Calcul de déshumidification et de chauffage d'une piscine
Quantifiez la vapeur d'eau évaporée par le bassin (formule de Bernier ou plan d'eau plein air), dimensionnez le débit d'air neuf de déshumidification du hall et la puissance de chauffage de l'eau, avec note de calcul PDF professionnelle.
Mis à jour le
Bassin
Surface × profondeur moyenne — sert à la montée en température
26–28 °C sportif · 28–30 °C ludique
Ambiance du hall
Recommandé : T eau + 1 à 2 °C
Consigne usuelle : 60 à 70 %
Fréquentation maximale instantanée (FMI)
Air extérieur (dimensionnement)
Température extérieure de base hiver
90 % en hiver (défavorable pour l'air neuf)
Réchauffage de l'eau
Eau de remplissage / d'appoint (10–15 °C)
48 à 72 h usuel en première chauffe
Apport d'eau neuve : 30 L/j/baigneur (arrêté du 19/12/2025)
Soit 1 312 litres d'eau par jour à condenser ou extraire du hall — flux de 219 g/h·m² sur le plan d'eau.
En hall couvert, l'évaporation domine largement le bilan.
Humidité relative du hall : 65 %
plage recommandée 60 à 70 % · confort / risque de corrosion
Air ambiant à 29 °C pour une eau à 28 °C
écart 1 K · T air = T eau + 1 à 2 °C recommandé
Fréquentation 25 baigneurs ≤ FMI réglementaire
25 / 250 baigneurs · CSP art. D. 1332-7 (1 baigneur/m² couvert)
Débit d'air neuf ≥ débit hygiénique réglementaire
3 386 / 550 m³/h · RSDT : 22 m³/h par occupant
Bilan de la puissance de réchauffage
| Poste de déperdition du bassin (maintien) | Puissance | Part |
|---|---|---|
| Évaporation (chaleur latente prélevée sur le bassin) | 36,98 kW | 84 % |
| Renouvellement d'eau neuve (9 000 L/j réchauffés de 12 à 28 °C) | 6,98 kW | 16 % |
| Total maintien en température | 43,96 kW | 100 % |
L'évaporation, clé de voûte du bilan d'une piscine
Tout le génie climatique d'une piscine découle d'un seul phénomène : l'évaporation du plan d'eau. La fine couche d'air au contact de l'eau est saturée d'humidité à la température de l'eau ; l'ambiance du hall, plus sèche, absorbe en permanence cette vapeur. Ce flux de vapeur est à la fois la charge de déshumidification que doit traiter la centrale de traitement d'air (sous peine de condensation et de corrosion de la charpente) et la première perte thermique du bassin (chaque kg d'eau évaporé prélève ≈ 0,68 kWh de chaleur latente sur l'eau).
Pour un bassin couvert, la profession française utilise la formule de Bernier :
Formule de Bernier
Mevap : débit d'évaporation en kg/h · S : surface du plan d'eau en m² · n : taux d'occupation en baigneurs par m² de plan d'eau : le terme 16 correspond au bassin au repos, le terme 133 × n à l'agitation des baigneurs · We : humidité absolue de l'air saturé à la température de l'eau (kg d'eau / kg d'air sec) · Was : humidité absolue de l'air saturé à la température ambiante, et Ga l'humidité relative de l'ambiance (le produit Ga × Was représente l'humidité absolue de l'air du hall)
Pour un bassin de plein air, c'est le vent qui gouverne l'échange de masse ; l'outil applique la formule classique des plans d'eau ventilés :
v : vitesse du vent en m/s au ras du plan d'eau (plein air 4 · semi-abrité 2 · abrité 0,5 à 1) · Wext : humidité absolue de l'air extérieur (kg d'eau / kg d'air sec)
À conditions d'eau égales, un bassin extérieur évapore 3 à 5 fois plus qu'un bassin couvert : l'air y est plus sec, plus froid et constamment renouvelé.
