Draft septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction. NIT Ventilation. Systèmes de ventilation dans les logements.

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1 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction NIT Ventilation Systèmes de ventilation dans les logements Guide pratique 23/09/2014 NIT Ventilation - Guide pratique v /

2 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Table des matières 1. Conception Choix du système Débits minimum exigés Débits de conception Alimentation et évacuation totales en équilibre Evacuations supplémentaires dans des espaces sans exigences (PEB) d évacuation Augmenter les débits d évacuation dans des espaces d évacuation Recyclage (seulement pour système D) Transfert d air Equilibre par espace Nombre d ouvertures de transfert en série Stratégie de régulation Pas de régulation : non recommandé Régulation manuelle avec plusieurs débits Régulation par horloge Stratégies de régulation à la demande avancées Choix provisoire des composants Emplacement des entrées d air (dans l enveloppe du bâtiment) Pour toutes les entrées d air (naturelles ou mécaniques) Pour les prises d air pour la ventilation mécanique Dimensionnement et sélection des ouvertures d alimentation naturelle Capacité Caractéristiques des produits Exigences PEB au niveau des produits Autorégulation Confort acoustique Isolation thermique Facilité d entretien Ventilation à la demande Emplacement des ouvertures d alimentation naturelle Exigences PEB au niveau de l installation Emplacement des ouvertures d alimentation naturelle par rapport aux autres rejets d air Accessibilité pour l entretien NIT Ventilation - Guide pratique v /

3 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Emplacement des ouvertures d alimentation naturelle dans les locaux Dimensionnement et sélection des conduits et des ouvertures d évacuation naturelle Capacité Caractéristiques des produits Exigences PEB au niveau de l installation Facilité d ntretien Ventilation à la demande Conception des conduits et ouvertures d évacuation en toiture Exigences PEB au niveau de l installation Type de conduit d évacuation Débouché en toiture Isolation thermique et étanchéité à l air Dimensionnement et sélection des ouvertures de transfert (OT) Capacité Caractéristiques des produits Exigences PEB au niveau des produits Confort acoustique Conception et dimensionnement du réseau de distribution mécanique Emplacement du groupe de ventilation Emplacement des prises d air et bouches de rejet Choix du type de prise d air et de bouche de rejet Nombre de bouches par espace Emplacement des bouches dans les espaces Choix et emplacement des silencieux Isolation des conduits Tracé préliminaire du réseau de distribution Réseau ramifié Réseau avec collecteur Dimensionnement Réseaux ramifiés Réseau avec collecteur Sélection du ventilateur ou groupe de ventilation et choix définitif des composants Sélection générale des ventilateurs sur base du point de fonctionnement Critères supplémentaires pour la sélection des ventilateurs et groupes de ventilation Critères généraux pour tous les ventilateurs (pour B, C et D)... NIT Ventilation - Guide pratique v /

4 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Critères spécifiques pour les groupes de ventilation avec récupération de chaleur (D uniquement) Critères supplémentaires pour le choix définitif de tous les composants Montage installation Conduits pour la ventilation mécanique Ventilateurs et groupes de ventilation Percements de l enveloppe du bâtiment Bouches pour la ventilation mécanique Ouvertures et conduits d évacuation naturelle Ouvertures de transfert Mise en service et réception Réglage des débits par l installateur Principes généraux du réglage Deux variantes de la méthode de réglage Etapes de la méthode simplifiée Préparation et initialisation Encodage du réglage du ventilateur, au choix en % ou en m³/h Mesure des débits avec les bouches en position ouverte Réglage des bouches dans le bon ordre Nouveau réglage du ventilateur suivant la proposition Mesure des débits avec les nouveaux réglages Accepter ou rejeter la mesure Réglage fin Réglage du deuxième réseau (système D) Réglage du ventilateur pour les autres positions Mesures et auto-contrôle Général Mesure des débits Mesure de la puissance électrique absorbée Mesure de l étanchéité à l air du réseau de conduits Information pour l utilisateur et pour le responsable du calcul PEB (si d application) Utilisation et entretien Terminologie et définitions Principes de base de la ventilation Débits exigés Calcul des pertes de pression et dimensionnement des conduits (Rapport n 15) Sélection des ventilateurs NIT Ventilation - Guide pratique v /

5 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction 6. Aspects acoustiques Stratégie de régulation Efficacité de la ventilation (répartition de l air) Hygiène, encrassement et entretient Méthodes de réglage des débits Mesure des débits Mesure de la puissance électrique des ventilateurs Mesure de l étanchéité à l air des conduits Mesure des pertes de pression Composants : type et caractéristiques Introduction pour les utilisateurs Cahier des charges type Logements collectifs / appartements Ventilation en rénovation NIT Ventilation - Guide pratique v /

6 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Avant-propos/introduction Ce guide pratique a l ambition d accompagner, pas par pas, le concepteur et installateur des systèmes de ventilation dans les logements, au moyen d informations concrètes et d outils d aide. Champ d application Cette Note d Information Technique concerne la ventilation de base des logements. La ventilation de base est la ventilation qui a pour but d assurer une qualité de l air suffisante pour l occupation et les activités des personnes dans les logements, et qui répond notamment à la réglementation PEB en la matière. A noter qu il existe d autres objectifs et applications possibles de la ventilation : par exemple une ventilation intensive pour le refroidissement nocturne en été («ventilative cooling»), une ventilation supplémentaire pour traiter certains polluants spécifiques (fumée de tabac par exemple), etc. Ces applications autres que la ventilation de base ne sont pas traitées en détails dans cette Note d Information Technique. Les logements considérés ici sont les logements individuels et les bâtiments avec quelques appartements, éventuellement aussi composés d un nombre limité de fonctions non-résidentielles (par ex. cabinet médical avec salle d attente). Ce guide contient deux parties principales : Une feuille de route o Par étapes depuis la conception jusqu à la mise en service o Court, direct, pratique o Règles et recommandations simples. Information de fond supplémentaire dans des annexes thématiques o Information plus détaillée par thème o Justification des recommandations simples de la feuille de route Le document est établi sur base de sources diverses : réglementation, normes nationales et internationales, documents de référence technique, articles et présentations, expérience du CSTC et apport de divers acteurs du secteur : le groupe de suivi du projet OPTIVENT, fédérations professionnelles d installateurs et de fabricants, architectes. Le guide pratique peut être en grande partie appliqué étape par étape avec l aide d un outil de calcul spécialement développé dans ce but. NIT Ventilation - Guide pratique v /

