Une ventilation économe

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1 HYGIENE Une ventilation économe Il existe de nombreuses bonnes raisons qui rendent indispensable la ventilation d une maison. La question qui se pose dès lors que l on entre dans une logique d économie d énergie, ce n est pas de savoir s il faut ventiler, mais bien comment ventiler pour rencontrer cet objectif à la fois économique et environnemental. Mais avant de répondre à cette question extrêmement intéressante, examinons de plus près les raisons qui rendent la ventilation d une habitation moderne absolument indispensable, tellement indispensable que notre législation a rendu la ventilation obligatoire dans tous les logements neufs. Ventiler : une nécessité! Il y a peu de temps encore, la ventilation des logements était souvent négligée. Ce n est que depuis une vingtaine d année que l on reconnaît la nécessité de prévoir des dispositifs de ventilation adéquats afin d assurer une bonne qualité de l air dans les bâtiments. Cette prise de conscience est liée en partie à l augmentation des problèmes de condensation et de moisissures dans les habitations. En effet, la crise de l énergie du début des années 70 et l amélioration du niveau de vie et des exigences de confort ont provoqué des changements importants dans la conception des logements : meilleure isolation thermique, meilleure étanchéité à l air, généralisation du chauffage central, emploi de double vitrage L objectif poursuivi était évidemment de diminuer la consommation énergétique, la qualité de l air étant à ce moment un souci mineur. L aggravation des problèmes de condensation et de moisissures qui s en suivit est ressortie clairement des études menées à cette époque. Outre la condensation et les moisissures, d autres facteurs nuisibles présents dans les habitations doivent également être éliminés grâce à la ventilation. On peut ainsi identifier 6 raisons principales qui rendent nécessaire la ventilation. Ventiler la maison tout en faisant des économies d énergie : ne s agit-il pas d un défi impossible relevant plus de la quadrature du cercle que d une réalité économique? A priori les deux notions peuvent paraître contradictoires si l on considère que la ventilation consiste à introduire de l air frais à l intérieur d une habitation et donc de refroidir le logement, tout le contraire d une économie d énergie. Et pourtant, moyennant une étude et une conception particulière du système de ventilation, cette apparente contradiction peut être dépassée pour aboutir à un véritable gain énergétique. 1. Dans la cuisine, la hotte aspirante contribue en partie à l assainissement de la pièce, mais elle ne suffit pas à la ventilation générale du logement. Modèle Mythos de Franke Cet aérateur encastré dans un coffret de volet roulant est destiné à la ventilation naturelle de l habitation. L entrée est équipée d un clapet auto-réglable qui évite les effets de courants. Gamme «Transivent» de Renson Evacuation de la vapeur d eau : Dans un logement ordinaire, on a calculé que la production de vapeur d eau atteint une quantité située entre 2-3 kilos d eau par jour au minimum, mais ce chiffre peut atteindre 10 kilos par jour. Cette vapeur d eau provient de sources différentes telles que le métabolisme et les activités humaines mais aussi d éventuelles infiltrations ou remontées d humidité. A titre d exemple, on peut chiffrer cette production de la manière suivante : Les occupants produisent par leur respiration et leur transpiration quelque 0,9 à 1,25 kg d eau par jour et par personne, la cuisson des repas (4 personnes) entre 1 et 2 kilos, l hygiène corporelle (bains, douches, etc.) entre 0,2 et 0,5 kilo par jour et par personne. On peut encore ajouter le nettoyage du sol (0,2 kilo), le séchage du linge (1 à 2 kilo) ainsi que la production des plantes vertes (0,02 à 0,05 kilo par jour et par plante). 2. Evacuation des odeurs : Les sources de pollution olfactive sont aussi nombreuses que variées dans une habitation. Elles proviennent entre autres des occupants, du tabagisme, des parfums, des plantes, des tapis, des produits de nettoyage ou de la préparation des repas. Si la ventilation du logement est insuffisante, ces différentes odeurs, pas forcément dérangeantes lorsqu elles sont perçues séparément, se mélangent et persistent sous une forme combinée qui peut nuire au confort olfactif des occupants, en entraînant notamment des odeurs de moisi ou de renfermé. Seule une ventilation continue et régulière permet de supprimer cet inconvénient. 3. Apport d oxygène pour les occupants : Tout être humain, ainsi que les autres êtres vivants ont besoin de respirer de l air afin d en tirer l oxygène nécessaire à la vie. Dans un espace plus ou moins clos comme la maison, il convient donc de renouveler cet air vital. Les débits impliqués, à savoir de l ordre de 0,5 m 3 /h pour une personne au repos sont toutefois très faibles si on