Bernier ou VDI 2089 : deux méthodes, une même échelle
Hors de France, et chez la plupart des fabricants de centrales de traitement d'air, la référence n'est pas Bernier mais la directive allemande VDI 2089 Blatt 1. Elle part de l'écart de pression de vapeur plutôt que d'humidité absolue, et remplace le terme de fréquentation par un coefficient d'échange ε choisi selon le type de bassin :
Méthode VDI 2089
Mevap : évaporation en g/h · ε : coefficient d'échange d'eau en g/(m²·h·mbar), selon le type de bassin · S : surface du plan d'eau en m² · p_eau : pression de vapeur saturante à la température de l'eau (mbar) · p_air : pression partielle de vapeur de l'ambiance (mbar)
| Type de bassin | ε [g/(m²·h·mbar)] | Fréquentation équivalente chez Bernier |
|---|---|---|
| Bassin bâché | 0,5 | non modélisé |
| Plan d'eau au repos | 5 | — |
| Bassin privé | 15 | 1 baigneur / 25 m² |
| Piscine couverte, exploitation normale | 20 | 1 baigneur / 10 m² |
| Bassin de loisirs | 28 | 1 baigneur / 5 m² |
| Bassin à vagues | 35 | au-delà du domaine |
La troisième colonne est le résultat d'un recoupement : pour chaque niveau de fréquentation, on traduit le résultat de Bernier en coefficient ε équivalent. Les deux méthodes classent le même bassin au même niveau sur toute la plage d'exploitation courante — sur une piscine couverte en exploitation normale, l'écart entre elles est d'environ 7 %.
Elles divergent aux extrémités, et c'est utile à savoir. Au repos, le terme 16 de Bernier équivaut à un ε de l'ordre de 10, soit le double du « plan d'eau au repos » de VDI 2089 : dimensionner un déshumidificateur de nuit sur ce seul terme conduit à le surdimensionner. À très forte fréquentation, au-delà d'environ 1 baigneur pour 3 m², Bernier dépasse le coefficient du bassin à vagues : pour un espace ludique à toboggans, c'est VDI 2089 qu'il faut retenir.
Dimensionner l'air neuf de déshumidification
La vapeur émise par le bassin doit être évacuée au rythme où elle est produite, sinon l'humidité du hall dérive. Le moyen le plus simple, et le plus économique en hiver, est le balayage par air neuf : on introduit de l'air extérieur sec et on extrait l'air ambiant humide. Le débit se déduit d'un bilan massique de vapeur d'eau sur le hall :
Q : débit d'air sec en kg/h, converti en m³/h par le volume spécifique de l'ambiance · Mevap : évaporation en kg/h · Wamb et Wext : humidités absolues de l'ambiance et de l'air extérieur (kg d'eau / kg d'air sec)
Deux garde-fous s'imposent :
- le débit d'air neuf ne descend jamais sous le minimum hygiénique, soit 22 m³/h par occupant en piscine (règlement sanitaire départemental type, chapitre ventilation) ;
- quand l'air extérieur devient plus humide que l'ambiance (été orageux), le bilan change de signe : l'air neuf ne peut plus déshumidifier et une pompe à chaleur de déshumidification doit prendre le relais.
C'est pourquoi les centrales de traitement d'air de piscine modernes combinent modulation d'air neuf, batterie de déshumidification thermodynamique et récupération de chaleur sur l'air extrait ; le calcul ci-dessus fournit le débit et la charge de dimensionnement de ces équipements. Les déshumidificateurs du commerce, eux, sont catalogués en litres extraits par 24 heures : c'est l'évaporation journalière, que l'outil affiche à côté du débit horaire.
Le plafond de 14,5 g/kg : quelle humidité relative viser vraiment
La consigne courante « 60 à 70 % d'humidité relative » est commode, mais elle est trompeuse quand le hall est chaud. Ce qui pilote la condensation sur les parois froides, la corrosion et la sensation de moiteur, ce n'est pas l'humidité relative mais l'humidité absolue. En piscine publique, on plafonne couramment l'ambiance à 14,5 g d'eau par kg d'air sec. Traduit en humidité relative, ce plafond descend à mesure que l'air se réchauffe :
| Température du hall | 26 °C | 27 °C | 28 °C | 29 °C | 30 °C |
|---|---|---|---|---|---|
| HR donnant 14,5 g/kg | 69 % | 65 % | 61 % | 58 % | 54 % |
Autrement dit : à 27 °C, viser 65 % d'humidité relative respecte le plafond et reste dans la plage de confort. À 30 °C, la même consigne de 65 % porte l'ambiance à 17,4 g/kg, bien au-delà. Plus le hall est chaud — bassin ludique, bassin d'apprentissage — plus la consigne en humidité relative doit descendre. C'est aussi ce qui explique qu'un hall chaud coûte cher à déshumidifier : à plafond d'humidité absolue constant, l'air y est plus loin de la saturation, donc l'évaporation du bassin y est plus vive.
Chloramines : quand 22 m³/h par occupant ne suffisent plus
Le débit d'air neuf d'un hall de bassin sert à deux choses qui n'ont pas le même dimensionnant. La première est la déshumidification, calculée ci-dessus. La seconde est l'évacuation de la trichloramine, ce composé volatil issu de la réaction du chlore avec la matière organique apportée par les baigneurs, responsable de l'odeur caractéristique et des irritations respiratoires et oculaires.