7 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Pour faciliter la lecture et l utilisation de ce document, les éléments suivants sont mis en évidence : Exigences (y compris exigences PEB) vs. recommandations o Les exigences de la réglementation PEB dans les 3 Régions sont indiquées en italique. Pour les informations les plus récentes à propos de la réglementation, valable dans la Région concernée, le lecteur consultera les documents réglementaires. o Les éléments qui ne sont pas en italique sont donc des recommandations qui valent comme code de bonne pratique, mais qui n ont pas de caractère obligatoire. o Certaines Régions ont également publiés certaines règles supplémentaires à la réglementation. Voir par exemple les Questions & Réponses en Région flamande. Spécifications Techniques STS o Certains éléments de cette Note d Information Technique ont un impact sur le niveau de performance selon les critères de la STS-P 75-1 ventilation. o Ces éléments sont indiqués dans le texte par le code (provisoire) «STS». o Dans certains cas, un certain niveau de performance est recommandé dans cette Note d Information Technique. Mais il s agit uniquement d une recommandation. Impact sur le calcul de la performance énergétique o o Outil de calcul o Certains éléments de cette Note d Information Technique ont un impact sur le calcul de la performance énergétique 1 de la réglementation PEB (cfr. Infofiche 42.3). Ces éléments sont indiqués dans le texte par le code (provisoire) «Calcul PEB». Les éléments de cette Note d Information Technique qui peuvent être appliqués dans l outil de calcul sont indiqués dans un encadré. Cette Note d Information Technique a été réalisée par le CSTC dans le cadre du projet Optivent financé par l IWT (VIS-CO-95076). Ces documents ont été établis avec le plus grand soin. Le CSTC ne peut cependant pas être tenu responsable pour le contenu ou pour d éventuels dommages causés par l utilisation de ces informations. 1 Les réglementations régionales utilisent des notions différentes pour désigner le niveau de consommation d énergie primaire. On parle en Région wallonne de niveau Ew, de consommation d énergie primaire totale (en kwh/m²) en Région bruxellois, et de niveau E en Région flamande. Par souci de simplification, on parlera de Calcul PEB dans le cadre de cette Note d Information Technique. NIT Ventilation - Guide pratique v /

8 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Partie I: Guide pratique Feuille de route installateurs 1. Conception Une vue d ensemble et les principes de base de la ventilation individuelle des logements sont présentés dans une vidéo introductive (lien) et dans l annexe «Principes de base» Choix du système On distingue 4 systèmes de ventilation différents A, B, C ou D. Pour plus de détails sur les principes de base de la ventilation et les types de système de ventilation, voir l annexe «Principes de base». Chacun de ces systèmes présente des avantages et des limitations. Chaque maître d ouvrage choisira, avec les conseils de l architecte et de l installateur, le système le mieux adapté à son projet spécifique. Une vue d ensemble des avantages et inconvénients des différents systèmes pour différents critères, tels que la qualité de l air, le confort thermique, le confort acoustique, les coûts d investissement et de fonctionnement, la consommation d énergie, etc., est présentée dans l annexe «Principes de base». Le choix du type de système est un choix personnel du client, en fonction de l importance relative accordée aux différents critères de choix. Bien que ce choix doive s opérer très tôt dans le processus de construction, de nombreux éléments de la conception du système de ventilation peuvent avoir une influence sur le choix du type de système, en particulier : La stratégie de régulation ; L espace nécessaire pour le groupe de ventilation et les conduits des systèmes mécaniques ; L espace nécessaire pour les conduits d évacuation naturelle des systèmes A et B ; L influence des ouvertures d alimentation naturelle des systèmes A et C sur le plan des courants d air et de l acoustique ; 1.2. Débits minimum exigés Type de système : tous. NIT Ventilation - Guide pratique v /

9 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Le débit minimum exigé selon la réglementation PEB doit être déterminé pour chaque espace dans le volume protégé du logement, en fonction de la surface de plancher et du type d espace. Ce débit minimum exigé est donné dans le Tableau 1 pour l alimentation et l évacuation en fonction du type d espace. Pour plus d information sur les débits minimum exigés, voir l infofiche 42.2 et l annexe «Débits exigés». Tableau 1: Débits minimum exigés pour l alimentation et l évacuation en fonction du type d espace dans les logements Remarque: Il y a aussi des exigences pour le transfert d air entre les espaces secs et les espaces humides. Celles-ci sont traitées dans le Type d espace Espaces secs : Chambre à coucher, bureau, salle de jeu ou de hobby (ou équivalent) Séjour, salon, salle à manger (ou équivalent) Espaces humides : Toilette Cuisine fermée, salle de bain, buanderie (ou équivalent) Cuisine ouverte Surface l espace Moins de 7 m² Les débits d alimentation doivent être réalisés avec de l air neuf, sauf à certaines conditions dans le cas du recyclage (uniquement pour le système D, voir ). Une fonction doit être attribuée à chaque espace dans le volume protégé du logement. Voici quelques exemples : de Entre 7 et 20 m² Plus de 20 m² Moins de 21 m² Entre 21 et 42 m² Plus de 42 m² Moins de 14 m² Entre 14 et 21 m² Plus de 21 m² Alimentation en air 25 m³/h 3.6 m³/h.m² 72 m³/h 75 m³/h 3.6 m³/h.m² 150 m³/h Evacuation vers l extérieur 25 m³/h 50 m³/h 3.6 m³/h.m² 75 m³/h 75 m³/h NIT Ventilation - Guide pratique v /

