Les appareils de chauffage divisé en habitat individuel BBC Précautions de mise en œuvre et d usage

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1 Les appareils de chauffage divisé en habitat individuel BBC Précautions de mise en œuvre et d usage COSTIC 21 novembre 2014 Camille PETITJEAN

2 Les points d actualité au COSTIC Des études techniques (audits, suivis, simulations) qualité technique des installations de chauffage divisé à granulés avec réseau d'air chaud les appareils de chauffage divisé : technologie et raccordement des installations de type «bouilleur» abaques de dimensionnement des conduits de fumée : application pour les appareils de chauffage divisé à bûches le confort des installation de chauffage divisé au bois les appareils de chauffage divisé : définition d une méthode de dimensionnement appareils de combustion non étanches et ventilation 2

3 Les points d actualité au COSTIC Des règles techniques : le programme RAGE Téléchargeables gratuitement Décembre fascicules par technique neuf/rénovation conception dimensionnement installation mise en service maintenance Recommandations : les appareils de chauffage divisé à bûches en habitat individuel (neuf et existant) Recommandations : les appareils de chauffage divisé à granulés en habitat individuel (neuf et existant) 3

4 Le programme Quelques définitions La problématique BBC/appareils de chauffage divisé au bois L importance du diagnostic de l installation existante Zoom sur les puissances à installer Zoom sur le couplage système de ventilation et appareil au bois Définition des solutions à préconiser en habitat étanche 4

5 Quelques définitions Appareils bois «ouverts» Appareils bois à raccordement direct (ou étanche) Appareils bois à circuit de combustion étanche Conduit de fumée Zone 1 Système d évacuation des produits de combustion (EVAPDC) Zone 2 et 3 Etanchéité/perméabilité à l air Ventilation naturelle Ventilation mécanique 5

6 Appareils bois «ouverts» Appareils bois à raccordement direct (ou étanche) Appareils bois à circuit de combustion étanche 6

7 Conduit de fumée EVAPDC 7

8 La problématique BBC/appareils de chauffage divisé au bois Faible perméabilité du bâtiment visée Q4Pa-surf < 0,8 m 3 /h par m² de parois déperditives (test conforme EN et GA ) Exemple : MI de plain pied (100m² au sol) Surface «déperditive» de 200 m² Fuite de 120m 3 /h sous 4 Pa autorisée Ventilation mécanique généralement de type Hygro ou Double Flux (débits contrôlés) Assurer une alimentation suffisante en air comburant de l appareil bois (9 à 15 m 3 d'air pour brûler 1 kg de bois (20% d'humidité) dans un foyer fermé) Appareils de chauffage divisé installés dans le volume chauffé = implique des spécificités dans les dispositions d installations 8

9 La problématique BBC/appareils de chauffage divisé au bois Interactions existantes entre les différents systèmes (enveloppe et équipement) Actions isolées sans prise en compte de l ensemble = pathologies (fonctionnement, performance, sécurité) Réussir son projet = implique une vision global du projet de rénovation et être attentif à plusieurs points sensibles puissance à installer (performance et confort) interaction avec le système de ventilation existant ou à venir De manière générale réaliser un diagnostic précis de l installation existante 9

10 Le diagnostic de l installation existante Déterminer la puissance à installer Identifier et vérifier la conformité du conduit de fumée Identifier et vérifier la possibilité de mise en œuvre de l appareil vis à vis du conduit de fumée (distance de sécurité, distance conduit de raccordement/conduit de fumée, dévoiements ) Vérifier la compatibilité avec le système de ventilation existant ou prévu Identifier la technologie de l appareil : étanche, à raccordement direct, ouvert 10

11 Le diagnostic de l installation existante La puissance à installer Fonctionnement de l appareil au plus proche de son allure nominale Attention au surdimensionnement : mauvaise combustion (dégradation du rendement, émissions de polluants) inconfort pour l utilisateur usure plus rapide des composants (par condensation des fumées, formation d imbrûlés ) Déperditions de 20 à 40 W/m² (neuf, fortement rénové) Considérer l ensemble des zones ouvertes sur la pièce où est installé l appareil 11

12 Déterminer la puissance à installer : les Recommandations RAGE 12

13 Déterminer la puissance à installer : les Recommandations RAGE H1 : déperditions par parois sur l extérieur ou sur locaux non chauffés H2 : déperditions par surfaces vitrées H3 : déperditions par plancher bas H4 : déperditions par plafond H5 : déperditions par renouvellement d air Puissance de l appareil fonction : de la somme des déperditions de la T int de la T ext base d un coefficient de surpuissance (ponts thermiques, surchauffe éventuelle de la pièce où est placé l appareil, prise d air comburant) 13