2 1 les compare aux débits nécessaires pour garantir une bonne qualité de l air. C est pourquoi ils ne constituent pas un facteur déterminant pour définir le taux de ventilation. Cet apport n en est pas négligeable pour autant. 4. Apport comburant : Les êtres vivants ne sont pas les seuls à consommer de l air dans une habitation. Tous les appareils fonctionnant selon un cycle de combustion ouvert ont également besoin d un apport relativement conséquent comburant pour fonctionner normalement. C est le cas des chauffe-eau et des cuisinières au gaz mais aussi des appareils de chauffage au gaz, au mazout, au charbon ou au bois. Cette nécessité comburant implique obligatoirement un renouvellement suffisant dans la pièce où est installé l appareil. Le calcul d apport comburant tient à une règle simple : il faut amener un débit d environ 1 m 3 /h par kw de puissance. Le manque comburant et donc d oxygène entraîne une mauvaise combustion qui peut provoquer le dégagement de monoxyde de carbone (CO) dans l habitation. Quand on sait que ce gaz inodore, incolore et insipide est un redoutable tueur, il apparaît comme essentiel d accorder une attention toute particulière à la ventilation des pièces concernées. 5. Evacuation des polluants chimiques : Certaines substances chimiques ou organiques présentes dans les habitations ont un effet 1 & 2. Cet ingénieux système réunit en un seul dispositif un aérateur auto-réglable et un store de protection solaire faisant également office de moustiquaire. Gamme «Screenvent Mistral» de Renson 3 3 & 4. Ces châssis sont équipés d un aérateur à clapet si discret qu il est invisible et conserve ainsi la totalité de la surface vitrée. Gamme «Invisivent» de Renson 2 4 néfaste sur la santé. Parmi elles, l oxyde d azote, certaines fibres minérales et diverses particules, mais aussi et surtout les composés organiques volatils (COV), présents en quantité plus ou moins élevée dans toutes les habitations. Ces composés organiques volatils sont des émanations d hydrocarbures, d alcools et de formaldéhyde. Ce dernier est contenu dans des produits d usage courant (mousses isolantes, laques, colles, vernis, encres, résines, produits ménagers, pesticides, ainsi que certains agglomérés, cosmétiques et textiles) et est responsable à dose élevée de pathologies variées allant de la simple irritation et des réactions allergiques jusqu aux plus sévères atteintes du système nerveux et divers cancers. Il est particulièrement recommandé d aérer vigoureusement les locaux où l on vient d effectuer des travaux de peinture ou la pose d une moquette par exemple. 6. Evacuation du radon : Autre envahisseur sournois de nos logements, le radon est un gaz radioactif d origine naturelle, présent partout à la surface de la planète, en particulier dans les sous-sols granitiques et volcaniques. Considéré après le tabac comme le second agent du cancer du poumon, il peut s accumuler dans les maisons en s infiltrant par les fissures ou les passages de canalisations. Pour lutter efficacement contre lui, on recommande non seulement d améliorer l étanchéité des parois en contact avec le sol, mais aussi d aérer et ventiler les maisons, 18

3 notamment en préférant les constructions sur cave ou vide sanitaire ventilé. Principe de fonctionnement Afin de garantir une bonne qualité de l air aux occupants d une habitation, chaque local doit être traversé par un certain débit, qui dépend de sa surface et de sa fonction. Ce débit frais dit nominal ne peut être réalisé que par la mise en œuvre d un système techniquement complexe. Dans les habitations relativement anciennes, on est loin du compte. Leur aération est laissée aux bons soins des conduits de cheminée et des multiples défauts d étanchéité de l enveloppe du bâtiment. La ventilation du bâtiment dans ces conditions est totalement incontrôlée et augmente sensiblement la consommation d énergie. La ventilation de base doit en effet pouvoir être