10 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Une espace pour un home-cinéma sera considéré comme un espace sec, soit comme séjour supplémentaire, soit comme salle de hobby. Autres exemples : salle TV, chambre d amis, bibliothèque, etc. (voir annexe «Débits exigés» pour plus de détails). Un espace pour le séchage du linge sera considéré comme un espace humide. Les espaces dans lesquels plusieurs fonctions sont d application sont soit scindés fictivement en deux parties (par exemple un séjour et une cuisine ouverte), soit considérés ensemble (pour plus d information, voir annexe «Débits exigés»). Il peut aussi y avoir des espaces avec une fonction déterminée mais sans exigence de débit dans la PEB, par exemple : débarra (et grenier et caves avec une fonction de stockage), dressing, etc. Bien que non obligatoire, on peut néanmoins prévoir un débit de conception dans ces espaces, voir plus loin. Pour les espaces où un appareil à combustion est installé, des exigences particulières sont d application en fonction du type et de la puissance de l appareil. Voir annexe «Débits exigés» pour plus de détails. Pour les autres espaces spéciaux, il y a parfois d autres exigences que les exigences PEB, qui ne sont pas traitées ici (exemple : gaine d ascenseurs). La surface d un espace (en m²) doit être mesurée au niveau du plancher, entre les parois verticales qui délimitent l espace. Recommandations supplémentaires (voir aussi annexe «Débits exigés») : Pour les espaces situés en partie ou complètement sous un toit en pente ou sous un escalier, la surface de plancher totale sera prise en compte, même si la hauteur sous plafond est insuffisante pour se tenir debout. Lors de la détermination de la surface, on ne tient pas compte de la surface de plancher sous des armoires encastrées. Si une armoire encastrée est un espace à part entière, alors celle-ci est définie comme un espace (par ex. un débarras, sans exigence de débit). Pour les espaces qui s étendent sur plusieurs niveaux (exemple : mezzanine), la surface totale sur tous les niveaux sera prise en compte, y inclus un éventuel escalier. Pour les espaces ouverts (cuisine ouverte à côté d un séjour, lofts, etc.), les surfaces peuvent être calculées sur base d une limite fictive, à justifier, entre les différentes fonctions d espace. Pour plus d information sur les exigences PEB pour la ventilation, voir sur et en particulier l infofiche 42.2 en ce qui concerne les exigences pour la conception du système. Les références complètes vers la réglementation PEB dans chaque Région sont La réglementation PEB se réfère pour une grande partie à la norme belge NBN D :1991. NIT Ventilation - Guide pratique v /

11 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Dans l outil de calcul, ces débits minimum exigés peuvent être déterminés de manière simple après introduction des types d espace et de la surface de tous les espaces (dans le volume protégé du logement) dans l onglet «débits» Débits de conception Type de système : tous. Déterminer les débits de conception est nécessaire pour pouvoir concevoir le système de ventilation en détails : sélection des ouvertures naturelles, dimensionnement du réseau de conduits, sélection du ventilateur, etc. Remarque : Dans la suite du texte, lorsqu on parle de position (de réglage) de conception et de débits de conception, on fait référence à la conception du système de ventilation pour la ventilation de base. Il est toujours possible de prévoir une ou plusieurs position(s) de conception supplémentaire(s) avec des débits de conception plus élevés que les débits de conception pour la ventilation de base. Ce sera par exemple le cas pour des applications particulières éventuelles du système de ventilation (par exemple ventilation intensive pour le refroidissement nocturne, ventilation intensive contre la fumée de tabac, etc.). De telles positions de conception supplémentaires sont autorisées mais ne sont pas traitées en détails dans la suite du texte. Après le calcul des débits minimum exigés, les débits de conception sont déterminés pour chaque espace. Les débits de conception seront au moins égaux aux débits minimum exigés et peuvent éventuellement être un peu plus élevés que ceux-ci : STS Pour les espaces avec un débit minimum exigé (voir Tableau 1), il est raisonnable de prévoir un débit supplémentaire d au moins 5 à 10% (incertitude du calcul, incertitude du réglage et de la mesure des débits, déviation entre les plans et la réalité, etc.). Pour les espaces sans exigence, un débit de conception peut quand même être prévu pour assurer une qualité de l air suffisante. Il est recommandé pour tous les systèmes d équilibrer les débits de conception d alimentation et d évacuation, au niveau du logement mais aussi au niveau de chaque espace via les transferts d air Alimentation et évacuation totales en équilibre Cet équilibre au niveau du bâtiment est recommandé pour les raisons suivantes : Avec un système D, autant l alimentation que l évacuation sont contrôlés mécaniquement. En cas de déséquilibre, le système occasionne des in- ou exfiltrations supplémentaires au travers de l enveloppe du NIT Ventilation - Guide pratique v /