14 Le diagnostic de l installation existante Ventilation et appareils au bois Constitutions, Lois, Décrets, Arrêtés les textes officiels Les textes techniques ou para réglementaires Installation Procédé traditionnel Procédé non traditionnel NF EN norme européenne NF DTU Documents Techniques Unifiés Avis Technique (ATec) Document Technique d Application (DTA) Cahier des Prescriptions Techniques (CPT) ATec : Document donnant une opinion autorisée sur l'aptitude à l'emploi d'un produit ou système et sur sa mise en œuvre, lorsqu'il n'est pas visé par une norme. Lorsque absence de norme produit ou norme de mise en œuvre DTA : désigne l avis formulé pour la mise en œuvre d un produit ou système déjà titulaire du marquage CE. Lorsque absence de norme de mise en œuvre CPT : prescriptions communes à une famille d'atec ou DTA (CPT Cahier Mai 2012) 14

15 Exemple pour les appareils à granulés 15

16 Exemple pour les appareils à bûches Respect de l arrêté du 22/10/ cm mini Zone 1 Zone 2 Mise en oeuvre traditionnelle Conduit de fumée NF DTU 24.1 Appareil non étanche Mise en oeuvre non traditionnelle Système d évacuation des produits de combustion sous Avis technique ou DTA ET Appareil étanche 16

17 Le diagnostic de l installation existante Ventilation et appareils au bois Ce qui est dit dans les textes? Certains textes ignorent, voire interdisent, le couplage des appareils de chauffage divisé au bois (notamment ceux dont l amenée d air n est pas prélevée par raccord direct sur l extérieur) avec des systèmes de ventilation mécaniques! 17

18 Le diagnostic de l installation existante Ventilation et appareils au bois Ce qui est dit dans les textes? Système de ventilation naturelle (si appareils non «étanches») Inserts (utilisables portes fermées ou ouvertes) : entrée d air supérieure ou égale au ¼ de la section du conduit de fumée et minimale de 200 cm² (DTU 24.2) Inserts (utilisables portes fermées) : entrée d air de 50 cm² pour une puissance nominale de l appareil inférieure ou égale à 8 kw (DTU 24.2) Poêles (arrêté CO du 23/02/09) : amenée d air de section libre minimale de 50 cm² si Pu < à 25 kw 18

19 Ce qui est dit dans les textes? VMC auto réglable Inserts : sections identiques au cas ventilation naturelle (DTU 24.2) Poêles : aucune section d amenée d air réglementaire Arrêté du 24 mars 1982 : Le diagnostic de l installation existante Ventilation et appareils au bois Article 8 : «En cas d installation d appareils à combustion, le système d aération doit pouvoir assurer les débits nécessaires à leur bon fonctionnement». Article 11 : «si dispositif mécanique, les conduits de fumées et foyers doivent être tels que la dépression créée par l évacuation mécanique de l air ne puisse entraîner d inversion de tirage» 2 solutions : entrée d air non obturable à proximité de l appareil augmenter les entrées d air indirectes 19

20 Ce qui est dit dans les textes? Des solutions critiquables? Le diagnostic de l installation existante Ventilation et appareils au bois entrée d air non obturable : perturbation possible des flux d air (risque de confinement dans les chambres) augmentation des entrées d air indirectes (réaliste?) : attention pas de sécurité ( VMC Gaz) si défaut d entrée d air, de mauvais dimensionnement, de mauvais détalonnage Champ d application du DTU 68.3 (Partie Ventilation mécanique contrôlée autoréglable) ne traite pas du couplage VMC autoréglable/appareils à circuit de combustion non étanches! 20

21 Ce qui est dit dans les textes? La VMC double-flux Le diagnostic de l installation existante Ventilation et appareils au bois Inserts : sections identiques au cas ventilation naturelle (DTU 24.2) Poêles : aucune section d amenée d air réglementaire (Article 8 et 11 de l arrêté du 24 mars 1982) Champ d application du DTU 68.3 (Partie Ventilation mécanique double-flux) ne traite pas du couplage VMC Double Flux/appareils à circuit de combustion non étanche! 21

22 Le diagnostic de l installation existante Ventilation et appareils au bois Ce qui est dit dans les textes? La VMC hygroréglable Arrêté du 24 mars 1982 et 28 octobre 1983 Cahier des Prescriptions Techniques communes 3615_V2 «l association d un appareil au bois raccordé directement sur l extérieur et d une VMC hygroréglable est possible sous réserve que l Avis Technique l autorise» «un appareil indépendant à combustible solide dont l amenée d air comburant n est pas prélevée par raccord direct sur l extérieur» n est pas traitée. Sauf Avis Technique favorable, l association de tels appareils est interdite! 22