utilisée de manière continue et satisfaire à une série d exigences, à savoir l amenée suffisante mais pas excessive afin de limiter la consommation d énergie, l absence de problèmes d inconfort (courant, bruits ) et la sécurité anti-effraction. Il apparaît évident que la ventilation par ouverture des fenêtres ne satisfait en aucune manière à ces conditions, d autant que ce mode d aération entraîne un débit de ventilation 15 à 30 fois supérieur au débit nécessaire pour assurer une bonne qualité de l air et par conséquent un gaspillage inutile en hiver. Dès lors, une bonne ventilation de base doit être mise en place. Elle répond à un principe de fonctionnement établi selon trois paramètres : Amenée frais dans tous les locaux dits "secs" (chambres à coucher, salle de séjour, salon, salle de jeu ) grâce à des grilles de ventilation spéciales dans les châssis par exemple; Evacuation de l air humide ou pollué dans les locaux dits "humides" (cuisine, salle de bains, toilettes, buanderies ) à travers des bouches d extraction généralement pratiquées au plafond ; Transfert de l air depuis les locaux "secs" vers les locaux "humides" via des ouvertures de transfert ou sous les portes. L introduction et la reprise peuvent être opérées de manière naturelle, de manière mécanique ou par une combinaison des deux. 6 5 à 7. Avec sa centrale double flux à récupération d énergie, installée sous les combles, et son système de captation frais extérieur sous forme de puits canadien, ce dispositif complet de VMC permet d optimiser sur le plan énergétique la ventilation de la maison. Système «KWL» de Helios 5 7 La ventilation naturelle La ventilation naturelle d un logement consiste simplement à créer des courants permettant de renouveler l air intérieur. Elle peut être assurée par l ouverture des fenêtres mais aussi par la pose d orifice d entrée dans les pièces principales et de bouches de sortie dans les pièces susceptibles de dégager de l humidité. Dans ce cas, la circulation de l air se fait par tirage naturel, le "moteur" de cette circulation étant la différence de température entre l extérieur et l intérieur du logement ainsi que la différence de pression sous l action du vent. Malgré toutes ses limites, la ventilation naturelle peut s avérer satisfaisante à condition d être bien conçue en fonction des conditions climatiques et des caractéristiques de la maison. En outre, elle ne nécessite pas d investissements importants et ne consomme aucune énergie. Cependant, elle présente un immense inconvénient puisqu elle se traduit par un mauvais contrôle des débits effectifs, lesquels dépendent largement de la saison, des conditions climatiques et du vent. Mal maîtrisée, la ventilation naturelle peut engendrer le cas échéant une sous-ventilation néfaste ou, à d autres moments, une inutile augmentation des besoins de chauffage. En conclusion, la ventilation naturelle ne représente pas une solution optimale en regard de la problématique qui nous occupe, à savoir celle des économies d énergie rationnelles. La ventilation mécanique contrôlée (VMC) à simple flux La mise en place d un système de ventilation mécanique contrôlée, lorsqu elle est possible (logement neuf ou profonde rénovation), permet de régler efficacement ces problèmes puisque son efficacité ne dépend plus des conditions climatiques extérieures. Ce type de ventilation est appelée "mécanique" car l air y est mis en mouvement par un moteur électrique qui actionne un ventilateur. Elle est également "contrôlée" car le fonctionnement de ce ventilateur est régulé de manière à limiter les dépenses d énergie, par exemple en couplant la mise en marche du ventilateur à celle de l interrupteur. On distingue en général deux variantes du système de ventilation 19

4 mécanique contrôlée à simple flux : 1. La VMC simple flux : Elle utilise des entrées frais dans les pièces à vivre (chambres, séjour, salon) généralement au niveau des fenêtres ainsi que des bouches d extraction vicié dans les pièces de service (cuisine, salle de bains, toilettes, buanderie). Celles-ci sont reliées par des conduits spécifiques à un groupe d extraction motorisé, généralement placé dans les combles pour déboucher en toiture et qui met le logement en légère dépression par rapport à la pression extérieure. Grâce à ce dispositif, l air extérieur neuf est aspiré d abord vers les pièces sèches puis vers les pièces à 5. Le «Systeme C+» de Renson est un dispositif