Ventilation : retour au naturel?

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1 Ventilation : retour au naturel? Après des années de recherche pour optimiser la ventilation de nos habitations, un retour au plus simple semble s amorcer. Plus simple? Pas si sûr Depuis quelques années, on croyait tenir la solution technique idéale en matière de ventilation : la ventilation mécanique contrôlée (VMC) double flux à récupération d énergie, installée dans les habitations les plus performantes. Mais voilà qu architectes et bureaux d études parmi les plus innovants reparlent de ventilation naturelle. Dans l habitat ancien, l aération a été longtemps assurée par les défauts d étanchéité des parois, par l ouverture des fenêtres mais aussi par les conduits de cheminée, grâce au principe du tirage thermique : une différence de température entre le bas et le haut, entre l intérieur et l extérieur, qui crée un courant d air ascendant. C est l effet de cheminée que l on retrouve aussi dans les puits de jour des villes méditerranéennes (petites cours intérieures des immeubles) ou dans les très efficaces tours des vents utilisées depuis le XIVe siècle dans certaines villes du Moyen-Orient. L effet de cheminée y est

2 Grande première à Saint-Nazaire : 96 logements sociaux très performants équipés de drôles de cheminées de ventilation naturelle. Couper la VMC en été Pionnier du développement durable dans l habitat avec son bureau d études Tribu, Alain Bornarel ne se satisfait pas de ces solutions mécaniques : «Beaucoup de logements obtiennent aujourd hui le label BBC grâce à la VMC Hygro B, qui réduit de 0,5 à 0,3 volume/heure le taux de renouvellement de l air lorsque le logement est inoccupé. Les études sur la qualité de l air intérieur montrent qu on retrouve beaucoup de polluants dans l air intérieur, que le logement soit occupé ou non. Avec cette VMC, on peut aboutir à une sous-ventilation préjudiciable pour la santé. La réglementation française est dépasdoublé d un effet attrape vent qui permet de rafraîchir la maison surtout quand l air entrant passe au-dessus d un bassin qui crée de la fraîcheur par évaporation. A cet inventaire des techniques anciennes que revisitent aujourd hui certains architectes, il faut ajouter les volets à persiennes qui protègent du réchauffement solaire et permettent la ventilation nocturne tout en protégeant des intrusions. Le vent mécanique Avec l isolation des logements, la suppression progressive des défauts d étanchéité des parois et l instauration d une réglementation imposant des débits de renouvellement d air (voir encadré), on a dû recourir à une ventilation S. CHALMEAU mécanique permanente. Depuis trente ans se sont développés plusieurs types de VMC, dont la première génération simple flux autoréglable, qui extrait l air vicié des pièces humides tandis que l air neuf entre dans les pièces principales par dépression à travers des bouches équipées d une membrane mobile. Ce système provoquant d importantes pertes de chaleur, on a mis au point les VMC simple flux hygroréglables (dite Hygro B). Les bouches d entrée et d extraction d air s ajustent au taux d humidité de l air (et donc à la présence et aux activités des occupants). Puis la VMC double flux (voir schéma p. 67) dotée d un échangeur de chaleur qui permet de récupérer une grande partie des calories sur l air extrait. Nettement plus coûteuse, cette dernière est la seule compatible avec les normes de l habitat passif : elle permet aussi de filtrer l air entrant et peut être couplée à un système de chauffage ou de rafraîchissement (pompe à chaleur, puits canadien). juillet - août 2012 les 4 saisons n

3 D. KLECKA Les locaux de l externat du lycée Jean-Jaurès de Montpellier font appel à une ventilation naturelle contrôlée et asservie à la vitesse du vent. sée et ne devrait pas autoriser d aussi faibles débits d air.» Quant à la ventilation double flux, elle ne se justifie selon lui que dans la moitié nord de la France. «Et encore, je préconise de la couper en été et d ouvrir plutôt les fenêtres, si du moins la salle de bains dispose d une fenêtre. Dans la moitié sud, son intérêt se réduit car les saisons de chauffe sont de plus en plus courtes avec des logements performants et les calories récupérées ne compensent pas le surcoût élevé de la consommation des deux ventilateurs tournant en permanence.» Confort d été Alain Bornarel l affirme, «les principaux retours négatifs sur le BBC (1) concernent le confort H. ABBADIE d été. Et cela va s aggraver avec le réchauffement climatique, sans oublier le phénomène des îlots de chaleur urbains (constructions denses et minérales qui peuvent faire monter la température de 3 à 6 C). Pour le confort d été, la supériorité de la ventilation naturelle est évidente. Avec des bâtiments pourvus de larges fenêtres et de volets à persiennes, avec des appartements traversants bien orientés, on peut obtenir des taux de renouvellement de 6 à 10 volumes/heure impossibles à obtenir en ventilation mécanique et qui permettent d aller chercher la fraîcheur de la nuit en été, puis de la stocker dans des parois à forte inertie.» Mais cette ventilation naturelle doit être assistée et contrôlée afin de pouvoir fournir des débits d air réguliers et suffisants en toutes saisons dans des bâtiments parfaitement isolés aux meilleurs standards actuels. «On y arrive, mais c est du cas par cas : au lycée Jean- Jaurès, près de Montpellier, livré en 2003 (architecte Pierre Tourre), l air arrive au niveau du plancher avant de passer dans les salles de classe puis d être extrait par des cheminées équipées de ventilateurs statiques à vent (sans moteur), dans une région où le vent ne manque pas. Avec l ar- 66 les 4 saisons n 195 juillet - août 2012

