LES CLES DU DIMENSIONNEMENT
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Les exigences de pureté de l'air > Les différents systèmes de ventilation
En adoptant le principe de la ventilation générale et permanente par balayage, décrit ciavant, les systèmes courants sont les suivants.
Ventilation statique ou naturelle
Le logement est équipé d'entrées d'air dans les pièces principales et de bouches d'extraction dans les pièces de service. La circulation de l’air est assurée par le vent et par les différences de température variables entre l’intérieur et l’extérieur. Les débits de ventilation sont importants en hiver sous l'effet de la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur du logement mais plus aléatoires en demi-saison et même faibles ou nuls en été. De plus, si le système ne comporte pas de dispositifs antirefoulement (aspirateurs statiques), la circulation de l’air peut être interrompue voire même inversée en période de vent.
Photo 6. Débouchés de conduits en ventilation naturelle (avec extracteurs statiques quelconques)
Photo 7. Extracteur statique
Variante : Ventilation naturelle hygroréglable
Ce système comporte des entrées d’air et des bouches d’extraction qui régulent les débits en fonction de l’humidité dans les pièces principales et de service. Ce système de ventilation naturelle n'apporte pas de réponse à la sous-ventilation rencontrée en demi-saison et en été.
La ventilation naturelle et sa variante hygroréglable imposent, en demi saison et en été, un complément d'aération par ouverture des fenêtres. Ce système est donc mal adapté aux immeubles réhabilités pour des raisons acoustiques.
Ventilation stato-mécanique
Par rapport au système précédent, les conduits verticaux existants (individuels ou shunt) d’évacuation d’air vicié ou des fumées sont coiffés par des aspirateurs stato-mécaniques dont l’efficacité en fonctionnement statique a été testée en laboratoire.
Lorsque la température extérieure devient trop élevée (tirage thermique trop faible), ou lorsque les besoins sont importants comme au moment de la préparation des repas, les ventilateurs mécaniques prennent le relais. Ils sont commandés par un thermostat extérieur (vitesse réduite pour pallier les insuffisances du tirage thermique) ou par une horloge (grande vitesse pour assurer un supplément de débit à l'heure de préparation des repas).
Photo 8. Exemples d'extracteurs statomécaniques
Pour éviter les inversions de tirage des appareils à combustion et le reflux de l’air vicié, toutes les tourelles d’extraction, desservant un même logement, ont un fonctionnement ou un arrêt simultané.
L’installation doit être adaptée pour évacuer par tirage thermique les produits de combustion des appareils raccordés en cas de panne d’un extracteur mécanique.
Ce système de ventilation est bien adapté aux immeubles précédemment ventilés en ventilation naturelle et faisant l'objet d'une réhabilitation acoustique.
Ventilation mécanique contrôlée à simple flux
Le système de la "ventilation mécanique contrôlée" ou V.M.C. a été mis au point en application du principe de la ventilation générale et permanente par balayage.
Les bouches d’extraction des pièces de service sont raccordées à des gaines verticales en acier galvanisé débouchant généralement en toiture du bâtiment. Un réseau de gaines en toiture collecte les débits des gaines verticales et se raccorde à un caisson d’extraction muni d’un ventilateur électrique centrifuge.
Quand le système est prévu pour évacuer simultanément l’air vicié et les produits de combustion des appareils à gaz raccordés, de chauffage et/ou de production d’eau chaude sanitaire on dit qu'il s'agit d'un système de VMC-gaz. Dans ce cas le fonctionnement des appareils à gaz raccordés est asservi au fonctionnement du ventilateur d'extraction (DSC ou Dispositif de Sécurité Collective).
Photo 9. Partie horizontale d'un réseau VMC
Variante : ventilation mécanique basse pression
Une variante pouvant facilement être mise en oeuvre dans l’habitat existant consiste à installer des tourelles d’extraction mécanique (adaptées aux dépressions acceptables par les appareils à combustion raccordés) sur chacune des souches de ventilation ou d’évacuation des fumées statiques, ces tourelles fonctionnant simultanément et en permanence.
Les appareils à gaz raccordés devront comporter un système de sécurité en cas d’arrêt des ventilateurs.
Quand ils génèrent des dépressions supérieures à 50 pascals, les systèmes de ventilation mécanique ne peuvent être mis en place sur des conduits de ventilation naturelle existants sans s'être au préalable assuré de l'étanchéité de ces derniers. La simple vérification par des essais fumigènes n'est pas suffisante, on envisagera plutôt des mesures de dépression dans les conduits.
On peut mettre en oeuvre un système de ventilation mécanique basse pression sur des conduits de ventilation naturelle existant en utilisant des extracteurs stato-mécaniques à fonctionnement continu. Dans ce cas l'asservissement des appareils à gaz raccordés au fonctionnement des extracteurs n'est pas nécessaire si les conduits de fumée sont correctement dimensionnés (conformes aux exigences de l'arrêté du 22/10/69 et aux recommandations ATG B.84). En effet, en cas de panne de l'extracteur, les fumées sont extraites naturellement.
Ventilation mécanique contrôlée à double flux
Au lieu d’être introduit par la dépression créée par un ventilateur d’extraction, l'air neuf est insufflé dans les pièces principales par un ventilateur relié, via des gaines, à des bouches de soufflage.
Le ventilateur peut être placé en toiture, comme pour la V.M.C. à simple flux, le sens de circulation de l’air étant inverse.
L’air vicié et les produits de combustion sont extraits par un système identique à celui de la V.M.C. à simple flux.
Les débits de soufflage et d’extraction sont sensiblement égaux.
Les appareils à combustion raccordés existants peuvent continuer à fonctionner en tirage naturel à condition que soient prévues des entrées d’air comburant adaptées.
Ce système de V.M.C. à double flux a les avantages suivants :
- éviter les entrées d’air en façade exposée, donc le passage du bruit, des poussières et de la pollution de la rue,
- permettre une filtration de l’air neuf introduit par le caisson de soufflage et réduire la pollution en orientant la prise d’air neuf loin et à l’opposé de la voie bruyante,
- permettre en hiver ou en été une récupération de la chaleur ou de la fraîcheur de l’air extrait au profit de l’air neuf au moyen d’un échangeur statique ou thermodynamique,
- réaliser pour la saison chaude un rafraîchissement ou une climatisation de l’air introduit.
La ventilation mécanique répartie
Ce système s'inscrit dans un principe de ventilation générale et permanente par balayage. Des ventilateurs indépendants à fonctionnement continu, sont installés dans les pièces de service (en traversée de paroi ou raccordés à un conduit unitaire d'extraction).
Les systèmes d'insufflation
Ils s'inscrivent dans un principe de ventilation générale et permanente par balayage. Un caisson de soufflage est installé en faux plafond dans les dégagements du logement. Raccordé à une prise d'air neuf, ce caisson permet, après filtration, d'insuffler de l'air dans les pièces principales par l'intermédiaire d'un répartiteur équipé d'organes autoréglables (constance du débit insufflé). L'air est ensuite distribué dans les pièces principales par un réseau de gaines souples courant en faux-plafond du dégagement. Ce système d'insufflation est associé au système de ventilation existant (ventilation naturelle ou mécanique).