eau glac c Il convient donc de faire appel d autres technologies comme celle des batteries d tente directe ou bien plus couramment ou celle des d shydrateurs utilisant des roues adsorption D autres techniques existent mais l exp rience montre que celles qui ont t cit es pr sentent le meilleur rapport efficacit prix Que faire dans les locaux autres que les magasins Les paragraphes pr c dents ont t essentiellement consacr s aux cas des magasins de conservation Mais des l ments d un fonds et d une collection peuvent au moins temporairement quitter leur r sidence principale et s journer plus ou moins longtemps dans d autres locaux Ils peuvent galement voyager la suite d un pr t consenti un autre tablissement patrimonial Ce cas particulier qui chappe au cadre de cet ouvrage ne sera pas trait En revanche il convient de rappeler quelques principes applicables aux locaux destin s recevoir temporairement des documents d archives Ces locaux sont essentiellement la salle de lecture la salle d exposition la ou les salles de tri le ou les ateliers de reliure et de restauration L id al serait qu il n y ait aucun cart climatique entre les magasins lieu de s jour perm
213. ture et une humidit relative constantes dans le local trait VERSION 1N 33 CHAPITRE 2 r glage des installations ou une puissance insuffisante de la d shumidification peut entra ner des valeurs trop lev es de l humidit relative dans les magasins Autre param tre l installation technique elle m me constitue un vecteur id al de propagation des spores actives lorsque des pr cautions draconiennes n ont pas t prises et qu une infestation active s est d clat e Reposant sur de tr s nombreuses observations l exp rience valide donc le souhait de nombreux responsables d explorer la voie d une d marche plus douce du contr le climatique quelque patt entre le on ne fait rien et le on climatise tout Mais d s lots qu on renonce un traitement d air pur et dur il faut n cessairement abandonner l id e de maintenir la temp rature et l humidit relative des valeurs constantes t comme hiver Il en r sulte une grande difficult tablir des recommandations pr cises Il faudra donc accepter de raisonner sous forme de plages de valeurs plut t que de rechercher des valeurs fixes aux vertus rassurantes mais trompeuses Il est cependant possible de d gager deux grands principes qui pourront servir de guide la r flexion et au choix Le premier est qu il est possible d accepter une d rive annuelle des valeurs de consignes de la temp rature et de l humidit relative dans les magasins Un tel
214. u des d fauts r dhibitoires o Le plus souvent la r gulation de l hygrom trie par les humidificateurs autonomes n est pas tr s pr cise Il faut donc accepter des fluctuations qui peuvent tre rapides et importantes en amplitudes o Les humidificateurs comportent un ventilateur s agit donc d un quipement g n rateur de bruit o Un humidificateur autonome impose une maintenance qui d passe le simple contr le du niveau de l eau dans la cuve Une hygi ne parfaite de l appareil devra tre assur e pour viter tout risque de d veloppement de micro organismes Ceci impose notamment une vidange et une d sinfection r guli re du circuit d eau o Les d shumidificateurs autonomes Pour assurer leur fonction de d shumidification la plupart des appareils autonomes disponibles sur le march disposent d un circuit frigorifique associ un ventilateur charg de faire circuler l air dans l appareil L air aspir par le ventilateur passe d abord sur ce qu il est convenu d appeler l raporateur du circuit frigorifique ainsi nomm parce que le fluide frigorig ne contenu dans le circuit s y vapore basse pression Cette vaporation du fluide pr l ve de la chaleur l air en le refroidissant au del de sa temp rature de ros e LEXIQUE Ceci provoque une condensation de la vapeur d eau L air ainsi refroidi et d shumidifi est ensuite r chauff en traversant le condenseur du circuit frigorifique qui lui r
215. u pare vapeur dans les liaisons entre parois Une bonne option constructive peut consister choisir de reconstruire une v ritable boite isol e dans le volume destin recevoir les archives photographiques en faisant appel aux techniques tr s industrialis es des chambres froides Deuxi me contrainte Elle est de nature technologique En effet avec les valeurs de temp rature et d humidit n cessaires la bonne conservation des archives photographiques les techniques traditionnelles de rafra chissement et de d shumidification sont insuffisantes Avec les conditions climatiques de conservation cit es plus haut 10 C et 35 d humidit relative la temp rature de ros e est d environ 4 Or il est impossible d obtenir une telle temp rature avec des batteries froides traditionnelles s agit d un exemple Selon les cas les niveaux atteindre peuvent tre plus ou moins rigoureux 35 Le sol en est une L absence de traitement thermique du sol est souvent l origine de graves d sordres L isolation du sol pose le probl me particulier de sa r sistance m canique vis vis des charges transmises par le mobilier En fonction de la nature de l isolant choisi il peut tre n cessaire de disposer une plaque de r partition des charges sous les tag res 96 L humidification des mat riaux augmente leur conductivit thermique Des condensations peuvent apparaitre dans les mat riaux si leur temp ra