perfectionné de VMC simple flux hygroréglable. Pour fonctionner correctement, ce système nécessite plusieurs éléments : des aérateurs d amenée frais intégrés dans les châssis des pièces à vivre (gamme «Screenvent»), des grilles de porte acoustique permettant à l air (mais pas au bruit) de circuler entre les humides et enfin vers les bouches d extraction. Afin de favoriser cette circulation de l air, il convient de ménager un espace d environ 10 mm sous les portes intérieures de l habitation (détalonnage des portes). Avec ce dispositif, le renouvellement de l air est constant dans l habitation. Cependant, il ne tient pas compte des variations d humidité et de chaleur. Le même flux traverse la maison, qu elle soit humide ou sèche, que l air extérieur soit froid ou chaud et quel que soit le nombre d occupants. 2. La VMC Hygroréglable : est une évolution du principe de la VMC 20 pièces (gamme «Silendo»), des bouches d extraction silencieuses dans les pièces humides, équipées d un régulateur d humidité et d un détecteur de présence et enfin d un ventilateur d extraction central (modèle Xravent Modus). simple flux qui permet de pallier partiellement les inconvénients de celle-ci en régulant le débit en fonction des besoins, c est-à-dire en fonction de l occupation du logement et de l hygrométrie ambiante. Pour y parvenir, le dispositif est équipé de caissons ou de bouches d extraction hygrovariables qui permettent une automatisation du système par capteurs d humidité et dès lors une certaine modulation de la ventilation. Cette évolution du système de ventilation à simple flux adapte donc le débit en fonction des besoins réels ce qui permet d engranger de substantielles économies de chauffage et donc d énergie. 5 Optimisation énergétique de la ventilation : la VMC double flux Le principe d une installation de ventilation à double flux est de récupérer une partie de la chaleur contenue dans l air évacué du logement, ce qui permet de limiter considérablement les pertes calorifiques engendrées par toute ventilation, en particulier durant l hiver. L air vicié qui est évacué vers l extérieur s est en effet réchauffé durant son passage dans l habitation et son éjection représente une perte d énergie. L idée de base de la ventilation à double flux consiste dès lors à récupérer une partie de cette chaleur. Ainsi l air frais entrant est réchauffé au contact de l air chaud sortant dans un appareil appelé échangeur de chaleur. Il est ensuite injecté dans les pièces sèches pour être évacué par les pièces humides avant de rejoindre à nouveau l échangeur de chaleur. Ce système s avère nettement plus coûteux qu une VMC simple flux, car à l échangeur de chaleur lui-même il faut ajouter l isolation des gaines et l évacuation des condensats (liaison du caisson au réseau d eaux usées) ainsi que des frais d entretien plus élevés. Mais il permet des économies de chauffage importantes car le système d échangeur de chaleur permet de récupérer jusqu à 70% de l énergie contenue dans l air vicié extrait, voire même 90% dans les systèmes haute performance actuellement disponibles sur le marché. Un gain énergétique appréciable Compte-tenu de l importante différence de prix entre un système simple flux et un système double flux, la question que l on est en droit de se poser est de savoir si l investissement peut s avérer rentable. Il est difficile de répondre avec précision à cette question car chaque cas est spécifique, en fonction de la qualité de l isolation, du type de chauffage et de plusieurs autres paramètres variables. Néanmoins, nous pouvons tenter une petite simulation qui devrait nous permettre d appréhender le problème avec plus d acuité. Dans l exemple suivant, nous avons choisi de calculer les pertes de chaleur provoquées par la ventilation en simple flux d une maison de 5 pièces, avec un débit de ventilation constant non régulé de 105 m 3 /h, pour une situation climatique moyenne sous nos contrées

