Quel débit de ventilation pour mon projet ?

Nous abordons ici la question de la sélection du caisson. Comment se détermine le taux de renouvellement d'air utile au projet, quels sont les débits par pièce ? Ce dossier vous permettra de choisir le caisson de ventilation en comparant votre besoin de ventilation avec la possibilité du caisson (informations données sur le descriptif des produits)
Le sujet ne traite que la question du résidentiel.

Dossier réalisé par fiabishop - niveau : débutant -  intermédiaire

En introduction, le taux de renouvellement d'air

Le taux de renouvellement d'air est une donnée globale à l'échelle du logement qui permet de déterminer combien de fois par heure le volume d'air intérieur est renouvelé. Il est exprimé en volumes/heures.

Valeurs cibles

En général, on retiendra qu'il est conseillé pour le résidentiel que ce taux soit situé sur la période hivernale autour de 0.6 vol/heures (volume = volume de la partie chauffée du batiment). Ventiler en dessous de 0.3 vol/h peut poser des problèmes de qualité de l'air et d'humidité (air pauvre en oxygène, insuffisante évacuation de l'humidité), ventiler en hiver au dela de 0.7 vol/h peut poser le problème d'assécher l'air, notamment dans les régions froides (le taux d'humidité relatif passe sous les 30%).

Ce que dit la réglementation française

Le débit d'extraction est déterminé selon la typologie et le nombre de pièces d'eau, ainsi que le nombre de pièces de vie. C'est un débit volumique. Il est fixé pour la France métropolitaine par un arrêté du 24 mars 1982, modifié le 28 octobre 1983. Trois éléments importants sont précisés :

Cela veut dire que tous les systèmes, y compris ceux qui fonctionnent naturellement, sont autorisés, dans la mesure ou le renouvellement d'air permis est continu. Ce système peut être coupé en dehors de la période de chauffe dans la mesure où les fenêtres sont utilisées pour ventiler.

- La circulation de l’air doit pouvoir se faire principalement par entrée d’air dans les pièces principales et sortie dans les pièces de service.

Ce qui signifie que par définition, la ventilation se fait par balayage. Cela introduit la nécessité de permettre la circulation d'air des pièces de vie vers les pièces d'eau, soit par des détalonnages sous les portes, soit par des grilles de transit.

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 dispositifs 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 d’aisances

Et donc par définition, les pièces autres n'ont pas à être réglementairement ventilées (couloir, palier, dressing).  L'appréciation dépendra du renouvellement d'air de la pièce : est ce une pièce de passage, existe t-il un point d'eau dans la pièce ?

Exemple avec ce schéma, les pièces gris clair sont les pièces de vie, les pièces bleues les pièces d'eau, et les pièces gris foncés les pièces de transit, non ventilées directement.



Débits d'air minimum dans les pièces de service

Les débits d'air sont enfin réglementairement définis ainsi :

Nombre pièces principalesCuisine
mini/max*
Salle de bainsWC uniqueWC
si plusieurs
Autres pièces d'eauDébit total miniDébit total
VMC hygro
120 / 7515 1515153510
230 / 9015 1515156010
345 / 10530 1515157515
445 / 120303015159020
545 / 1353030151510525
645 / 1353030151512030
745 / 1353030151513535

* Pour la cuisine, l'arrêté du 24 mars 1982 introduit le principe d'une ventilation qui sera soit continue à 90 m3/h, soit modulée avec un débit de base et un débit de pointe pendant l'usage de la cuisine.

Dans le cas ou la ventilation dispose de dispositifs individuels de réglage (capteur hygrométrique, détecteur de présence...), le débit moyen  pourra être abaissé sans toutefois être inférieur au débit indiqué sur la dernière colonne.

Débits d'air minimum dans les pièces de vie

Il n'existe pas réglementairement de débits d'air minimum à disposer par pièce, uniquement un débit d'air minimal global en fonction du nombre de pièces de vie (dernière colonne du tableau précédent).

Nous pourrons toutefois utiliser la règle suivante : 
- 18 m3/h par personne et par pièce

Débits d'air global minimum et maximum

Pour mieux prendre en compte les exigences de qualité de l'air que ne le fait l'arrêté de 1982 nous ajouterons les règles suivantes :

- 30 m3/h par personne au global
- entre 0.3 vol/h et 0.7 vol/ au global (vol = volume chauffé)

Application sur la maison de l'exemple

Réalisé à partir de l'outil de conception proposé par fiabishop

 

Le débit d'air retenu sera ici 144 m3/h.

En conséquence, on se reportera sur le site sur les systèmes qui peuvent permettre l'atteinte de ce débit.

