chap4-VENTILATION.pdf

U.R.E. Bâtiment : Guide d’audit énergétique 1999

4. VENTILATION ET INFILTRATIONS

4. VENTILATION VENTILATION ET INFIL IN FILTRA TRATIONS TIONS

4.1. Les éléments de la ventilation 4.2. Les bilans de la ventilation 4.3. Les interventions sur la ventilation

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4.1 LES ELEMENTS DE LA VENTILATION La ventilation naturelle Un certain nombre de publications font une différence entre la ventilation et les infiltrations. Cette distinction est assez délicate et ne sera pas utilisée. Nous appellerons ici ventilation naturelle celle qui résulte des « forces de la nature », par opposition à la ventilation mécanique qui exige l’action d’un ou plusieurs ventilateur. La ventilation naturelle est due à deux effets combinés, dont chacun peut avoir plus ou moins d’importance selon les cas : a) le tirage, qui apparaît dès qu’il y a des différences de température, b) le vent qui crée des pressions sur certaines faces, des dépressions sur d’autres. Ces deux effets ne s’ajoutent pas algébriquement, et se combinent de manière complexe. Ceci rend le calcul des infiltrations délicat. Les habitations du début du siècle étaient équipées d’une ou plusieurs cheminées raccordées à des foyers ouverts, assurant un certain renouvellement d’air en hiver, renouvellement d’air nécessaire à l’entretien de la combustion du foyer. Les volumes habitables assez importants, la faible étanchéité des ouvrants, leur ouverture périodique rendaient la ventilation des locaux généralement suffisante. Les conditions courante de construction conduisaient à des renouvellement d’air naturels qu’il était d’autant plus commode de chiffrer en « volumes par heure » que le taux de renouvellement 3 naturel moyen était de l’ordre de 1, ceci sans dispositions spéciales. Une habitation de 300m 3 était ainsi normalement ventilée à un taux de l’ordre de 300m /h. Elle l’est toujours si les dispositions initiales ont été conservées. L’abandon des foyers ouverts, leur remplacement par des poêles ou par le chauffage central devaient ultérieurement conduire à des modifications importantes. D’autant qu’après 1950, la réduction des hauteurs sous plafond et des surfaces habitables tendait à provoquer des condensations, liées à une ventilation et souvent un chauffage insuffisants.

La ventilation mécanique C’est à partir de cette constatation, et profitant de l’expérience suédoise, que la France décida de développer la ventilation mécanique des habitations, dite ventilation mécanique contrôlée (en abrégé V.M.C.). Dans ce système, l’air neuf est introduit dans les pièces principales (séjour, chambres) et extrait dans les pièces humides (cuisines, salle de bains, W.C.), l’air balayant le logement pour être extrait dans les locaux où se dégage le maximum de polluants et d’humidité. Malheureusement, l’introduction de ce nouveau système n’a pas été toujours adéquate. Se posent en particulier des problèmes quand il existe des foyers ouverts, et d’une manière générale quand il existe des appareils de chauffage à combustion à l’intérieur des logements. Dans le cas du gaz, le problème a pu être réglé en extrayant l’air par le même conduit que celui qui extrait les produits de la combustion : c’est la V.M.C. gaz. Les usagers n’ont pas toujours correctement utilisé ces techniques. Surtout après la crise de l’énergie, beaucoup ont réduit les débits en fermant de façon plus ou moins régulière les bouches d’introduction d’air, sinon d’extraction.

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S’y ajoute le fait que depuis 10 ans, la réglementation a beaucoup évolué, permettant maintenant des débits moyens plus réduits. De sorte que selon l’année de réalisation du bâtiment et des équipements, il est possible de rencontrer des systèmes de ventilation de logements très variables et des débits assez diff érents. Des évolutions analogues s’étant produites dans les locaux tertiaires, avec des techniques différentes ou non, le diagnostiqueur risque de se trouver face à une multitude de situations. Dans tous les cas, le diagnostiqueur ne peut se désintéresser des problèmes d’hygiène, et doit veiller à maintenir une ventilation suffisante.