5 (température extérieure moyenne de 6 C sur la période de chauffe), pour une durée de 5 mois et demi et sur base d une température intérieure moyenne de 18,5 C. Sur l ensemble de la période étudiée, le système de ventilation mécanique contrôlée (VMC) brasse un volume de m 3, d un air dont on aura augmenté la température de 12,5 C en moyenne. L énergie calorifique perdue par la ventilation se chiffre à 1800 kwh, sans compter l énergie électrique utilisée par le moteur de la VMC. Si l on analyse ce chiffre en regard du prix payé au kwh, l économie obtenue par un système double flux permettant de récupérer 70 % de la chaleur est loin d être négligeable puisqu elle se chiffrera en plusieurs centaines d euro. Une moyenne de 200 euros d économie n est pas usurpée. Sachant qu un système de ventilation double flux coûte environ 2000 euros, soit trois à cinq fois plus qu un système simple flux (400 ou 700 euros environ selon qu il s agit d un système de base ou d un système hygroréglable), on peut raisonnablement étaler l amortissement d une VMC double flux sur une période variant entre huit et dix ans. Mais il faut aussi savoir que l avantage n est pas seulement d ordre financier puisque le système double flux permet également une filtration de l air entrant ainsi que son préchauffage et donc la suppression de courants froids. Précautions d usage Le bon fonctionnement d un système de ventilation à double flux dépend en grande partie du récupérateur de chaleur utilisé, mais aussi d un certain nombre de critères liés notamment à l isolation du bâtiment (excellente étanchéité à l air indispensable) et à l entretien du système. Lors du choix de l échangeur de chaleur, il importe ainsi de tenir compte des aspects suivants : les ventilateurs doivent être capables de livrer le débit souhaité en tenant compte des pertes encourues dans les conduits. Leur consommation d énergie doit en outre rester limitée sous peine d annuler par leur propre consommation les économies d énergie remportées. L échangeur de chaleur doit offrir un excellent rendement (proportion de chaleur récupérée), lequel peut être défini par rapport à des normes techniques précises. Seuls les conseils d un authentique spécialiste permettent de garantir ces différents points. En outre, l installation ne peut pas entraîner de gêne auditive. Enfin, le système de récupération de chaleur doit pouvoir être stoppé en été au moyen d un by-pass sous peine de surchauffe excessive. En dehors du choix de l échangeur, il convient encore d isoler thermiquement les conduits, en particulier aux endroits où il existe d importantes différences de température avec l environnement. Enfin, il importe également d accorder une attention particulière à la mise en service correcte du 8. Ce système de ventilation développé par la firme Viessmann est de type VMC double flux. Cela signifie que son dispositif (Vitovent 300) fonctionne avec récupération de chaleur système, à l information précise donnée aux utilisateurs, ainsi qu à l entretien régulier de l ensemble du dispositif par un spécialiste. Entretien = Efficacité Quel que soit le système de ventilation mécanique installé, il convient d apporter à sa maintenance un soin particulier. Si le recours à un spécialiste s impose périodiquement, l utilisateur peut luimême contribuer à cette maintenance en effectuant quelques tâches d entretien simple. Dépoussiérez régulièrement les 6 & 7. Ce système de VMC est basé sur un groupe de ventilation qui aspire et filtre l air extérieur neuf (1) avant de le pulser vers la base de répartition (2). Celle-ci alimente le réseau de gaines de distribution dans toute la maison (3). Cet air est ensuite distribué par les aérateurs d expulsion (4), récupéré et finalement évacué (5). Groupe de ventilation Masser Doc. Viessmann Evacuation Entrée Extraction 6 Apport Chaudière Boiler entrées. Attention, il ne faut pas mouiller les parties fixes des entrées hygroréglables sous peine de nuire à leur bon fonctionnement. Nettoyer une fois par trimestre les bouches d extraction des pièces humides. A cette occasion, démontez-les avec soin, dépoussiérez-les, lavez-les à l eau savonneuse et séchez-les soigneusement avant de les refixer. Nettoyez une fois par an les filtres d insufflation et d extraction du système de ventilation à double flux. Faites réaliser un entretien complet tous les trois ans environ par un spécialiste. Celui-ci se chargera du nettoyage de l ensemble du dispositif, de la maintenance des gaines et du caisson contenant le bloc moteur, de la vérification des entrées, ainsi que des mesures de tirage et de dépression assurant un fonctionnement correct du système. Moyennant ces quelques précautions d usage et recommandations diverses, votre système de ventilation permettra à la fois d assainir votre logement, de le rendre plus confortable tout en réalisant quelques économies d énergie supplémentaires. Panneau solaire thermique 8