216. uation l chelle quotidienne La v rification du respect des amplitudes de fluctuation court terme et notamment l chelle quotidienne n cessite galement des calculs statistiques Le principe du calcul consiste d finir une fen tre temporelle dont la taille correspond l chelle de fluctuation pour laquelle une tol rance est fix e Supposons pour simplifier que cette chelle soit gale une journ e et que l on s int resse la seule temp rature On doit donc examiner les premi res 24 heures d terminer le maximum de la temp rature sur cette p riode puis le minimum calculer l cart et le comparer la valeur maximale accept e pour cet cart Puis on d cale la fen tre temporelle d un pas de temps Et ainsi de suite Le calcul est r p t pour l humidit relative Lorsque les calculs sont achev s on obtient une statistique sur le 144 VERSION 1N EXEMPLE DE PROTOCOLE DE R CEPTION DES CONDITIONS CLIMATIQUES respect des fluctuations court terme Comme pr c demment il s agira de pr ciser dans le CCTP la valeur seuil en de de laquelle la s rie de mesures sera consid r e comme non conforme Synth se pour le magasin tudi Un magasin est suppos satisfaire les exigences du contr le sur la p riode consid r e s il respecte les deux crit res d crits pr c demment VERSION 1N 145 EXEMPLE DE PROTOCOLE DE R CEPTION DES CONDITIONS CLIMATIQUES 146 VERSION 1N
217. uellement tre raccord e Pour assurer ces fonctions de pilotage des quipements de traitement du climat int rieur des b timents la GTB utilise de nombreuses sondes de temp rature et d humidit relative dispos es dans les locaux ou dans les gaines d air soufflage ou reprise Il est donc tentant d utiliser la GTB pour assurer le suivi climat dans les diff rents locaux de 120 VERSION 1N CHAPITRE 5 conservation Bien que cette possibilit ait t retenue dans plusieurs b timents d archives elle pr sente de nombreux inconv nients qu il importe de relever Arr t des mesures si l installation de GTB est en panne Situation probl matique au moment m me o il est particuli rement important de suivre les cons quences de cette panne sur le climat des espaces de conservation Les sondes de mesure de la GTB ne sont pas toujours plac es l o sont les collections pour des raisons techniques qu il est difficile de contourner qualit m trologique des sondes de la GTB ne correspond pas toujours celle requise pour la surveillance du climat autour de collections patrimoniales Difficult pour r cup rer les donn es sur le syst me informatique de la GTB Les techniciens appr cient rarement l intrusion des conservateurs dans un domaine qu ils consid rent comme tant de leur seule comp tence Le choix d utiliser la GTB pour assurer la surveillance du climat int rieur du point de vue de la
218. uement celles qui se produisent l chelle journali re Cependant ce r le de r gulation du b timent peut s av rer insuffisant soit que les propri t s thermophysiques de la construction sont insuffisantes soit parce que les exigences climatiques int rieures sont lev es Une question importante se pose alors pour les magasins de conservation Faut il climatiser Jadis cette interrogation aurait sans doute fait sourire les responsables des constructions de b timents d archives En effet pendant tr s longtemps la complexit et le co t des installations de climatisation ont paru si lev s que l usage de ces techniques semblait r serv des applications exceptionnelles comme en t moigne cet extrait d une tude publi e il y a plus de cinquante ans dans le Bulletin des Biblioth ques de France 38 Sur ce point voir le chapitre 3 59 J BLETON Les magasins livres dans les biblioth ques fran aises du d but du XIX si cle nos jours Bulletin des Biblioth ques de France n 3 1956 p 183 206 VERSION 1N 69 CHAPITRE 4 Le conditionnement d air on le sait est le syst me le plus perfectionn de chauffage faut il ajouter que c est galement le plus co teux tant du point de vue de l installation que de l exploitation frais de consommation et d entretien r glage par personnel qualifi Adopt dans presque toutes les biblioth ques am ricaines o il est pour ainsi dire i