12 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction bâtiment et diminue donc l efficacité de la récupération au niveau du bâtiment globalement. Avec les systèmes C et B, la ventilation est principalement contrôlées par la partie mécanique qui crée une dépression (système C) ou une surpression (système B) dans le bâtiment. En cas de déséquilibre, le débit de ventilation naturelle total (alimentation pour C, évacuation pour B) va globalement s adapter au débit mécanique total : le débit réel au niveau d une ouverture naturelle peut donc être plus faible ou plus élevé que la capacité théorique à 2 Pa. Avec un système A, le tirage thermique est une des plus importantes forces motrices du système. En cas de déséquilibre, la valeur la plus basse des capacités totales pour l alimentation et l évacuation va être limitante. Dans la plupart des logements, le total des débits minimum exigés est plus élevé pour l alimentation que pour l évacuation. Il y a plusieurs solutions pratiques pour atteindre cet équilibre, avec des avantages et inconvénients comme décrit ci-dessous. Attention : Cet équilibre des débits sera également pris en considération lors de la régulation des débits pendant l utilisation (voir 1.4). Dans l outil de calcul, les débits de conception choisis peuvent être introduits pour chaque espace avec alimentation et/ou évacuation dans l onglet débits. Il y a un calcul automatique de l alimentation totale et de l évacuation totale pour vérifier l équilibre. STS Evacuations supplémentaires dans des espaces sans exigences (PEB) d évacuation Avantages: C est intéressant pour quand même ventiler des espaces tels que débarra, dressing, etc., pour y assurer une qualité de l air suffisante. Dans le cas du système D avec récupération de chaleur, il peut également être intéressant de récupérer de la chaleur supplémentaire grâce à une évacuation supplémentaire d air plus chaud dans certains espaces (par exemple dans une mezzanine, dans un hall, etc.). Une évacuation supplémentaire peut aussi être intéressante dans certains espaces d alimentation avec une pollution de l air plus importante, tels qu un espace fitness privé, un atelier pour une activité non-professionnelle, etc. Une évacuation peut aussi être ajoutée dans certains espaces techniques (voir annexe «Débits exigés»). Inconvénients: NIT Ventilation - Guide pratique v /

13 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Cette solution nécessite des conduits d évacuation (naturels ou mécaniques) supplémentaires pour ces espaces. Le débit total d évacuation est plus élevé et un groupe de ventilation de plus grande capacité peut être nécessaire dans certains cas. Une régulation des débits permet néanmoins d adapter les débits aux besoins en conditions d utilisation normales. Dans certains cas, des ouvertures de transfert supplémentaires peuvent être nécessaires Augmenter les débits d évacuation dans des espaces d évacuation 2 Avantage: Ça peut être intéressant pour la qualité de l air dans certains espaces comme une grande cuisine ouverte, une espace humide avec plusieurs fonctions (cuisine + buanderie, ou salle de bain + buanderie), etc. Inconvénient: Le débit total d évacuation est plus élevé et un groupe de ventilation de plus grande capacité peut être nécessaire dans certains cas. Une régulation des débits permet néanmoins d adapter les débits aux besoins en conditions d utilisation normales. Dans certains cas, des ouvertures de transfert de plus grande capacité peuvent être nécessaires. 2 Cette solution peut dans certains cas mener à un Calcul PEB moins favorable lors du rapportage des débits mesurés. Pour limiter l impact sur le calcul PEB, il est conseillé de de ne pas augmenter les débits de plus de 20% par rapport aux débits minimum exigés. NIT Ventilation - Guide pratique v /

14 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Recyclage (seulement pour système D) Le recyclage est seulement possible pour le système D avec les conditions suivantes: Le recyclage doit être mécanique, donc avec un ventilateur supplémentaire 3. Le débit minimum exigé dans le séjour peut être en partie ou en totalité réalisé avec de l air recyclé. Le débit total du recyclage doit être inférieur ou égal à la somme des débits d alimentation des chambres à coucher, chambres d étude et salles de jeux. Cet air recyclé peut être extrait depuis une ou plusieurs chambres à coucher, chambre d étude, salle de jeu, ou éventuellement depuis un hall de nuit. Recommandations supplémentaires : Pour éviter de recirculer de l air en boucle depuis le séjour vers le séjour lui-même, on choisira le point d extraction pour le recyclage dans un hall de nuit, de sorte que le flux d air provienne principalement des chambres à coucher (ou chambres d étude ou salles de jeux), et non pas du séjour lui-même. Des silencieux supplémentaires sont éventuellement nécessaires pour garantir le confort acoustique dans le séjour et en particulier dans les chambres à coucher concernées. Une filtration supplémentaire est éventuellement nécessaire au niveau de l extraction pour limiter l encrassement de ces conduits supplémentaires (qui ont une fonction d alimentation en air). 3 Le recyclage par transfert libre de l air via un espace de transfert (hall) et/ou des ouvertures de transfert n est donc pas autorisé. NIT Ventilation - Guide pratique v /