Sur ce second point, deux références coexistent et il faut savoir laquelle on applique. Le règlement sanitaire départemental type classe les piscines parmi les locaux à pollution non spécifique et retient 22 m³/h par occupant : c'est le plancher réglementaire, celui que l'outil impose comme minimum. Mais l'Anses, dans son expertise de 2010 sur les risques sanitaires liés aux piscines, recommande de ne pas dépasser 0,3 mg/m³ de trichloramine dans l'air du hall — l'Organisation mondiale de la santé retenant pour sa part une valeur guide provisoire de 0,5 mg/m³. Atteindre l'objectif français conduit en pratique à des débits de l'ordre de 60 m³/h par occupant, et surtout à une reprise d'air au ras du plan d'eau, là où le gaz s'accumule dans la zone respiratoire des nageurs.
Sur l'exemple du bassin de 250 m² traité plus bas, la déshumidification hivernale demande environ 3 400 m³/h, très au-dessus des 550 m³/h du plancher hygiénique comme des 1 500 m³/h de l'objectif chloramines : en hiver, le débit de déshumidification couvre tout. C'est en mi-saison et en été, quand l'air extérieur se rapproche de l'ambiance et que le débit de déshumidification s'effondre, que la question de la qualité de l'air redevient dimensionnante.
La puissance de chauffage du bassin
Le réchauffeur d'eau doit couvrir deux situations distinctes, et c'est la plus exigeante qui dimensionne l'échangeur :
- La première mise en température : élever tout le volume du bassin de la température de l'eau de ville (10–15 °C) à la consigne, en général sur 48 à 72 heures :
Première mise en température
P : puissance en kW · V : volume du bassin en m³ · ρ : masse volumique de l'eau, 1 000 kg/m³ · c : chaleur massique de l'eau, 4,185 kJ/(kg·K) · ΔT : écart entre l'eau de remplissage et la consigne, en K · t : durée de montée en heures
C'est exactement la règle que tout pisciniste connaît sous la forme P = V × ΔT × 1,163 / t : le coefficient 1,163 n'est rien d'autre que la chaleur massique de l'eau exprimée en Wh/(kg·K).
- Le maintien en régime établi : compenser l'évaporation (chaleur latente, poste dominant), le réchauffage de l'eau neuve d'appoint (au moins 30 L par baigneur et par jour dans les piscines recevant du public, arrêté du 19 décembre 2025) et, en plein air, la convection avec l'air et le rayonnement vers le ciel nocturne.
L'outil détaille chaque poste et retient la puissance maximale. En pratique, on retrouve l'ordre de grandeur bien connu des exploitants : un bassin couvert bien régulé perd 150 à 250 W par m² de plan d'eau, un bassin plein air venté peut dépasser 500 W/m², d'où l'intérêt majeur de la couverture isotherme hors ouverture.
Exemple : bassin public de 250 m²
Soit un bassin couvert de 250 m² et 500 m³ (eau à 28 °C, hall à 29 °C / 65 % HR, 25 baigneurs simultanés, 300 baigneurs par jour), air extérieur de base −5 °C / 90 % :
- Évaporation : n = 25/250 = 0,1 baigneur/m², soit Mevap = 250 × (16 + 13,3) × (0,0241 − 0,65 × 0,0256) ≈ 55 kg/h (plus de 1 300 litres par jour) ;
- Air neuf de déshumidification : ΔW = 16,4 − 2,2 = 14,2 g/kg, soit ≈ 3 400 m³/h, bien au-dessus du minimum hygiénique de 550 m³/h (25 × 22 m³/h) ;
- Maintien du bassin : 37 kW d'évaporation + 7 kW d'eau neuve ≈ 44 kW ;
- Première chauffe : 500 m³ élevés de 16 K en 48 h ≈ 194 kW : c'est elle qui dimensionne l'échangeur (ou impose d'allonger la durée de montée).
Comment ce calcul est vérifié
Le moteur de cet outil est couvert par une suite de 33 tests automatisés construite sur des références externes, et non sur ses propres sorties.
- Bernier mise en regard de VDI 2089. La directive allemande, réécrite indépendamment du moteur, sert de seconde méthode. Sur une piscine couverte en exploitation normale, les deux s'accordent à 7 % près. Sur toute la plage de fréquentation courante — de 1 baigneur pour 25 m² à 1 pour 5 m² — le résultat de Bernier reste à moins de deux points du coefficient VDI correspondant.
- Psychrométrie reprise des tables publiées. Les humidités absolues viennent des formules de l'air humide de l'ASHRAE. Les pressions de vapeur saturante calculées sont reprises ligne à ligne des tables de l'air saturé, de 0 à 40 °C : l'écart reste sous 0,03 %. Le même calcul retrouve la pression d'ébullition de l'eau à 100 °C à 0,09 % près.