219. uli re induite par une technologie hypertrophi e est double D une part la panne la plus triviale peut avoir de grandes r percussions sur l ensemble du b timent D autre part lorsque les syst mes techniques atteignent un haut degr de complication d busquer une modeste anomalie peut n cessiter un temps consid rable et mobiliser des sp cialistes de tr s haut niveau dont la disponibilit n est pas toujours assur e L exp rience fait appara tre que le recours des technologies de pointe s il est flatteur pour les promoteurs d un projet s accompagne d une fragilisation r elle du fonctionnement L ensemble b timent quipements techniques devient vuln rable la moindre d faillance du syst me de gestion technique Dans des secteurs de l activit humaine o le risque d incident grave et a fortiori d accident doit tre limin tout prix des moyens financiers peuvent tre mobilis s pour assurer une redondance des organes sensibles afin de garantir une disponibilit de l quipement exempt de toute panne qui pourrait compromettre la s curit des personnes ou l int grit des biensP La plupart du temps pour un b timent d archives les ma tres d ouvrage n ont pas les moyens de doubler voire de tripler les s curit s afin d assurer un fonctionnement sans faille de leurs quipements Malheureusement le z ro d faut demeure aujourd hui encore un objectif largement inaccessible conomiquement parlant
220. ulte d un exercice d optimisation particuli rement ardu L TAT SANITAIRE DES ARCHIVES A T IL T TUDI VERSION 1N 144 CHAPITRE 5 Le transfert des collections dans un nouveau b timent pose d innombrables probl mes Autant ne pas y ajouter celui de d m nager avec les archives quelques foyers actifs de micro otganismes opportunistes En g n ral la pr paration d un d m nagement d archives s accompagne d un examen de l tat sanitaire des documents accompagn d un d poussi rage et d un conditionnement s il n existe pas et s il est possible des fonds et collections LES CONDITIONS THERMOHYGROM TRIQUES DANS LESQUELLES SONT CONSERV ES ACTUELLEMENT LES ARCHIVES ONT ELLES T IDENTIFI ES Pour que le transfert des archives dans leur nouveau b timent s op re sans stress hydrique ou thermique il convient de bien connaitre les conditions climatiques auxquelles les fonds et collections taient soumis dans leurs anciens magasins La connaissance de cette situation pr alable permettra de d finir un sc nario de transition minimisant les risques du d m nagement sur ce plan Lors de la phase de programmation DESCRIPTION DES CARACT RISTIQUES DU CLIMAT INT RIEUR ASSURER EST ELLE CLAIRE ET EXHAUSTIVE Tout se joue avant le projet c est dire avant l intervention de l architecte et son quipe d ing nieurs Un projet est une r ponse une question Si la question est floue in
221. ur e la surface y a eu simple adsorption dite encore physisorption C est un processus r versible Le ph nom ne inverse porte le nom de d sorption Si une affinit chimique existe entre le mat riau et la mol cule captur e une r action peut se produire La mol cule sera alors d finitivement captive Ce cas de figure cotrespond un processus de chimisorbtion qui lui est irr versible Pour un mat riau donn et une substance donn e il est possible de d terminer exp rimentalement les conditions dans lesquelles le m canisme de l adsorption peut se produire On tablit ainsi des relations appel es Zrozbermes d adsorption propres chaque couple mat riau 147 LEXIQUE CELLULOSE CHARBON ACTIF 148 substance La Figure 30 p 131 en est un exemple pour le papier et la vapeur d eau D expression isotherme rappelle que l adsorption est un ph nom ne d pendant de la temp rature Constituant principal des v g taux la cellulose est un polym re naturel constitu d un enchainement de plusieurs milliers de mol cules de glucose un sucre appartenant la grande famille des glucides Sa formule chimique C H 0 indique que les seuls l ments chimiques entrant dans la composition du glucose et donc de la cellulose sont le carbone l hydrog ne et OH OH n Figure 34 Structure chimique de la cellulose mettant en vidence les trois fonctions hy
222. ur m tabolisme ils y rejettent vapeur d eau dioxyde de carbone et autres polluants chimiques Outre l apport d oxyg ne pour le personnel le renouvellement d air A x n 80 dans un local d archives a donc pour fonction compl mentaire d vacuer les polluants 7 C est l la cons quence de la deuxi me phase de la respiration La premi re phase l Zzspzration introduit Pair dans les organes respiratoires tandis que la seconde phase l expzration permet le rejet des sous produits de la respiration dont du dioxyde de carbone et de la vapeur d eau 80 Les locaux n ont pas de parois lastiques Par cons quent la quantit d air souffl e l int rieur doit n cessairement tre compens e par une quantit d air sortant strictement identique Si le d bit massique d air extrait du local est plus faible que le d bit massique d air souffl il en r sultera une l g re surpression dans le local L exc dent d air souffl sortira par les zones comportant des d fauts d tanch it joints de porte le plus souvent de telle sorte que l quation fondamentale d bit massique entrant d bit massique sortant soit rigoureusement respect e La question de la surpression des locaux sera trait e plus loin 90 VERSION 1N CHAPITRE 4 mis dans l ambiance par les occupants mais aussi par les mat riaux de construction et ventuellement les collections elles m mes On a pu observer des situations de pollution chimi