15 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction La régulation des débits s appliquera aussi au recyclage. Idéalement, la régulation des débits agira simultanément sur l alimentation, l évacuation et le recyclage. Avantage: Le débit de conception total d alimentation (d air neuf) peut être réduits et un groupe de ventilation de plus petite capacité peut être utilisé. Inconvénients: Un ventilateur supplémentaire est nécessaire, avec éventuellement des silencieux, des filtres et une régulation supplémentaires. Cet air recyclé n a pas la même qualité de l air que l air neuf : o Même lorsque les espaces d évacuation pour le recyclage ne sont pas occupés, l air peut quand même être pollué avec d autres o polluants, par exemple provenant de l émission des matériaux. Il y a un risque supplémentaire d encrassement de ce conduit de recyclage. La puissance spécifique (par m³/h d air neuf) d un système avec recyclage peut être un peu plus élevé que celle d un système sans recyclage Transfert d air Le principe de base de tous les systèmes est l alimentation en air dans les espaces secs et l évacuation d air depuis les espaces humides. Entre les deux, un transfert d air est nécessaire. Un point important est de prévoir suffisamment d ouvertures de transfert (OT) pour assurer des transferts d air logiques entre les ouvertures/bouches d alimentation et les ouvertures/ bouches d évacuation. Ceci nécessite parfois des ouvertures de transfert supplémentaires par rapport aux exigences limitées de la réglementation PEB. Le but est de ne pas oublier d ouvertures de transfert et aussi de ne pas concevoir de systèmes impossibles L air ne peut en effet pas être stocké Equilibre par espace Il est recommandé de prévoir un équilibre des débits au niveau des espaces, entre les débits de conception pour l alimentation et/ou pour l évacuation comme prévus dans le 1.3.1, et les débits de conception pour le transfert (de ou vers cet espace). Aussi pour les espaces de transfert tels que couloirs et halls par exemple, il est recommandé d avoir un équilibre entre les débits de transfert vers ces espaces et les débits de transfert depuis ces espaces. Le plus simple est de le vérifier sur les plans du logement avec par exemple des flèches pour les débits de transfert. Exemples : Une OT supplémentaire est nécessaire si un hall est divisé en deux parties par une porte. NIT Ventilation - Guide pratique v /

16 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Un hall reçoit un débit de conception plus élevé pour le transfert vers ce hall que depuis ce hall : un transfert supplémentaire vers un autre étage sera prévu ou une évacuation supplémentaire sera ajoutée dans ce hall Nombre d ouvertures de transfert en série Il est recommandé de ne pas placer plus de 3 ouvertures de transfert en série. Une capacité trop faible des ouvertures de transfert ou un nombre trop important d ouvertures de transfert en série peuvent limiter le flux d air : Avec un système naturel de type A, ces étapes limitantes peuvent limiter le débit total réel du système. Avec les systèmes mécaniques B, C et D, ces étapes limitantes peuvent créer des in- ou exfiltrations supplémentaires à travers l enveloppe du bâtiment, avec soit des pertes de chaleur supplémentaires, soit des débits réels trop faibles. A côté de l outil de calcul, il est recommandé de tracer, sur les plans, une flèche pour chaque OT. STS 1.4. Stratégie de régulation Type de système : tous. Une fois le système dimensionné, installé et correctement réglé, les débits peuvent encore être adaptés aux besoins réels des utilisateurs et être réglés à NIT Ventilation - Guide pratique v /

17 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction des débits plus faibles 4 que les débits de conception. Le potentiel de régulation des débits provient principalement des éléments suivants : Les débits minimum exigés sont déterminés pour chaque espace indépendamment. Néanmoins, les différents espaces d un logement ne sont presque jamais occupés tous en même temps : par exemple lorsque les chambres à coucher sont occupées (la nuit par exemple), le séjour ne l est pas, et inversement. Le logement n est généralement pas occupé 24h sur 24 et 7 jours sur 7. Il y a des périodes où les occupants ne sont pas présents dans le logement, par exemple pendant les heures de travail et/ou d école. Les ouvertures d alimentation et d évacuation naturelle peuvent être réglées manuellement. Dans les systèmes mécaniques, un bouton peut être prévu pour la régulation manuelle de la vitesse du ventilateur. Les débits peuvent également être adaptés automatiquement sur base d un paramètre couplé à la qualité de l air, en utilisant, par exemple, un capteur CO2, un capteur pour l humidité relative, ou un capteur de détection de présence. Ceci est aussi appelé la ventilation à la demande. Les systèmes de ventilation sont présentés sur le marché avec différents composants de régulation en option (bouton manuel, contrôle par horloge, etc.). Il y a aussi des systèmes disponibles en kit avec des composants complètement intégrés et cohérents pour la régulation à la demande. Les paragraphes suivants expliquent les stratégies de régulation les plus simples et donnent quelques recommandations pour le choix de systèmes à la demande en kit ou de composants de régulation optionnels. Alors que la stratégie de régulation est axée sur le changement des débits, il existe des systèmes qui essaient de maintenir un débit plus ou moins constant (débit de conception ou autre), même si les différences de pression dans le système varient. Ces systèmes ont leur utilité dans un autre cadre, mais sont indépendants de la stratégie de régulation et ne sont pas traités dans ce paragraphe. Exemples : Ouvertures d alimentation naturelle autorégulantes de classe P1 à P4, qui permettent d éviter un fort dépassement du débit choisi à cause de différences de pression plus élevées que normales. Ventilateurs à débit constant (aussi appelés ventilateurs avec régulation automatique des débits) avec lesquels le débit de consigne est maintenu raisonnablement constant grâce à une adaptation automatique de la vitesse de rotation du ventilateur, lorsque la pression varie (par ex. encrassement des filtres, vent sur la prise d air ou la bouche de rejet). Clapets à débit constant (CVR) pour les bouches d alimentation et/ou d évacuation (ventilation mécanique), qui maintiennent le débit 4 Ou éventuellement plus élevés, voir la remarque au début du 1.3. NIT Ventilation - Guide pratique v /