Les débits de ventilation Il faut séparer très nettement les secteurs résidentiels et tertiaires, auxquels ne s’appliquent pas les mêmes règles. LOGEMENTS La réglementation ayant beaucoup évolué, et concernant habituellement les constructeurs (et non les gestionnaires), aucune règle ne peut vraiment être considérée comme imposée. On peut toutefois prendre comme première référence les règles qui s’appliquent aux nouveaux bâtiments, actuellement en cours de construction. Ces règles sont les suivantes : LOGEMENTS (Arrêtés du 24 mars 1982 et du 28 octobre 1983) er

Art. 1 – L’aération des logements doit pouvoir être générale et permanente au moins pendant la période ou la température extérieure oblige à maintenir les fenêtres fermées. Toutefois dans les bâtiments soumis à un isolement acoustique renforcé, en application de l’arrêté du 6 octobre 1978, l’aération doit pouvoir être générale et permanente en toute saison. La circulation de l’air doit pouvoir se faire principalement par entrée d’air dans les pièces principales et sortie dans les pièces de services. L’aération permanente peut être limitée à certaines pièces dans les cas et suivant les conditions définis au chapitre II. Chapitre I Aération générale et permanente Art. 2 – Le système d’aération doit comporter : Des entrées d’air dans toutes les pièces principales, réalisées par des orifices en façades, des conduits à fonctionnement naturel ou des dispositions mécaniques ; Des sorties d’air dans les pièces de service, au moins dans les cuisines, les salles de bains ou de douches et les cabinets

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d’aisances, réalisées par des conduits verticaux à tirage naturel ou des dispositifs mécaniques. En installation collective de ventilation, si une pièce de service possède une sortie d’air mécanique, toutes les autres pièces de service doivent en posséder une. L’air doit pouvoir circuler librement des pièces principales vers les pièces de service. Une pièce à la fois principale et de service telle qu’une chambre ayant un équipement de cuisine, doit comporter une entrée et une sortie d’air, réalisées comme indiqué ci-dessus. Art. 3 – Les dispositifs de ventilation, qu’ils soient mécaniques ou à fonctionnement naturel, doivent être tels que les exigences de débit extrait, définies ci-dessous, soient satisfaites dans les conditions climatiques moyennes d’hiver. Les débits extraits dans chaque pièce de service doivent pouvoir atteindre, simultanément ou non, les valeurs données dans le tableau ci-après en fonction du nombre de pièces principales du logement :



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DEBITS EXTRAITS EXPRIMES en m /h Nombre de pièces principales du logement

Cuisine

1 2 3 4 5 et plus

75 90 105 120 135

Salle de bains ou de douches commune ou non avec cabinets d’aisances

Autre salle d’eau

15 15 30 30 30

15 15 15 15 15

Dans les logements ne comportant qu’une pièce principale, la salle de bains ou de douches et le cabinet d’aisances peuvent avoir, s’ils sont contigus, une sortie d’air commune située dans le cabinet d’aisances. Le débit d’extraction à prendre en compte est de 15 mètres cubes par heure. En cas d’absence de cloison entre la salle de séjour et une chambre, la pièce unique ainsi créée est assimilée à deux pièces principales. Si, de construction, une hotte est raccordée à l’extraction de la cuisine, un débit plus faible est admis. Il est déterminé, en fonction de l’efficacité de la hotte, suivant des modalités approuvées par le ministre chargé de la santé. Des cabinets d’aisances sont considérés comme multiples s’il en existe au moins deux dans le logement, même si l’un d’entre eux est situé dans une salle d’eau.

Art. 4 – Des dispositifs individuels de réglage peuvent permettre de réduire les débits définis à l’article 3, sous les conditions suivantes : En règle générale, le débit total extrait et le débit réduit de cuisine sont au moins égaux aux valeurs données dans le tableau suivant : Nombre de pièces principales

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Débit total minimal en 3 m /h Débit minimal en cuisine en 3 m /h

Cabinet d’aisance Unique

Multiple

15 15 15 30 30

15 15 15 15 15

1

2

3

4

5

35

60

75

90 105 120 135

20

30

45

45

45

6

45

7

45

Lorsque l’aération est assurée par un dispositif mécanique qui module automatiquement le renouvellement d’air du logement, de telle façon que les taux de pollution de l’air intérieur ne constituent aucun danger pour la santé et que puissent être évitées les condensations, sauf de façon passagère, les débits définis par le tableau cidessus peuvent être réduits. L’emploi d’un tel dispositif doit faire l’objet d’une autorisation du ministre chargé de la construction et de l’habitation et du ministre chargé de la santé, qui fixe les débits minimaux à respecter. En tout état de cause, le débit total extrait est au moins égal à la valeur donnée par le tableau suivant :

1 Débit total minimal 3 en m /h

Nombre de pièces principales 2 3 4 5 6

7

10 10 15 20 25 30 35

Art. 5 – Les entrées d’air, complétées par la perméabilité des ouvrants, doivent permettre d’obtenir les débits définis à l’article 3.