223. us r aliste d valuer l impact des conditions environnementales et de leur volution sur la permanence d un fonds ou d une collection de mani re relative En g n ral la d termination de la valeur de lisoperme sera suffisante pour l tude pr liminaire d une strat gie climatique adapt e un magasin de conservation Cette r flexion sera utilement conduite pendant la phase de programmation de l op ration de construction afin 26 Cette information est en g n ral impossible connaitre faute de donn es sur la nature exacte du papier constituant le document et sur son histoire climatique 32 VERSION 1N CHAPITRE 2 d offrir aux ma tres d oeuvre en charge du projet une base solide de r flexion et de proposition Recommandations en mati re de climat int rieur Quelles valeurs de la temp rature et de l humidit relative faut il pr voir dans un magasin de conservation Il y a quelques ann es la r ponse aurait t facile 18 C 55 pendant les 8 760 heures composant une ann e Avec le temps et l exp rience ce dogme vol en clats La politique de la flat lin v cu Les exigences nouvellement exprim es d un d veloppement durable de nos soci t s Traitement climatique des archives et d veloppement durable page 102 renforcent encore la n cessit de choisir une technique de contr le climatique des archives toujours aussi efficace en termes de conservation mais moins co teuse en
224. ux calculs de simulation Il appartient donc au Ma tre d ouvrage d imposer aux bureaux d tudes de les utiliser en introduisant cette demande d s l laboration de son programme de construction Influence des facteurs architecturaux sur le climat int rieur L extr me variabilit du climat ext rieur a t mise en vidence dans les paragraphes pr c dents Mais comment ces fluctuations se traduisent elles l int rieur des b timents Telle est la question fondamentale pour la conservation des fonds et des collections laquelle il convient maintenant de r pondre Une premi re r ponse est donn e par la Figure 11 qui m rite un examen attentif Extenso Un centre d archives Paris P riode 19 01 08 03 03 08 T T T 1 Pics journaliers Ext rieur Int rieur 20 Temp rature s che C 19 01 2008 29 01 2008 08 02 2008 gt 19 02 2008 29 02 2008 EF Figure 11 Comparaison des temp ratures int rieures et ext rieures dans un centre d archives parisien 35 Des logiciels comme TRNSYS TAS DOE 2 ENERGYPLUS ESP r disponibles depuis de tr s nombreuses ann es devraient tre d usage courant dans les bureaux d tudes fran ais Ce n est malheureusement pas encote le cas VERSION 1N 47 CHAPITRE 3 La courbe rouge montre l volution de la tem
225. ux de brassage est lev meilleure est la diffusion de Pair dans le local et plus grande est l homog n it de la temp rature et de l humidit telative Choix du taux de brassage L exp rience montre qu en dessous d un taux de brassage gal trois fois le volume du local chaque heure le risque de stratification thermique dans le local est important rapport de m lange gal un cart de temp rature de l air induit un cart inverse d humidit relative Toute inhomog n it de temp rature induira n cessairement une inhomog n it de l humidit relative Par ailleurs 51 on r duit le taux de brassage on est contraint d augmenter proportionnellement ce qu il est convenu d appeler les carts de soufflage Raisonnons d abord sur la temp rature Si pour maintenir une temp rature constante dans un local il faut souffler 1 500 m h une temp rature sup rieure de 5 C l ambiance une r duction de d bit imposera un cart de soufflage plus lev Ceci constitue un facteur suppl mentaire de d gradation de l homog n it des conditions climatiques internes Le raisonnement s applique la correction hydrique Une r duction du d bit d air souffl impose d accro tre l cart hydrique de soufflage ce qui dans certaines configurations peut s av rer probl matique Tout ceci milite pour l adoption d un taux de brassage relativement lev Dernier argument l augmentation du d bit souffl dans un lo