Quelques remarques :

- le statut de la pièce buanderie (doit on extraire de l'air ou pas ?) est à l'appréciation de celui qui détermine le besoin. Ici, il est pertinent de placer une bouche pour plusieurs raisons : elle peut être considérée comme une pièce d'eau du fait de son usage, s'il n'est pas disposé de bouche, l'air n'y serait jamais renouvelé puisqu'elle n'est pas une pièce de transit. Dès qu'il existe un point d'eau, une extraction est recommandée.

- En VMC double flux, on vise un équilibre des débits entre l'air insufflé et l'air extrait. De ce fait, si le besoin d'air neuf est supérieur au besoin d'air extrait, on augmentera la quantité d'air extrait pour compenser cet excédent d'air neuf. Si le besoin d'air neuf était de 135 m3/h, on augmenterait le débit de la buanderie à 30 m3/h par exemple.

- La double vitesse en cuisine est actionnée en général soit par une tirette, soit un bouton poussoir avec minuterie. Lorsqu'il est actionné, le soufflage est également augmenté afin de ne pas créer de déséquilibre des débits.

Voir également notre logiciel de dimensionnement gratuit :

Vous connaissez le débit d'air neuf du logement ? Comparez avec les données du caisson VMC double flux

Sur chaque caisson du site fiabishop est indiqué le débit pour lequel la VMC est adaptée. Par exemple, si nous souhaitons disposer un caisson Zehnder ComfoAir 200, l'image indique que la machine est adaptée pour les débits situés entre 60 et 150 m3/h. 

debit zehnder comfoAir 200

Le plage de débit indiqué en bleu correspond à la ventilation normale, que peut réaliser la VMC pour une perte de pression de 100 Pa (donc le caisson est en mesure de produire ce débit, en tenant compte des pertes de pression créées par le réseau, les filtres, etc.). Les VMC peuvent ponctuellement ventiler plus pour assurer une vitesse de pointe (par exemple lorsque vous invitez des gens afin d'améliorer la qualité d'air).

On retiendra qu'ici nous nous intéressons au débit d'air à assurer en présence d'occupants, ce qui nous permet de choisir un caisson adapté au logement. Pour effectuer un bilan thermique, on tiendra compte également de votre usage du logement (période de surventilation, période d'absences). Ce débit d'air apparaissant dans les calculs n'est donc pas le même que celui indiqué avec la méthode plus haut.

 

Quel est le bon renouvellement d'air pour un logement ?

Cette règle s'applique pour qui ?

En premier lieu, il s'agit de bien comprendre que cet arrêté s'applique sur tous les logements neufs, et dans certains cas lorsque vous rénovez une maison (ce qui compte est la date de construction du logement -les réglementations à appliquer sont celles qui étaient en vigueur au moment de la date du dépôt de la demande de permis de construire-). Si vous effectuez une rénovation, vous y êtes peut être soumis selon que vous devez respecter la réglementation thermique sur l'existant.

Et si je construis une maison passive ?

Si vous construisez une maison passive, vous devez quand même respecter les règles décrites plus haut, même si le référentiel passif pose des principes légèrement différents, parce que vous vous situez dans le cadre réglementaire français. Les règles du passif peuvent s'ajouter aux règlementations françaises mais pas s'y substituer.

Ce cadre est notamment contraignant sur le chapitre des débits d'extraction à assurer, notamment dans la cuisine (le double débit). L'arrêté de 1982 ayant été réalisé à une époque ou les hottes de cuisine n'étaient pas répandues, et le texte n'ayant jamais été dépoussiéré depuis, on part du principe ou la ventilation de la cuisine joue le rôle de hotte, même si dans les faits ce n'est pas le cas.

Enfin, problème est posé sur la question de la modulation des débits. La manière classique de traiter cette question est de disposer des régulateurs de débit sur les bouches qui ont pour fonction de calibrer le débit d'air à un débit réglé de base : si vous disposez une bouche autoréglée à 30 m3/h dans votre salle d'eau, vous ne pourrez pas ventiler plus que ce débit de base. Sauf que les caissons vendus à l'heure actuelle disposent d'une capacité de moduler le débit assez sophistiquée : certaines possèdent 7 vitesses, la possibilité de réguler via mesure du CO2 ou de l'hygrométrie.

Nous conseillons par défaut de ne pas disposer de régulateurs à la bouche, plutôt de disposer de bouches réglables, afin que la modulation des débits puisse être assurée par le caisson. Le réglage des débits est donc calibré à la mise en service par l'équilibrage du réseau.
Cette règle est notamment impérative si vous équipez votre VMC d'un puits canadien. Autrement, vous ne pourrez pas augmenter le taux de renouvellement d'air de votre VMC en été, et briderez donc la capacité de rafraichissement du puits.