Chapitre II Aération permanente pouvant être limitée à certaines pièces Art. 6 – Pour les maisons individuelles isolées, jumelées ou en bande, situées dans les zones climatiques H2 et H3 définies en annexe de l’arrêté du 24 mars 1982 relatifs aux équipements et caractéristiques thermiques des bâtiments d’habitation, la construction et les équipements peuvent satisfaire aux dispositions réduites suivantes : a) La cuisine comporte une sortie d’air réalisée par un conduit vertical à tirage naturel ou par un dispositif mécanique ; b) Les autres pièces de service comportent : - soit une sortie d’air réalisée par un conduit vertical à tirage naturel ou par un dispositif mécanique ; - soit une ouverture extérieure obturable. Chaque pièce principale possède une entrée d’air réalisée par un orifice en façade, un conduit à fonctionnement naturel ou un dispositif mécanique. Art. 7 – Les sorties d’air de la cuisine et, éventuellement, des autres pièces de service doivent permettre d’obtenir les débits fixés par l’article 3 et ils peuvent être réduits comme indiqués à l’article 4.

Chapitre III Dispositions communes aux deux modes d’aération définies aux chapitres Ier et II Art. 8 – En cas d’installation d’appareils à combustion dans un logement, le système d’aération doit pouvoir assurer les débits nécessaires à leur bon fonctionnement. Art. 9 – Les conduits de sortie d’air par tirage naturel peuvent être individuels, c’est-à-dire desservir plusieurs pièces. Un conduit collectif doit comporter un conduit collecteur et des raccordements individuels de hauteur d’étage, chacun de ces derniers ne desservant qu’une pièce. Un conduit collectif qui dessert des locaux d’autre nature.

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Les dévoiements éventuels de ces conduits à tirage naturel doivent répondre aux dispositions définies à l’article 17 de l’arrêté du 22.10.1969 relatif aux conduits de fumée desservant des logements. Le débouché du conduit, situé en toiture, doit être tel que l’évacuation de l’air s’effectue correctement à l’extérieur, sans refoulement vers les logements (ce qui suppose que la dépression créée par le vent au sommet du conduit s’oppose utilement aux dépressions créées en façade). Par ailleurs, la disposition des conduits de ventilation, par rapport à des conduits de fumée éventuels, doit être telle qu’elle ne favorise pas les siphonnages par les souches. Art. 10 – Le rejet de l’air par un dispositif mécanique doit être tel que l’évacuation de l’air s’effectue correctement à l’extérieur, sans refoulement ni renvoi vers les logements. Dans les installations mécaniques collectives : - si l’extraction de l’air d’un même logement est réalisée par plusieurs extracteurs distincts, ceux-ci ne doivent pouvoir fonctionner que simultanément ; - si l’extracteur est à transmission par courroie, il doit comporter une courroie supplémentaire de secours. Art. 11 – Lorsque l’évacuation de l’air est faite par un dispositif mécanique, les conduits de fumée et foyers situés dans les logements, fonctionnant par tirage naturel doivent être tels que la dépression créée dans un logement par l’évacuation mécanique de l’air ne puisse entraîner d’inversion de tirage, notamment lors de l’allumage de certains foyers. Art. 12 – Les conduits de fumée situés dans les logements ne peuvent être raccordés à un dispositif mécanique que si :