23 Ce qui est dit dans les textes? En conclusion? Inserts : sections conformes au DTU 24.2 quelque soit le système de ventilation (or VMC hygro) Poêles : Le diagnostic de l installation existante Ventilation et appareils au bois sections à minima conformes à l arrêté CO si ventilation naturelle couplage VMC autoréglable Double flux/appareils à circuit de combustion non étanche non couvert par les DTU (+ difficultés dans l application de l Arrêté de 1982) couplage VMC hygroréglable/appareils sans amenée d air directe interdit par les Avis techniques VMC et poêles à bois à minima une amenée d air directe! 23

24 Des retours d expérience? Des mesures sur sites + simulations Bâtiment peu ou moyennement étanche (Q4 > 0,8 m 3 /h par m² de surface déperditive jusqu à RT2005) Infiltrations résiduelles importantes (de 40 à 70% du débit d air entrant total) Aucune perturbation du système de ventilation* Aucune mise en dépression de la pièce où est installé l appareil * Aucun risque de refoulement de fumée * Aucun sous-tirage * Le diagnostic de l installation existante Ventilation et appareils au bois *même si aucune arrivée d air comburant dédiée à l appareil! Attention si hotte aspirante et QAI (augmentation de 5 à 10% de la teneur en CO2 dans les chambres avec prise d air comburant dédiée) 24

25 Le diagnostic de l installation existante Ventilation et appareils au bois Des retours d expérience? Des mesures sur sites + simulations Bâtiment étanche (Q4 < 0,8 m 3 /h par m² de surface déperditive) Infiltrations résiduelles limitées Perturbation du système de ventilation Risque de refoulement de fumée dans l ambiance du séjour, intoxication CO (notamment pour des faibles puissances d appareils) * Diminution des débits d air hygiénique importantes dans les chambres *même si arrivée d air comburant dédiée à l appareil 25

26 Le diagnostic de l installation existante Identifier la technologie de l appareil Quelle technologie en maison étanche? appareil «ouvert»? appareil à raccordement direct (ou étanche)? à circuit de combustion étanche? 26

27 Le diagnostic de l installation existante Identifier la technologie de l appareil Perméabilité à l air du bâtiment : tests conformes à EN et GA P Test réalisé avec l appareil : prises d air obturées ou non (fonction de l usage et du système) Le système prélève l air dans le bâtiment Le système ne prélève pas l air dans le bâtiment Le débit est pris en compte dans le calcul (chauffage principal) Le débit n est pas pris en compte dans le calcul (chauffage principal) Le calcul n intègre pas le système (chauffage d appoint ou d agrément) Système étanche ou à raccordement direct (chauffage principal ou d appoint) Les prises d air sont obturées L amenée d air (et clapet sur évacuation fumées) est mise en position normale de fonctionnement L amenée d air (et clapet sur évacuation fumées) si obturable, est mise en position fermée - Précautions et éléments à obturer en plus des orifices du système de ventilation (Tableau A.2 du guide d application) 27

28 L appareil prend son air comburant dans la pièce Une amenée d air dans la pièce doit être créée (avec minima demandés par arrêté CO, prescriptions fabricants, DTU 24.2) de 50 à 200 cm² Débit pris en compte dans le calcul des consommation : test avec arrivée d air obturée (prévu par les BE?, débits de renouvellement et QAI) Le diagnostic de l installation existante Identifier la technologie de l appareil Cas n 1 Cas n 2 Si non : test avec arrivée d air ouverte Débit de fuite (0,2 m3/h.m² pour 50 cm² et jusqu à 0,6 m3/h.m² pour 200 cm²) L appareil ne prend pas son air comburant dans la pièce (appareil à circuit de combustion étanche ou à raccordement direct) Amenée d air par : - par conduit d air raccordé à l appareil - par conduit concentrique (cas des appareils à granulés) Sections de l amenée d air conformes aux préconisations fabricant Cas à privilégier : appareil à minima raccordable sur l extérieur 28

29 Le diagnostic de l installation existante Identifier la technologie de l appareil Qu'est-ce qu'une étanchéité de poêle? Etanchéité au sens des bâtiments BBC ou de la RT 2012 : L installation d un appareil au bois ne dégrade pas l'étanchéité globale du bâtiment, au-delà d'un seuil vérifié sur le bâtiment (test de la porte soufflante) (pas de notion de test d étanchéité sur l appareil dans la RT2012) Etanchéité au sens du circuit de combustion : Un poêle est dit «à circuit de combustion étanche» lorsque son fonctionnement est indépendant de l'air du local dans lequel il se trouve. Pour que toute l'installation soit considérée étanche, ce poêle est alors raccordé à un conduit d évacuation des fumées et à un conduit d'amenée d'air comburant prenant l air à l extérieur du bâtiment 29