- La mise en température comparée à la règle métier. La chaleur massique retenue par l'outil redonne le coefficient 1,163 Wh/(kg·K) de la filière piscine à 0,04 % près. Sur l'exemple publié, la puissance de première chauffe calculée coïncide avec celle que donne la règle.
- Les chiffres publiés sur cette page sont ceux du moteur. L'exemple du bassin de 250 m² et le tableau des humidités relatives à 14,5 g/kg sont assertés valeur par valeur : évaporation, débit d'air neuf, puissances d'évaporation, d'eau neuve et de première chauffe. Si un chiffre affiché divergeait un jour du calcul, les tests échoueraient.
- Cohérence interne et entrées dégradées. Le débit d'air neuf retourné, multiplié par l'écart d'humidité absolue qu'il franchit, redonne exactement la vapeur émise par le bassin. Un champ laissé vide, une surface nulle ou une température hors du domaine 5–40 °C donnent un message explicite, jamais une valeur vide ni un zéro trompeur.
Références
- VDI 2089 Blatt 1 (septembre 2023) — Technische Gebäudeausrüstung von Schwimmbädern — Hallenbäder(équipements techniques des piscines couvertes). Verein Deutscher Ingenieure. Méthode d'évaporation par coefficient d'échange ε et valeurs d'ambiance recommandées, utilisée ici comme méthode de recoupement.
- ASHRAE Handbook — Fundamentals, chapitre « Psychrometrics ». Corrélation de Hyland-Wexler pour la pression de vapeur saturante et propriétés de l'air humide (humidité absolue, volume spécifique) dont dérivent tous les écarts d'humidité de l'outil.
- Arrêté du 19 décembre 2025 relatif aux dispositions techniques applicables aux piscines mentionnées à l'article D. 1332-1 du code de la santé publique (JO du 24 décembre 2025), article 3 : au moins 30 litres d'eau non recyclée par baigneur et par jour d'ouverture. Abroge l'arrêté du 7 avril 1981.
- Code de la santé publique, article D. 1332-7 — fréquentation maximale instantanée : une personne par m² de plan d'eau en bassin couvert, trois personnes pour 2 m² en plein air.
- Règlement sanitaire départemental type, chapitre ventilation (articles 63 à 66) — débits minimaux d'air neuf des locaux à pollution non spécifique : 22 m³/h par sportif en piscine.
- Anses (2010) — Évaluation des risques sanitaires liés aux piscines, avis du 9 juin 2010 : recommandation de ne pas dépasser 0,3 mg/m³ de trichloramine dans l'air des halls de bassin.
- TRNSYS Type 144 / Polysun — modèle de bassin extérieur : émissivité du plan d'eau ε = 0,9 et coefficient de convection h = 3,1 + 4,1·v W/(m²·K), repris pour les pertes de convection et de rayonnement en plein air.
- Domaine de fréquentation. Le terme d'agitation de Bernier suit l'échelle de VDI 2089 tant que la fréquentation reste entre 1 baigneur pour 25 m² et 1 pour 5 m² de plan d'eau — la plage d'exploitation d'un bassin sportif, d'apprentissage ou de loisirs. Au-delà d'environ 1 baigneur pour 3 m², le calcul dépasse le plus fort coefficient publié par VDI 2089, celui du bassin à vagues : pour un espace ludique à toboggans et vagues, dimensionner directement sur VDI 2089.
- Plan d'eau libre en permanence. Le calcul décrit un bassin découvert, y compris la nuit. Au repos, la formule de Bernier retient environ le double du terme de repos de VDI 2089 : le régime nocturne obtenu ici est celui d'un plan d'eau non bâché. Une couverture isotherme fait chuter le coefficient d'évaporation de VDI 2089 de 5 à 0,5, soit un facteur dix — un gain à prendre en compte à part.
- Déshumidification par balayage d'air neuf. Le débit retourné est la charge de dimensionnement d'une centrale de traitement d'air. Quand l'air extérieur devient plus humide que l'ambiance, l'outil le signale et se replie sur le débit hygiénique : le dimensionnement de la batterie thermodynamique qui prend alors le relais, et son COP, relèvent d'une sélection fabricant.
- Qualité de l'air : plancher hygiénique seul. Le minimum retenu est celui du règlement sanitaire départemental type, 22 m³/h par occupant. Il ne garantit pas l'objectif de 0,3 mg/m³ de trichloramine recommandé par l'Anses, que la pratique atteint plutôt vers 60 m³/h par occupant avec une reprise au ras du plan d'eau. Sur un bassin très fréquenté ou sous un plafond bas, retenir cette seconde valeur comme plancher.
Questions fréquentes
Pour aller plus loin