- l’évacuation de l’air de ventilation est également obtenue par un dispositif mécanique ; - les deux dispositifs mécaniques sont communs ou ne peuvent fonctionner que simultanément : - en cas de panne du dispositif mécanique servant à l’évacuation des fumées ou des gaz brûlés, celle-ci est assurée par un tirage naturel à moins que la combustion ne soit automatiquement arrêtée. Dans ce dernier cas, le réallumage ne peut intervenir qu’en toute sécurité. Lorsque l’évacuation de l’air de la cuisine est faite par un dispositif mécanique collectif, il convient qu’en cas de panne de celui-ci, les produits de combustion d’appareils à gaz ou hydrocarbures liquéfiés, non raccordés, qui pénètrent dans le circuit d’extraction, puissent cheminer vers l’extérieur par tirage naturel. S’il n’en est pas ainsi, notamment lorsque le circuit d’évacuation est descendant, il doit exister un système d’alarme fonctionnant automatiquement en cas de panne. Art. 13 – Qu’il s’agisse de conduit à tirage naturel ou de dispositif mécanique, une évacuation des produits de combustion d’appareils à gaz ou à hydrocarbures

liquéfiés, raccordés, peut servir de sortie d’air, à condition qu’une plaque scellée indique qu’on ne peut y raccorder un appareil utilisant un autre combustible. Art. 14 – Aucun dispositif mécanique individuel, tel qu’une hotte de cuisine équipée d’un ventilateur, ne peut être raccordé à une installation collective de sortie d’air, qu’elle soit mécanique ou a tirage naturel. Art. 15 – Les caractéristiques et l’emplacement des entrés d’air doivent être tels qu’il n’en résulte ni inconfort pour les occupants ni désordre pour la construction et les équipements. Ces dispositifs peuvent être autoréglables ou réglable par l’occupant, mais non obturables. Est considéré comme répondant aux exigences du présent article un système de distribution d’air, éventuellement traité avant son introduction dans le logement. Art. 16 – Les dispositifs d’entrée et de sortie d’air doivent être facilement nettoyés. Les dispositifs mécaniques doivent pouvoir être facilement vérifiés et entretenus.

TERTIAIRE Dans ce secteur, la réglementation est différente de la précédente, en ce sens qu’elle s’applique aux gestionnaires et non pas seulement aux constructeurs : il s’agit du « Règlement sanitaire ». Le règlement sanitaire type impose les règles suivantes.

TERTIAIRE (Circulaire du 20 janvier 1983) Dans les locaux à pollution non spécifique, le débit normal d’air neuf à introduire est fixé dans le tableau ci-après en tenant compte des interdictions de fumer. Ce débit est exprimé en mètre cube par heure et par occupant en occupation normale.

Article 64 Ventilation mécanique ou naturelle des conduits 64-1 Locaux à pollution non spécifique :

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DESTINATION DES LOCAUX 3

(air à 1,2 kg/m )

Débit minimal d’air neuf en mètres cubes/heure et par occupant Locaux avec sans interdiction de fumer

Locaux d’enseignement : - classes, salles d’études, laboratoire (à l’exclusion ce ceux à pollution spécifique) : - Maternelles, primaires et secondaire du 1 er cycle - Secondaires du 2e cycle et universitaires - Ateliers

15 18 18

" 25 25

Locaux d’hébergement : - chambres collectives (plus de trois personnes(1), dortoirs, cellules, salles de repos)

18

25

18

25

18

30

Locaux de vente : - tels que boutiques, supermarchés

22

30

Locaux de restauration : - cafés, bars, restaurants, cantines, salles à manger

22

30

Locaux à usage sportif : - par sportif : - dans une piscine - dans les autres locaux - par spectateur

22 25 18

" 30 30

Bureaux et locaux assimilés : - locaux d’accueil, bibliothèques, bureaux de postes, banques Locaux de réunions : - tels que salles de réunions, de spectacles, de culte, clubs, foyers

(1)

3

Pour les chambres de moins de trois personnes, le débit minimal à prévoir est de 30 m /h par local.

Pour les locaux où la présence humaine est épisodique (dépôts, archives, circulations, halls d’entrée…) et où l’organisation du plan ne permet pas qu’il soient ventilés par l’intermédiaire des locaux adjacents, le débit minimal d’air neuf à introduire est de 0,1 litre par seconde et par mètre carré. Dans les conditions habituelles d’occupation, la teneur de l’atmosphère en dioxyde de carbone ne doit pas dépasser 1 pour 1000 avec tolérance de 1,3 pour 1000 dans les locaux où il est interdit de fumer. Si l’occupation des locaux est très variable, la ventilation modulée ou discontinue est admise sous réserve que la teneur en dioxyde de carbone ne dépasse pas les valeurs fixées précédemment.