30 Qu'est-ce qu'une étanchéité de poêle? Les différents types d appareils Appareil de type B (appareil non étanche/étanche) Le diagnostic de l installation existante Identifier la technologie de l appareil Destiné à être raccordé à un conduit d évacuation des produits de combustion. L air de combustion est prélevé directement dans le local ou à l extérieur Conduit de fumée Appareil de type C (appareil à circuit de combustion étanche) Appareil pour lequel le circuit de combustion (alimentation en air, chambre de combustion et évacuation des produits de combustion) est étanche par rapport au local dans lequel il est installé. Système d évacuation des produits de combustion (EvaPDC) + amenée d air comburant (AAC) 30

31 Le diagnostic de l installation existante Identifier la technologie de l appareil Les appareils non étanche et étanche : uniquement en zone 1 Zone 1 Mise en oeuvre traditionnelle Conduit de fumée 40 cm mini au dessus du faitage (article 18 de l arrêté du 22 octobre 1969) Conduit de fumée NF DTU 24.1 Appareil non étanche et étanche Prise d air comburant extérieure Prise d air comburant dans l ambiance Appareil avec amenée d air raccordée Appareil prenant son air dans la pièce 31

32 Le diagnostic de l installation existante Identifier la technologie de l appareil En zone 2 et 3: installations à circuit de combustion étanche Mise en oeuvre non traditionnelle 40 cm mini 40 cm mini au dessus du faitage (article 18 de l arrêté du 22 octobre 1969) EvaPDC ATec ou DTA ET Appareil étanche Conduit concentrique avec air comburant préchauffé Zone 2 Conduit isolé Prise d air comburant extérieure Appareil étanche prenant son air à l extérieur Autorisé ou pas par le fabricant Appareil étanche prenant son air via conduit système concentrique Appareil étanche prenant son air via conduit système concentrique Zone 3 Configuration interdite avec prise d air dissociée et en habitat neuf 32

33 En conclusion, quelle configuration pour une maison étanche? 40 cm Zone 1 Conduit de fumée Conduit concentrique Conduit concentrique Zone 2 Amenée d air par le conduit concentrique Amenée d air comburant Appareil étanche Appareil étanche Appareil étanche Amenée d air comburant Pour cette configuration (dissociée C 5 ) se reporter aux prescriptions du fabricant si autorisé ou non 33

34 Le diagnostic de l installation existante Identifier la technologie de l appareil En zone 2 et 3: installations à circuit de combustion étanche Essai d étanchéité dans un laboratoire selon : soit la NF EN 613 : test d étanchéité à 50 Pa «Dans l'attente de l'intégration du critère d'étanchéité dans le marquage CE, les appareils à granulés de bois sont considérés étanches s'ils respectent un débit de fuite mesuré sous 50 Pa inférieur à : 0,25 m 3 /h par kilowatt (kw) de débit calorifique pour les appareils présentant un débit calorifique inférieur ou égal à 12 kw 3 m 3 /h pour les appareils présentant un débit calorifique supérieur à 12 kw.» Pour un poêle de 6kW, l appareil doit être titulaire d un avis technique et qualifié pour une étanchéité inférieure à 1.5 m 3 /h sous 50Pa (soit 0,25 m 3 /h sous 4Pa) Soit 0,2% du taux maximal autorisé par la maison (Ex: MI plain pied de 100 m² autorisant un débit de fuite de 120 m 3 /h sous 4Pa) Exemple : 34

35 Le diagnostic de l installation existante Identifier la technologie de l appareil En zone 1: installations avec raccordement direct (ou étanche) Essai d étanchéité dans un laboratoire selon : soit la Pr NF EN : test d étanchéité à 10 Pa Pour un poêle de 6kW, l appareil doit être titulaire d un avis technique et qualifié pour une étanchéité inférieure à 3 m 3 /h sous 10Pa (soit 1,8 m 3 /h sous 4Pa) Soit 1,5% du taux maximal autorisé par la maison (Ex: MI plain pied de 100 m² autorisant un débit de fuite de 120 m 3 /h sous 4Pa) Essai d appairage appareil/conduit système : Pour une utilisation de l appareil avec un conduit système il est obligatoire de faire valider dans un laboratoire le fonctionnement des deux simultanément permettant de confirmer les utilisations et points limites de l ensemble système 35

36 Le diagnostic de l installation existante Identifier la technologie de l appareil En conclusion, quelle configuration et quelle étanchéité pour une maison étanche? Un appareil à minima : avec amenée d air comburant raccordée sur l extérieur avec un niveau d étanchéité contrôlé de 3 m 3 /h sous 10 Pa (si Zone 1) Et si la maison prévue étanche est déjà équipée d un appareil à bois non étanche? 36

37 Merci de votre attention