4 Pourquoi ventiler? La ventilation des bâtiments est indispensable pour : - renouveler l air que nous respirons dans un espace clos ; - évacuer l air vicié par divers polluants (gaz carbonique, fumées, COV des peintures, formaldéhyde de l ameublement, radon ) ; - éliminer l humidité et les condensations (une famille de quatre personnes produit entre 10 et 20 litres d eau par jour) qui peuvent favoriser microorganismes allergisants et moisissures ; - rafraîchir les pièces en été. La réglementation impose pour tous les logements postérieurs à 1982 une aération permanente avec des entrées d air dans les pièces principales et des sorties dans les pièces de service. Mais des enquêtes ont montré que 60 % des habitants colmatent les entrées d air pour faire des économies de chauffage, 44 % arrêtent la VMC la nuit, sans parler de ceux qui oublient de nettoyer les entrées d air et les filtres. Bloc extracteur avec récupérateur de chaleur Cuisine Séjour WC Salle de bain Chambre H. NALLET Aspiré, air vicié (humide) Soufflé, air propre chitecte Philippe Madec, nous venons de livrer à Saint-Nazaire un ensemble de 96 logements sociaux et privés THPE (Très haute performance énergétique) avec eau chaude solaire, isolation par l extérieur et surtout une ventilation naturelle assistée et contrôlée qui a fait l objet du premier avis technique expérimental du CSTB (Centre scientifique et technique du bâtiment) dans ce domaine.» Les cheminées de Saint-Nazaire Architecte et urbaniste, Philippe Madec conçoit son métier dans une approche écoresponsable depuis la création de son cabinet en «Pour cette opération de Saint-Nazaire, nous avons mis des fenêtres dans toutes les pièces, y compris les cuisines et salles de bain, installé des persiennes à chaque fenêtre pour favoriser la ventilation naturelle du confort d été, conçu des logements traversants ou possédant au moins deux orientations. Il n y a aucun moteur pour la ventilation. Pourtant elle est à plusieurs vitesses. Au début, les gens croient que ça ne marche pas parce qu ils n entendent pas de bruit». L air vicié La VMC double flux est dotée d un double circuit de ventilation pour l air entrant (en bleu) et pour l air extrait (en rouge). Sur les meilleurs modèles, l échangeur de chaleur permet à l air extrait de céder jusqu à plus de 90 % de ses calories à l air entrant). est évacué par tirage thermique dans de grandes cheminées pourvues à leur base d une fenêtre orientée au sud (utilisation de l effet de serre pour forcer le tirage) et coiffées d extracteurs à vent importés d Australie. «Le lobby français de la VMC fait barrage à ce type d innovation et on ne trouve pas pour le moment le matériel dont on a besoin. Pour les bouches d entrée d air, en façade, nous en avons trouvé en Belgique. Mais nous avons dû concevoir et faire fabriquer par des artisans locaux les bouches de transfert vers la cheminée. Les cheminées que nous avons dessinées avec des girouettes ont été fabriquées par des chaudronniers des chantiers navals de Saint-Nazaire.» Une maison manifeste Pascal Gontier dirige un cabinet d architectes depuis En avril 2010, il a terminé sa maison Gaïta, à Issy-les-Moulineaux, une grande maison juillet - août 2012 les 4 saisons n

5 P. GONTIER La maison Gaïta de l architecte Pascal Gontier : sa façade sud maximise les apports solaires avec ses grandes baies vitrées protégées des surchauffes d été par des stores métalliques et des casquettes photovoltaïques. de ville à énergie positive sur quatre niveaux. Il en a fait un champ d expérimentation de la ventilation naturelle, qui a nécessité selon ses termes «une seconde architecture à l intérieur de la maison». Il a fallu suspendre au-dessus de l entrée un très grand caisson de répartition de l air neuf venant du sous-sol et distribuer cet air dans les pièces principales sur trois niveaux avec des conduits dix fois plus larges que ceux d une VMC classique. Même chose pour l extraction d air vicié à partir des pièces humides vers une large cheminée équipée d un échangeur air-eau qui récupère les calories de l air sortant. «Avec le bureau d études allemand Transsolar, nous avons surdimentionné tous ces éléments pour être sûrs d avoir des débits d air suffisants et une bonne répartition de l air neuf quelles que soient les conditions extérieures. Les mesures faites avec les anémomètres placés en entrée et en sortie le confirment. La maison étant sur une zone alluvionnaire, elle a nécessité l installation de pieux de 20 m de profondeur qui servent de support à une installation géothermique innovante. Ces pieux géothermiques alimentent une pompe à chaleur qui assure d excellentes performances pour le chauffage et l eau chaude sanitaire et un des pieux permet le préchauffage ou le rafraîchissement de l air entrant, selon la saison.» Une maison expérimentale qui a nécessité beaucoup de temps d étude et de recherche, mais Pascal Gontier est persuadé que l avenir est à la ventilation naturelle et il déborde de projets, y compris dans le collectif. Antoine Bosse-Platière (1) Bâtiment Basse Consommation, label national mis en place par l association Effinergie EN SAVOIR PLUS La conception bioclimatique par Jean-Pierre Oliva et Samuel Courgey, 240 p., 35,50, éd. Terre vivante les 4 saisons n 195 juillet - août 2012