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En cas d’inoccupation des locaux, la ventilation peut être arrêtée ; elle doit, cependant, être mise en marche avant occupation des locaux et maintenue après celle-ci pendant un temps suffisant. L’air neuf entrant dans ces locaux doit être pris à l’extérieur sans transiter dans d’autres locaux. Il peut être mélangé à de l’air dit recyclé mais sans que cela puisse réduire le débit minimal d’air neuf, nécessaire à la ventilation, fixé ci-dessus.



Le recyclage par groupe de locaux n’est autorisé que s’il ne concerne pas les locaux à pollution spécifique et que si l’air est filtré conformément aux dispositions ci-après relatives à la filtration. 64-2 Locaux à pollution spécifique

Dans les locaux à pollution spécifique, le débit de la ventilation est déterminé en fonction de la nature et de la quantité de polluants émis. Pour les toilettes, les cuisines collectives et leurs dégagements, le débit minimal d’air neuf à introduire figure dans le tableau ciaprès :

DESTINATION DES LOCAUX Pièces à usage individuel Salle de bains ou de douches Salle de bains ou de douches commune avec cabinets d’aisances Cabinets d’aisances Pièces à usage collectif Cabinets d’aisances isolés Salle de bains ou de douches isolées Salle de bains ou de douches communes avec cabinets d’aisances Bains, douches et cabinets d’aisances groupés Lavabos groupés Salle de lavage, séchage et repassage du linge

Débit minimal d’air neuf 3 en m /heure

15 par local 15 par local 15

30 45 60 30+15 N* 10+5 N* 2 5 par m de surface de local

(1)

Cuisines collectives Office relais Moins de 150 repas servis simultanément (2) De 151 à 500 repas servis simultanément (3) De 501 à 1.500 repas servis simultanément (4) Plus de 1.500 repas servis simultanément

15/repas 25/repas 20/repas 15/repas 10/repas

N* : Nombre d’équipement dans le local. (1) Compte tenu des contraintes techniques, les débits retenus seront de préférence arrondis au multiple supérieur de 15. (2) Avec un minimum de 3.750 mètres cubes/heure. (3) Avec un minimum de 10.000 mètres cubes/heure. (4) Avec un minimum de 22.500 mètres cubes/heure.

Ces débits ne sont valables que dans le cas d’une ventilation indépendante de ces pièces de service à pollution spécifique. Sauf exigences particulières (locaux de recherches biologiques par exemple), l’air provenant de locaux à pollution non spécifique (notamment les circulations) peut être admis dans les locaux à pollution spécifique. Lorsque la pièce de service est ventilée par l’intermédiaire d’une pièce principale ou des circulations, le débit à prendre en considération doit être égal à la plus grande

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des deux valeurs indiquées respectivement par le tableau ci-dessus ou celui figurant à l’article 64-1. Les polluants émis dans les cuisines doivent êtres captés au voisinage de leur émission ; il en est de même des polluants nocifs ou dangereux. En cas d’impossibilité d’installer un système de captation de ces émissions, les débits nécessaires à la ventilation des cuisines doivent être doublés.



Si la pollution spécifique est très variable, la ventilation modulée ou discontinue est admise sous réserve que l’évacuation des polluants soit convenablement réalisée. Dans le cas où cessent les émissions donnant à la pollution un caractère spécifique, la ventilation peut

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être arrêtée ; elle doit, cependant, être mise en marche avant pollution des locaux ou maintenue après celle-ci pendant un temps suffisant afin que l’évacuation des gaz soit convenablement assurée.



4.2 LES BILANS DE VENTILATION Les dépenses liées à la ventilation La ventilation est à l’origine de deux types de dépenses énergétiques : a) la dépense d’électricité du ventilateur, quand il y a ventilation mécanique, b) la dépense de chaleur correspondant (en hiver) à la nécessité de réchauffer l’air provenant de l’extérieur. A cela, il faut ajouter les dépenses de froid en été, s’il y a climatisation. Les dépenses de climatisation ne font pas l’objet du présent guide. Les dépenses dues aux ventilateurs se calculent aisément dans la plupart des cas en multipliant leur puissance absorbée (en kilowatts) par la durée de fonctionnement annuel (8.760 heures si le fonctionnement est continu). Les dépenses liées au chauffage peuvent être traitées de la manière suivante. On inclut dans le coefficient de déperditions U (voir paragraphe 1.3) la part due à l’introduction d’air extérieur. La formule de calcul est la suivante : (4.2) 1 U UPAR UVENT

U = UPAR + UVENT : coefficient de déperditions [W/K], e : coefficient de déperditions des parois [W/K] : voir 5 partie, : coefficient de déperditions dues à la ventilation [W/K], étudié dans ce chapitre.