18 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction raisonnablement constant dans certaines limites de la différence de pression disponible. De plus, l utilisation de clapets à débit constant (CVR) sur les bouches d alimentation et/ou d évacuation (ventilation mécanique) est déconseillée. Si la différence de pression sur le CVR est plus faible qu une certaine limite (dépendant du produit, ordre de grandeur : Pa), alors le débit va quand même diminuer (figure). Néanmoins, ceci ne se produit pas en même temps pour toutes les bouches de sorte que la distribution de débit entre les différents espaces est complètement imprévisible Une régulation fiable des débits avec des CVR, sans autre système de régulation, est donc impossible Pas de régulation : non recommandé Pour les ouvertures naturelles (alimentation et évacuation), la possibilité d une régulation manuelle est obligatoire dans le cadre de la réglementation PEB (voir 1.4.2). Un système mécanique qui fonctionne toujours sur le même débit (une seule position de régulation) n est pas recommandé. Pour être conforme avec la réglementation PEB, la seule possibilité d un tel système est de fonctionner en permanence au moins au débit minimum exigé (ou au-dessus). Il ne peut donc pas être adapté aux besoins réels : par ex. absence pendant les heures de travail, ou occupation plus faible que l occupation maximale du bâtiment. Des installations sans régulation sont déconseillées en raison de la consommation d énergie élevée. A noter que les ouvertures de transfert ne peuvent pas être réglable Régulation manuelle avec plusieurs débits Il existe des systèmes simples qui permettent une régulation manuelle des débits: Pour les ouvertures naturelles (OAR et OER), la section libre de l ouverture doit être réglable manuellement ou automatiquement, soit en continu, soit en au moins 5 positions (y inclus les positions complètement fermée et complètement ouverte ). NIT Ventilation - Guide pratique v /

19 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Pour les systèmes mécaniques, il y a souvent un commutateur disponible avec 3 positions ou plus, qui contrôle la vitesse de rotation des ventilateurs de manière centrale. Ces systèmes permettent à l utilisateur d adapter plus ou moins le système de ventilation à ses besoins. Pour les 3 positions (ou plus) des systèmes mécaniques, on distingue (au moins) 3 situations : Position haute (par ex. position 3) : La position de conception 5 conforme à la PEB, pour présence avec utilisation active ou pour les périodes avec une forte pollution. Position intermédiaire (par ex. position 2) : Pour présence avec une activité limitée. Position basse (par ex. position 1) : Une position basse avec 10%-20% des débits de la position de conception, moyennant les possibilités de régulation des ventilateurs, pour les périodes d absence. 6 Notez cependant qu une adaptation manuelle par l utilisateur pour toutes les différentes périodes de présence et/ou d activité pendant une journée et une semaine n est pas réaliste. C est pourquoi un fonctionnement quasi permanent du système sur une position intermédiaire peut, dans certains cas, aussi être appliqué. Les besoins de ventilation réels varient bien en continu, mais néanmoins habituellement lentement. Avec un débit de la position intermédiaire suffisamment haut, on peut supposer que les variations de pollution sont compensées par l effet tampon du bâtiment : Avec une source déterminée (CO2 d une personne par exemple), la concentration dans l espace va augmenter peu à peu en fonction du volume de l espace et du débit de ventilation. 5 Pour la ventilation de base, voir aussi la remarque au début du Pour rappel, une position d arrêt complet de la ventilation mécanique est interdite dans la réglementation PEB ; les bouches et ouvertures de ventilation ne peuvent pas non plus être colmatées. NIT Ventilation - Guide pratique v /

20 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Certains matériaux dans nos bâtiments peuvent absorber l humidité à certains moments et la libérer à d autres (plâtre, bois, argile, etc.). Le choix du débit de cette position intermédiaire est particulièrement important. Il peut être réglé par exemple sur la position 2 et sera suffisamment élevé. Voici quelques suggestions (choisissez la valeur la plus élevée ) : Au moins 22 m³/h par personne dans chacune des chambres à coucher. Un total d au moins 36 m³/h par occupant au niveau du bâtiment. Un total d au moins 50 m/h³ par cuisine, salle de bain ou de douche, et buanderie qui sont utilisées quotidiennement. Un total d au moins 30 m/h³ par espace humide au total au niveau du bâtiment. Au moins 50% du total des débits minimum exigés dans la PEB pour l alimentation. Ce débit de la position intermédiaire sera aussi adapté à l utilisation réelle du bâtiment (nombre d occupants, etc.), donc par exemple en cas de changement dans la composition du ménage. Avec un tel fonctionnement permanent sur le débit en position intermédiaire, la possibilité d une régulation manuelle vers le haut ou vers le bas sera quand même maintenue : La position basse peut être utile pour les périodes d absence de longue durée. Un retour automatique à la position intermédiaire est fortement recommandé. La position haute est utile pour les périodes avec une forte pollution (et pour la mise en service du système : réglage des débits, mesure des débits, etc.) Régulation par horloge Pour aller un pas plus loin que la régulation manuelle pour les systèmes mécaniques, on peut opter pour une régulation des ventilateurs par horloge programmable, de préférence avec l aide d une horloge avec une programmation hebdomadaire, qui permet d encoder une autre programmation horaire durant le weekend que durant la semaine (par ex. Heures plus tardives, présence en journée). NIT Ventilation - Guide pratique v /

21 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Dans la programmation par horloge, on peut également programmer 3 positions (ou plus), sur base des 3 situations présentées dans le 1.4.2: Position haute : Pendant des activités polluantes comme cuisiner et manger, utilisation de la salle de bain, etc. Position intermédiaire : Probabilité de présence avec pollution limitée, pendant la nuit et en journée pendant les présences prévues, pendant le weekend, etc. Position basse : Probabilité d absence, pendant les heures de travail pendant qu on est sûr que personne ne sera présent. A côté de cela, il est intéressant de pouvoir réguler le système manuellement vers l une de ces positions préprogrammées (par exemple «boost» vers la position haute), idéalement avec un retour automatique à la régulation par horloge après un certain temps Stratégies de régulation à la demande avancées La ventilation à la demande peut être réalisée par la combinaison de composants individuels ou bien par l utilisation d un système délivré en kit. Voici quelques éléments généraux (pour plus de détails, voir annexe «Stratégie de régulation») : La qualité de l air est une donnée complexe et est influencée par de nombreuses sources de polluants différentes : CO2, humidité et odeurs des personnes, humidité de nos activités dans la cuisine, la salle de bain, la buanderie, etc., composés chimiques émis par les matériaux, Il est en conséquence difficile (ou presque impossible) de contrôler en même temps tous les polluants. Il existe néanmoins des solutions simplifiées : NIT Ventilation - Guide pratique v /

