À l'intérieur des bâtiments, notamment ceux destinés à un usage commercial, pour atteindre les niveaux recommandés de qualité de l'air intérieur (QAI), il est nécessaire de diluer l'air intérieur avec de l'air provenant de l'extérieur, conditionné et filtré, car il contient des polluants et des bioeffluents.

Prenons l'exemple d'un hôpital en hiver. Pour simplifier, nous considérons uniquement l'utilisation d'air frais extérieur, très froid et humide (point A, température = -5 °C, humidité relative = 80 %). Cet air est ensuite chauffé par une batterie installée dans l'une des centrales de traitement d'air de l'hôpital, subissant une transformation : sa température augmente, mais l'humidité spécifique (teneur absolue en vapeur d'eau dans une quantité d'air donnée) reste constante. Les nouvelles conditions de température et d'humidité du flux d'air sont alors représentées par le point B, soit une température = 22 °C et une humidité relative = 12 %.

Sous l'effet du réchauffement de l'air, l'humidité relative – qui exprime la quantité de vapeur d'eau présente par rapport à la quantité maximale que l'air peut contenir à une température donnée avant condensation – chute considérablement. En effet, l'humidité relative passe de 80 % initialement dans l'air extérieur à environ 12 % à l'intérieur, sans aucune perte de vapeur d'eau !

Cela se produit parce que, lorsqu'il est chauffé, l'air augmente la quantité de vapeur d'eau qu'il peut « supporter » en suspension (humidité).

Le chauffage de l'air frais extérieur peut être représenté sur un diagramme psychrométrique de Carrier.

Ainsi, le flux d'air sera introduit dans le bâtiment dans les conditions décrites au point B et, en se mélangeant à l'air déjà présent dans les pièces, provoquera une diminution progressive de l'humidité relative interne.

Cet exemple montre clairement que le besoin de renouvellement d'air pour assurer une QAI adéquate est directement lié à la nécessité de contrôler l'humidité dans ce même environnement. Même avec un taux de renouvellement d'air réduit, l'environnement intérieur aura tendance à être sec. De plus, si des critères de ventilation sont adoptés en fonction des exigences de QAI ou, comme expliqué dans les chapitres précédents, dans le but de minimiser le risque de propagation des infections, l'air deviendra encore plus sec, ce qui représentera un risque non seulement pour le confort des occupants, mais aussi pour leur santé.

Compte tenu de l'importance de maintenir un taux d'humidité relative adéquat, un système d'humidification est nécessaire pour ramener l'humidité relative à la plage correcte. Le processus d'humidification peut être mis en œuvre par un système adiabatique (ligne 1), par pulvérisation de fines gouttelettes d'eau dans l'air, ou par un système isotherme (ligne 2), par ébullition de l'eau pour produire de la vapeur absorbée par l'air.

Le chauffage et l’humidification de l’air frais extérieur peuvent également être représentés sur un diagramme psychrométrique de Carrier.

Quelle que soit la technologie d’humidification utilisée, le système fonctionnera principalement en hiver, lorsque le système de chauffage réduit l’humidité relative et rend l’air très sec.

En conclusion , chauffer l’air extérieur froid et humide à 22 °C peut réduire considérablement l’humidité relative d’environ 80 % à seulement 12 % sans éliminer aucune humidité, laissant l’air hivernal inconfortablement sec.

Pour préserver le confort et la santé (réduction de la sécheresse des muqueuses, des irritations et de la transmission des agents pathogènes), un système d'humidification adapté est essentiel, ainsi qu'une ventilation adéquate. Qu'il soit adiabatique (atomisation) ou isotherme (injection de vapeur), une technologie adaptée permettra de rétablir l'humidité relative à une plage idéale de 40 à 60 %, créant ainsi des environnements intérieurs plus sains et plus économes en énergie.