Le coefficient UVENT se calcule par la formule : (4.2) 2 UVENT = 0,34 x DEBVENT 3 DEBVENT : débit moyen de ventilation [m /h]. Les paragraphes suivants indiquent comment déterminer le débit moyen de ventilation (DEBVENT).

La ventilation mécanique La ventilation mécanique crée soit une dépression, soit une surpression dans les locaux, ces dépressions et surpressions étant d’ailleurs généralement d’un ordre de grandeur assez faible. Les locaux sont mis en dépression si la ventilation se fait uniquement par extraction d’air : c’est le cas des V.M.C. les plus courantes. Si le bâtiment n’est pas trop exposé, la circulation de l’air se fait de l’extérieur vers les conduits d’extraction, à travers les locaux habités. Le débit d’air moyen est voisin de celui d’extraction. La meilleure méthode de diagnostic consiste alors à mesurer ces débits, grâce à un appareil spécialisé, qui constitue un outil normal. Quand il ne s’agit pas de bouches de V.M.C., mais de bouches d’extraction plus importantes, il faut effectuer la mesure avec un anénomètre, en balayant la surface de la bouche. Quand le système comporte un double réseau, l’un d’introduction d’air, l’autre d’extraction, la mesure peut devenir complexe. Elle peut impliquer à la fois une mesure au soufflage et une mesure à l’extraction, avec analyse des pressions de façon à établir un véritable bilan des flux d’air.

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Toutes ces mesures, ou ces bilans, doivent permettre d’établir le débit moyen de ventilation DEBVENT en mètres cubes par heure. La figure 4.2.1. illustre les principes des mesures.

La ventilation naturelle La ventilation naturelle peut être mesurée, mais avec des procédures relativement coûteuses qui ne peuvent être considérées actuellement comme normales dans un diagnostic. D’où le procédé consistant à en faire une évaluation basée sur le maximum d’observation. La figure 4.2.2. schématise les phénomènes qui peuvent se produire, selon l’importance réciproque du vent et du tirage. La situation A prédomine hors des villes, et en ville par froid moyen. La situation C se produit surtout en ville par temps froid. Les autres cas sont rares. La méthode simplifiée, proposée ici, prend en compte la seule situation A, considérée comme générale.

Figure 4.2. 1- Principes des mesures de débit les plus fréquents

Dans ces conditions, il est possible de montrer que le débit de ventilation est donnée par la formule : (4.2) 3 Σ(CODEB) COPRESS

3

DEBVENT = [Σ(CODEB)] x COPRESS [m /h] : perméabilité globale du bâtiment , sous forme de somme de coefficient du débit, : coefficient de pression, intégrant l’action du vent et du tirage (voir ci-après).

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Figure 4.2. 2 - Schéma des phénomènes couplés de ventilation naturelle

CATEGORIE DE FENETRE

-

incertaine normale améliorée renforcée

Zone I Iles (sauf Corse) et sommets en altitude

Zone II Site côtier plateaux dégagés pentes exposées

7,5 3,4 1,5 0,6

6,4 2,9 1,3 0,5

Zone III Zone urbaines ou suburbaines

5,9 2,7 1,2 0,45

Figure 4.2. 3 - Valeurs indicatives de BFEN. Les catégories « normale », « améliorée », « renforcée » correspondent aux normes actuelles, donc aux f enêtres, neuves ou récentes, la catégorie « incertaine » aux fenêtres d’étanchéité manifestement douteuse. Le coefficient de pression peut être égal aux valeurs suivantes, où apparaît HBAT, hauteur du bâtiment en mètres : (Zone I) (4.2) 4

îles (sauf Corse), et sommets en altitude : COPRESS = 2,02 + 0,008 x HBAT

(Zone II) (4.2) 5

sites côtiers, plateaux dégagés, ou pentes exposées : COPRESS = 1,23 + 0,003 x HBAT

(Zone III) (4.2) 6

zones urbaines et suburbaines COPRESS = 0,92 + 0,005 x HBAT

Les coefficients de débit (CODEB) peuvent être pris égaux aux valeurs suivantes : ORIFICES (4.2) 7 CODEB = 3.000 x SORIF SORIF : surface de l’orifice en [m²] FENETRES (4.2) 8 CODEB = BFEN x SFEN 2 SFEN : surface ouvrante [m ], BFEN (voir figure 4.2.3.)