22 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction o o o o Les capteurs CO2 sont pour le moment les plus appropriés pour la pollution d origine humaine, en particulier dans les espaces secs. Les capteurs d humidité sont intéressants pour éviter une humidité trop élevée dans les espaces humides, mais sont moins pertinents pour l occupation humaine. La détection de présence pourrait être utilisée à la place du CO2 dans les espaces secs et dans certains espaces humides tels que les toilettes (où il y a peu de production d humidité). Il existe également de nouveaux capteurs VOC qui peuvent détecter la présence des personnes d une manière relativement équivalente aux capteurs CO2. Pour l émission des matériaux, un débit minimum permanent est nécessaire, même en période d absence. Un système à la demande décentralisé permet de suivre les besoins réels d encore plus près : détection décentralisée avec des capteurs dans toutes les pièces et régulation décentralisée des débits par espace. Pour maximiser les économies d énergie, il faut veiller à une régulation simultanée de l alimentation et de l évacuation, avec les débits totaux au niveau de bâtiment toujours en équilibre. Bien que la régulation à la demande fournisse un potentiel intéressant pour diminuer les débits et ventiler efficacement énergétiquement, un compromis sera toujours à trouver entre qualité de l air et économie d énergie. Calcul PEB 1.5. Choix provisoire des composants Type de système : tous. Dans la pratique, les composants du système sont d abord choisis provisoirement, par exemple sur base des exigences globales du cahier des charges, ou pour l établissement d une offre de prix par l installateur. Dans une étape ultérieure, l installateur va faire un choix définitif lors de la conception détaillée et le soumettre éventuellement à l architecte ou au client. Le choix provisoire est donc bien une étape en soi dans la réalisation du projet, mais il NIT Ventilation - Guide pratique v /

23 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction n est pas traité séparément dans ce document ; les exigences détaillées pour les composants sont discutés plus loin. Notez que beaucoup de ces choix provisoires ont bien un effet sur la réalisation : Le coût de l ensemble de l installation. Espace nécessaire pour le groupe de ventilation, pour les conduits naturels et mécaniques. Les étapes traitées jusqu ici suffisent en principe comme conception de base, principalement fixé par l architecte dans le cahier des charges. Pour un exemple de contenu de cahier des charges, voir annexe x Emplacement des entrées d air (dans l enveloppe du bâtiment) Pour toutes les entrées d air (naturelles ou mécaniques) Pour éviter la recirculation d air vicié, évacué à l extérieur, vers le système de ventilation, il faut veiller à un éloignement suffisant entre les entrées d air (autant les ouvertures d alimentation naturelle des systèmes A et C, que les prises d air des systèmes B et D) et les rejets d air vicié ou rejeté du système de ventilation ou provenant d autres sources, notamment : Rejet d un appareil à combustion : chaudières, appareils de production d eau chaude, poêles, convecteurs au gaz, etc. ; Rejet d un sèche-linge ; Rejet d une hotte de cuisine ; Aération de l évacuation des eaux usées. Cet éloignement entre une entrée d air et un rejet d air et caractérisé par : une différence de hauteur et une distance entre les ouvertures : La différence de hauteur (en m) est la différence de hauteur absolue entre les ouvertures, voir schéma ; La distance (en m) est la distance la plus courte que l air doit parcourir entre les deux ouvertures (donc tenant compte des éventuels obstacles, tels que un coin saillant entre deux façades), voir schéma. Dans la majorité des cas, les recommandations simples suivantes permettent de limiter le risque de recirculation tout en évitant d éventuels calculs compliqués. STS Pour un rejet de ventilation, d une hotte de cuisine, d un sèche-linge, ou d un appareil à combustion au gaz, les entrées d air se trouveront au moins 2 m plus bas que chacun de ces rejets (différence de hauteur). Si cette différence de hauteur n est pas possible, la distance entre les NIT Ventilation - Guide pratique v /

24 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction entrées d air et chacun de ces rejets sera d au moins 10 m. Pour l aération de l évacuation des eaux usées, une distance de 2 m sera considérée comme une valeur minimum. Pour tous les autres rejets, entre autre ceux de la combustion de mazout ou de bois, il est recommandé de satisfaire simultanément aux deux conditions suivantes : o L entrée d air se situe au moins 2 m plus bas que le rejet de fumée (différence de hauteur) ; o L entrée d air est située sur une autre paroi que le rejet de fumée (une autre façade, une façade au lieu d une toiture, etc.). S il n est pas possible de se conformer à ces recommandations simples, il est fortement conseillé d effectuer un calcul détaillé des facteurs de dilution, conformément à la STS qui fait référence à la norme NBN EN (en l absence d autres directives à ce sujet). STS L emplacement des entrées d air se trouvera également aussi loin que possible des autres sources de pollution (et de bruit) éventuelles, telles que le trafic, un parking, les végétaux, un local à poubelles, etc. NIT Ventilation - Guide pratique v /