226. v lant ainsi tonnamment durable s il est correctement fabriqu et conserv dans de bonnes conditions S il n est pas le seul crit re important le climat entourant un ensemble d archives repr sente sans aucun doute l un des facteurs d terminant de sa long vit La raison doit tre cherch e dans la nature m me du papier De par sa structure poreuse de par la nature chimique de ses fibres le papier apparait comme l rch type des mat riaux hygroscopiques c est dire des substances capables d adsorber LEXIQUE de la vapeur d eau puis de la restituer l ambiance dans laquelle elles sont plac es en fonction des vatiations du contenu en eau de l air Cette caract ristique fondamentale du papier mais aussi du parchemin du cuir du carton etc est au c ur de l explication du comportement singulier des documents en regard des variations climatiques de leur environnement et plus particuli rement des fluctuations de l humidit de l air Interaction avec le climat Toute substance mat tielle plac e dans une ambiance va chercher se mettre en quilibre thermique avec cette derni re de telle sorte qu apr s un certain temps les temp ratures de la substance et de l ambiance soient identiques ce jour aucune exp rience scientifique n a jamais contredit ce principe fondamental et universel de la thermodynamique Pour les substances hygroscopiques un processus compl mentaire se manifeste Il concerne l quil
227. valent de la reprise comme l illustre la figure suivante VERSION 1N 97 CHAPITRE 4 C Air souffl 2 000 m h Armoire de climatisation Registre de r glage lt Air repris 1 950 m h Air neuf 50 m h In Extenso Figure 26 Exemple de traitement a raulique d un magasin par une armoire de climatisation La quantit d air neuf inject n est pas reprise induisant une mise en surpression du magasin Le cas des archives photographiques Les probl mes sp cifiques pos s par les locaux abritant des archives photographiques m ritent sans aucun doute quelques remarques particuli res L instabilit chimique intrins que des mat riaux constituant les documents photographiques a t soulign e dans le chapitre 2 Elle constitue un v ritable d fi pour la conservation Aussi est on conduit choisir des conditions climatiques beaucoup plus contraignantes pour les archives photographiques que pour les archives traditionnelles La plupart du temps on maintient dans les locaux des temp ratures et des humidit s relatives plus basses que dans les magasins de conservation recevant des archives traditionnelles Ces exigences plus contraignantes ont des cons quences sut le choix de construction et sur celui des quipements de climatisation 33 La norme NF ISO 11799 2003 Information et documentation Prescriptions pour le stockage des documents d archives et de biblioth
228. vaporation de l eau r pandue Le sc nario propos est celui d une d inondation tr s mod r e conduisant la pr sence d un film d eau de 1 mm d paisseur sur toute la surface 200 m d un magasin Le volume d eau r pandu est donc de 200 litres Si le renouvellement de l air est faible humidit relative dans le magasin peut s approcher de 100 Supposons qu une baie d une superficie de 1 m soit ouverte sur l ext rieur Un change d air va se produire L air ext rieur p n trant dans le magasin ne pourra contribuer l ass cher que si son rapport de m lange est inf rieur celui de l air int rieur du magasin qui apr s l inondation sera proche de la saturation Posons l hypoth se que la temp rature du magasin est r gul e 18 et que son humidit relative s est lev e 95 apr s le sinistre Ces conditions thermohygrom triques correspondent un rapport de m lange d environ 12 g kg Si le rapport de m lange de l air ext rieur est sup rieur cette valeur aucun s chage ne peut tre attendu Dans une ville comme Strasbourg par exemple une telle situation se rencontre plus de 150 jours par an comme le montre la Figure 18 VERSION 1N 55 CHAPITRE 3 Choisissons un moment de l ann e en hiver o un s chage serait a priori possible et postulons une temp rature ext rieure de 0 et une humidit relative ext rieure de 80 Ces conditions correspondent un rapport de m lange de 3 g
229. variations ext rieures du climat et des perturbations int rieures Une r gulation est donc un dispositif tentant de maintenir l quilibre d un syst me en d pit des sollicitations qu il supporte la mani re d un pilote qui tente de maintenir son a ronef sur un cap constant malgr les variations du vent tant en direction qu en intensit Cependant selon le type de la r gulation et la finesse des r glages qu elle aura recus de la part des metteurs au point de l installation technique l cart instantan entre temp rature r elle observ e dans le local et consigne valeur recherch e peut tre plus ou moins grand Dans certains cas les carts constat s dus la r gulation sont plus importants que ceux qui se seraient produits en l absence de toute r gulation En d autres termes le syst me cens corriger les variations que subit un local devient la source principale des perturbations Tel est l effet secondaire qui tait voqu Or il ne faut pas s y tromper ce cas de figure est beaucoup plus fr quent qu on ne l imagine Il existe des types de r gulation et des m thodes de calcul associ es ces r gulations qui permettent d optimiser le r glage des installations techniques complexes Ainsi lorsqu elles sont correctement r gl es les r gulations classiques de type PID LEXIQUE ou les r gulations pr dictives plus innovantes constituent d excellentes solutions pour le pilotage des syst mes de traitement d a

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