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PORTES mal calfeutrées : (4.2) 9 CODEB = 8 x SPORTE, • calfeutrées : (4.2) 10 CODEB = 2 x SPORTE, 2 SPORTE : surface ouvrante [m ]. •

Pour les portes tournantes, se reporter à ce qui est dit au paragraphe 8.3 (applications tertiaires).

La perméabilité des parois fixes Le paragraphe précédent ne couvre que les éléments qu’il est classique de prendre en compte dans les calculs de ventilation. S’il ajoutent les deux effets suivants : - celui lié à la perméabilité des parois fixes, perméabilité parfois excessive, - celui lié à l’ouverture des portes ou fenêtres pour des raisons d’accès ou d’entretien. Le second aspect sera examiné au paragraphe suivant. Le premier aspect est délicat à cerner, et surtout à chiffrer. Des études systématiques sont actuellement poursuivies en France, sur ce sujet. Il est très difficile de chiffrer à priori les valeurs, qui ne peuvent résulter que de mesures relativement coûteuses. La recherche des infiltrations parasites de ce type peut être aidée par l’utilisation d’une flamme, qui s’incline aux vitesses d’air supérieures à 0,2m/s. Mais ceci ne constitue pas un procédé de mesure et permet seulement de calfeutrer les inétanchéités inacceptables. Le problème est particulièrement important en structures montées à joints secs. Quelques valeurs indicatives sont données figure 4.2.4. Mais elles n’ont qu’une valeur moyenne, et ne sauraient être prises comme systématiquement valables pour chaque cas.

PAR METRE CARRE DE PAROI - murs à ossature métallique ou bois et cloison sèche - lambris sous solives ou chevrons en plafond ou rampant - autres parois PAR METRE DE LIAISON - entre un plafond léger sous comble (plaque de plâtre sous solives en bois ou plafond suspendu) et un mur isolé intérieurement - entre un plafond léger sous comble et un mur en maçonnerie ou un mur isolé extérieurement - entre un élément de remplissage ou une façade légère et un plancher, un refend, un mur - autres liaisons PAR METRE CARRE DE BAIE OU PORTE - liaison entre menuiserie au nu intérieur et mur : • à isolation intérieure et contre-cloison maçonnée • à isolation extérieure • en maçonnerie (isolation répartie) • à isolation intérieure par complexe isolant, collé ou sur tasseau - liaison entre une menuiserie en ébrasement et un mur

Zone 1

Zone II

Zone III

0,8 3,2 0,0

0,6 2,4 0,0

0,5 2,0 0,0

1,6

1,2

1,0

0,8

0,6

0,5

0,8 0,0

0,6 0,0

0,5 0,0

1,3 1,3 1,3 3,2 1,3

0,9 0,9 0,9 2,4 0,9

0,8 0,8 0,8 2,0 0,8

Figure 4.2. 4- Perméabilité (CODEB) des parois fixes. Valeurs indicatives.

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Les ouvertures parasites Il est possible de tenir compte des ouvertures parasites en prenant des valeurs simples pour les phénomènes en cause, valeurs simplement indicatives mais dont l’ordre de grandeur n’est pas négligeable. Un simple exemple va montrer comment procéder. Ce sera celui d’une porte. Supposons qu’une porte soit ouverte pendant 12 minutes par jour (12 passages dans un 2 sens ou l’autre) et que la porte ait 1,6 m de surface. Pendant l’ouverture, le coefficient de débit est porté à : 3 000 x 1,6 = 4 800 (il s’agit d’un orifice : voir formule 4.2.7). Ceci n’ayant lieu que 12 minutes par jour (0,2 h), il y correspondra une augmentation moyenne sur la journée (24 h) du coefficient de débit égale à : 4800 ×

0,2 24

= 40

On constatera aisément l’importance d’un tel coefficient, dans une maison individuelle en zone urbaine où la porte donnant sur l’extérieur peut opérer comme nos mesures l’indiquent. Il y correspond en effet un débit moyen supplémentaire ( formules 4.2.3 et 4.2.6) pour une hauteur de bâtiment de 8 m : 3 40 x (0,92 + 0,005 x 8) = 38,4 m /h.