25 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Pour les prises d air pour la ventilation mécanique La hauteur minimale conseillée des entrées d air est de minimum 0.7 m par rapport au sol. Idéalement, la prise d air sera également facilement accessible pour un nettoyage ultérieur. Si la prise d air est équipée d un treillis fin qui menace de s encrasser très rapidement, ceci est absolument nécessaire. C est pourquoi un tel treillis fin est déconseillé (voir annexe entretien). Une solution pratique pour satisfaire aux règles simplifiées ci-dessus est de placer la prise d air en façade à une hauteur suffisante mais accessible (avec une petite échelle par exemple) et le rejet d air en toiture avec une différence de hauteur d au moins 2 m. NIT Ventilation - Guide pratique v /

26 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Un toit bien orienté peut éventuellement accueillir des panneaux solaires (PV ou thermique) dans une phase ultérieure. On veillera ainsi à ne pas hypothéquer une zone appropriée pour de tels panneaux grâce à un emplacement judicieux des prises d air et bouches de rejet. Attention: l emplacement des prises d air neuf et bouches de rejet peut avoir un impact significatif sur le réseau de conduits ( ) et donc aussi sur les pertes de pression ( ). NIT Ventilation - Guide pratique v /

27 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction 1.7. Dimensionnement et sélection des ouvertures d alimentation naturelle Type de système : A et C. Remarque : les ouvertures d alimentation naturelle sont également appelées ouvertures d alimentation réglables (OAR) Capacité Pour chaque espace sec (système A et C), la capacité totale des ouvertures d alimentation naturelle doit être, pour une différence de pression de 2 Pa, au moins égale au débit minimum exigé pour cet espace. La capacité totale doit être égale ou inférieure au double du débit minimum exigé pour cet espace. 7 Cette capacité totale sera également au moins égale au débit de conception pour cet espace. Pour les ouvertures de longueur variable, le débit de conception d'une ouverture pour une longueur donnée sera calculé sur la base des données fournies par le fabricant : la capacité de l'ouverture par mètre courant (q1) et la longueur (L0). Ainsi, pour q1 = 50 m³/h.m et L0 = 0,06 m, par exemple, la capacité d'une ouverture avec une mesure-jour de 1,2 m sera égale à : (1,2 m 0,06 m) x 50 m³/h.m = 57 m³/h. La mesure-jour est généralement définies comme la longueur de coupe. Voir sur pour des ouvertures d alimentation naturelle avec une capacité reconnue. 7 Cette exigence est seulement une recommandation en Région Flamande. NIT Ventilation - Guide pratique v /

28 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Caractéristiques des produits Exigences PEB au niveau des produits Les exigences PEB suivantes sont d application au niveau des produits (voir aussi l infofiche 42.4): Réglabilité : soit réglable en continu, soit au moins 5 positions, y compris complètement ouvert et complètement fermé. Protection contre la pénétration d'animaux : il doit être impossible de faire passer au travers de l'ouverture, une boule en métal de 4 mm de diamètre, ou un disque en métal de 10 mm de diamètre et de 3 mm d'épaisseur. 8 Etanchéité à l eau : étanche à la pluie pour une différence de pression égale ou inférieure à 150 Pa en position fermée, et égale ou inférieure à 20 Pa en position complètement ouverte. 4 Certaines ouvertures rencontrées dans la pratique ne satisfont pas toujours à ces exigences PEB. Afin de pouvoir utiliser une ouverture donnée comme ouverture d'alimentation naturelle, il convient donc de vérifier attentivement sa conformité aux exigences PEB de la Région concernée, en particulier pour les types d'ouvertures suivants : ouverture d'une fenêtre en position basculante ; ouverture par décompression des joints d'étanchéité de la fenêtre (par une position particulière de la quincaillerie) ; combinaison d'une grille extérieure, intérieure et d'un conduit de différentes origines, Autorégulation Le débit réel des ouvertures d'alimentation dépend de la différence de pression réelle au niveau de l'ouverture, du vent ou des différences de température entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment. Afin d'économiser l'énergie et d'augmenter le confort, il est recommandé de choisir des ouvertures d'alimentation autorégulantes de classe P3 ou P4. Calcul PEB STS 8 Les exigences concernant le confort thermique, la pénétration d'insectes et l'étanchéité à l'eau sont seulement des recommandations en Région wallonne. NIT Ventilation - Guide pratique v /

29 septembre 2014 Centre Scientifique et Technique de la Construction Confort acoustique Afin de réduire le bruit provenant de l'extérieur, il est recommandé de choisir des ouvertures d'alimentation naturelle pourvues d'un matériau absorbant acoustique. La longueur du trajet de l'air au travers de cet atténuateur acoustique est déterminante : plus il est long, plus l'atténuation acoustique est importante. Les fabricants mentionnent généralement le niveau d'atténuation acoustique dans leur documentation. Dans certains cas, il est possible d'obtenir une meilleure atténuation acoustique en plaçant une ouverture dans un mur (trajet plus long) plutôt qu'en associant une ouverture à un châssis. Néanmoins, en cas de bruit extérieur trop important, il peut être nécessaire de recourir à un autre type de système de ventilation. STS Isolation thermique Les ouvertures d'alimentation naturelle peuvent constituer un point faible de l'isolation thermique de l'enveloppe du bâtiment. Elles ont aussi un impact sur les exigences PEB concernant la transmission. Afin de limiter les pertes d'énergie, d'éviter la condensation et d'augmenter le confort, il est préférable de choisir des ouvertures dont la valeur U (coefficient de transmission thermique) est la plus faible possible. STS Facilité d entretien Les ouvertures d'alimentation naturelle sont susceptibles de s'encrasser avec le temps. Pour faciliter leur entretien, il convient de choisir des ouvertures facilement nettoyables (partiellement démontables, p. ex.). Il est fortement NIT Ventilation - Guide pratique v /