Sachez toutefois que les installations réalisées dans le cadre d'un label BBC peuvent vous imposer la mise en place de bouches autoréglées.

La norme NF EN 15251:2007

La question du "bon" renouvellement d'air est un point ambigu. Il existe une norme, la NF EN 15251 "critères d'ambiance intérieure pour la conception et l'évaluation de la performance énergétique des bâtiments couvrant la qualité de l'air intérieur, la thermique, l'éclairage et l'acoustique" qui s'en penchée sur cette question.

Cette norme est intéressante parce qu'elle propose (entre autre) des débits de ventilation modulés selon le niveau de confort attendu, et selon la démarche menée en amont sur la réduction des pollutions de l'air intérieur. C'est la première à notre connaissance à ne pas grouper les 2 comme si la pollution de l'air intérieur était une fatalité.

Les bâtiments sont donc classés selon qu'ils sont "très peu polluants", "peu polluants", et sans démarche particulière. Le terme "très peu polluant" est par exemple défini ainsi :

- émission des composés organiques volatiles (TVOC) inférieure à 0,2 mg/m²h ;
- émission de formaldéhyde inférieure à 0,05 mg/m²h ;
- émission d'ammoniaque inférieure à 0,03 mg/m²h ;
- émission de composés cancérogènes (IARC) inférieure à 0,005 mg/m²h ;
- matériau inodore (insatisfaction due à l'odeur inférieure à 15 %).

On peut traiter ce sujet en se renseignant en amont sur l'émissivité des produits utilisés chez soi, ou en mesurant à postériori les polluants.

Dans l'exemple précédent, cela donnerait :

 

Pour les logements :

Taux d'insatisfaits visésliée à l'occupation total mini 4 occupantsPar habitant 
Séjour et chambres
CuisineSalles de
bains
ToilettesConcentrations
CO2 cibles
30% d'insatisfaits0.5 vol/h15 m3/h50 m3/h36 m3/h36 m3/h800 ppm
20% d'insatisfaits0.6 vol/h25 m3/h72 m3/h54 m3/h54 m3/h500 ppm
- 15% d'insatisfaits0.7 vol/h36 m3/h100 m3/h72 m3/h72 m3/h350 ppm*

* dépend de la concentration en CO2 extérieure

Aparté : le "taux d'insatisfaction" répond à une terminologie définie dans NF EN 7730, qui propose une méthode pour l'évaluer. Cette méthode assez originale est intéressante car elle fait rentrer des composantes sociologiques pour les critères de conception, alors que nous avons plutôt l'habitude de données basiques arbitraires qui ne tiennent pas grand cas de la diversité des occupants (par exemple sur la température de consigne : légalement la température de consigne est de 19°C)

On voit également qu'une ventilation "confortable" peut être totalement contradictoire avec toute notion de performance thermique : pour augmenter la qualité de l'air, il faut des débits satisfaisants (ici autour de 0.6 vol/h global), alors que si nous minimisions les débits pour se situer au minimum réglementaire, nous serions à 0.24 vol/h. Cela veut dire que dans le cas précis, la réglementation propose des débits minimum 2 fois inférieurs à ce qu'il serait souhaitable.

Si les débits étaient augmentés au delà du raisonnable (par exemple parce que bâtiment est pollué) et que l'on souhaite malgré tout une bonne qualité de l'air, le débit résultant conduirait en hiver à un assèchement de l'air intérieur (l'air extérieur lorsque les températures sont basses contient assez peu d'humidité, plus le taux de renouvellement d'air est faible et plus l'humidité intérieure l'est également). Cette même norme préconisant une humidité relative entre 50% et 30%, on saura que au delà de 0.7 vol/h, l'humidité intérieure en hiver sera probablement inférieure à ce seuil, ne nous permettant pas de satisfaire aux critères de confort.

En conclusion

La question des débits d'air n'a pas de bonne réponse dans l'absolu. C'est pour cette raison que les réglementations des pays européens divergent, parfois fortement, sur ce sujet. La tendance actuelle en France, notamment avec l'introduction des VMC hygroréglables, traduit une insuffisante prise en compte de la qualité de l'air intérieur.

Il sera donc pertinent, surtout lorsque la ventilation retenue est double flux, de ne pas sous dimensionner les équipements : la récupération de chaleur permettant de limiter fortement la dépense énergétique liée à l'augmentation de la qualité de l'air.

On pourra se reporter, sur le sujet de l'habitat sain, sur notre dossier sur la question, le guide Construire sain publié récemment.


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