Bilan final En faisant le total de toutes les perméabilités (tous les coefficients de débit), on aboutira à la valeur Σ(CODEB). On pourra alors appliquer : - la formule 4.2.3 pour calculer le débit DEBVENT (à moins que celui-ci n’ait été mesuré), - la formule 4.2.2 pour calculer la contribution UVENT au coefficient g lobal de déperdition (U).

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4.3 LES INTERVENTIONS SUR LA VENTILATION Nature et limite des interventions En l’absence de mesures précises, il est toujours délicat de proposer des réductions de ventilation. Celle-ci peuvent, en effet, entraîner des difficultés. Il importe donc que le diagnostiqueur se prémunisse contre deux risques. Le premier concerne les appareils de chauffage et d’eau chaude à combustion. Même s’il sont raccordés, ils exigent un apport d’air f rais. Celui-ci n’est pas considérable, mais il existe et prohibe tout calfeutrement excessif, en particulier s’il y a foyer ouvert avec l’alimentation directe d’air de combustion. Le second risque concerne l’humidité. Des condensations peuvent apparaître si la ventilation est insuffisante, en particulier si les températures intérieures sont fréquemment peu élevées, et s’il y a de forts dégagements d’humidité liés soit à l’occupation, soit au mode de vie (lessive, etc…). Les règles données au paragraphe 4.1 peuvent être à cet égard utiles, étant entendu que, pour les locaux tertiaires, il s’agit de débits liés à l’occupation (hors occupation, il peut y avoir des réductions très importantes).

Rentabilité des interventions Les interventions vont consister : - soit à réduire les perméabilités, donc les coefficients de débits (CODEB), - soit à arrêter, ou réduire la ventilation mécanique, à son niveau normal pendant l’occupation, à un niveau très réduit (sinon quasi nul) hors occupation, en particulier dans le tertiaire, - soit à équilibrer la ventilation mécanique, cette mesure pouvant être conjointe à la précédente. La partie la plus délicate à estimer concerne le calfeutrement des parois opaques. Même en cas d’incertitude sur les valeurs, le diagnostic peut néanmoins conseiller un calfeutrement adéquat des inétanchéités évidentes, ne serait-ce que pour des raisons de confort. Dans le cas de modulation, l’influence de la gestion de l’air s’analyse aisément. Par exemple, si DEBVENT1 représente le débit pendant l’occupation et DEVENT2 le débit hors occupation, le calcul du coefficient UVENT (formule 4.2.2) se fera en prenant : (DUR1 × DEBVENT1) + (DUR2 × DEBVENT 2) DEBVENT = DUR1 + DUR2 DUR1 et DUR2 : durées de fonctionnement respectives (par exemple hebdomadaires) correspondant à DEBVENT1 et DEBVENT2

Cas de rénovations Dans les cas où l’intervention sur le bâti est plus importante que de simples modifications sans répercussions sur le gros œuvre proprement dit, il est conseillé de reprendre complètement l’examen de la ventilation et des installations correspondantes. Ce qui peut d’ailleurs conduire à une étude dépassant le simple niveau du diagnostic, tout en pouvant intégrer les éléments de calcul de rentabilité fournis ci-dessus. Dans certains cas, il pourra être intéressant d’envisager une récupération de chaleur sur l’air extrait. Dans le secteur de l’habitat (individuel ou collectif), le choix du diagnostic se portera sur les échangeurs à plaques (voir bibliographie pour le choix du matériel et le calcul de l’économie d’énergie).

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BIBLIOGRAPHIE

- Méthode d’étude de la ventilation naturelle, PROMOCLIM E, R. Cadiergues, Décembre 1977. - Les récupérations de chaleur air/air, QR CEGIBAT, M. Roussel, Editions SEDIT, 1980. - La pratique de la ventilation dans les locaux d’habitation, QR CEGIBAT, P. Jardinier, Editions SEDIT, 1980.

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chap4-VENTILATION.pdf

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