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Actuellement, les opérations de rénovation énergétique se concentrent principalement sur l’isolation thermique du bâtiment. Mais dans la plupart des cas, la mise en place d’une stratégie de ventilation efficace et adaptée au projet reste un élément négligé.
Cette dernière joue pourtant un rôle clé dans le maintien de la qualité sanitaire et environnementale d’une construction. Entre QAI, confort thermique et consommation énergétique, il s’agit d’un facteur essentiel dans la conception d’un bâtiment sain et durable.
I À savoir : Selon l’ADEME, La ventilation peut représenter jusqu’à 20% des consommations d’énergie des grands immeubles de bureaux.
Certains outils permettent désormais d’anticiper les problématiques liées à la stratégie de ventilation dès la phase de conception. Alors comment déterminer quelle ventilation choisir dans le cadre d’une rénovation énergétique ? On vous dit tout !
Si la priorité est aujourd’hui à l’isolation thermique des bâtiments, celle-ci doit impérativement s’accompagner d’une stratégie de ventilation adéquate.
Et pour cause : une étanchéité plus importante a pour effet de diminuer les infiltrations d’air extérieur au sein du bâtiment. Or, lorsque le renouvellement de l’air est moins important, la qualité de l’air intérieur s’en trouve détériorée.
Dans ce contexte, il est courant d’observer une augmentation des concentrations des polluants émis en intérieurs ainsi qu’une hausse de l’humidité. Ces paramètres peuvent non seulement avoir un impact sur la santé des occupants mais aussi sur la durabilité de l’ouvrage !
Si la ventilation naturelle permet d’améliorer le renouvellement de l’air, elle est généralement insuffisante pour garantir un air sain. Elle présente également un double inconvénient : l’ouverture des fenêtres amène les polluants extérieurs à pénétrer dans le bâtiment et conduit dans un même temps à des variations de température.
La mise en place d’un système de ventilation adéquat est donc cruciale et une attention particulière doit notamment être portée à la taille de celui-ci. Un dispositif surdimensionné va créer des coûts d’investissements inutiles ainsi qu’une situation de surconsommation. À l’inverse, un système insuffisant ne parviendra pas à garantir un environnement sain et confortable.
Toute opération de rénovation énergétique doit donc s’accompagner d’une réflexion sur la stratégie de ventilation afin de trouver le bon compromis entre paramètres de santé, confort, et économies d’énergie.
On estime que l’air intérieur est jusqu’à 8 fois plus pollué que l’air extérieur. Et pour cause : lorsque le renouvellement de l’air est insuffisant dans un bâtiment, les polluants atmosphériques présents restent piégés à l’intérieur.
Cette situation est d’autant plus problématique que les matériaux de construction choisis pour la rénovation peuvent être des sources non négligeables d’émission COV.
| À savoir : certains matériaux de construction (revêtements, cloisons, produits d’isolation…) font l’objet d’un étiquetage indiquant leur niveau d’émission de COV. Celui-ci permet de classer les matériaux entre quatre classes (A+, A, B et C) allant de “très faibles émissions” à “fortes émissions”. Mais attention : si ce score est utile pour s’orienter vers des produits moins émissifs, il a toutefois ses limites.
Une étanchéité importante peut également conduire à une hausse de l’humidité et, par conséquent, au développement de moisissures.
Dans un contexte de ventilation inadéquate, les occupants du bâtiment sont alors exposés à diverses substances nocives pouvant avoir de lourdes conséquences sur leur santé.
Une humidité élevée peut être à l’origine de problèmes majeurs pour le bâti. En effet, le développement de champignons (moisissure, mérule…) risque de provoquer la décomposition de certains matériaux et donc, de lourdement endommager le bâtiment.
D’un point de vue énergétique, un air chargé en humidité sera plus difficile à chauffer qu’un air sec. Cette situation peut conduire à une augmentation des besoins en chauffage et donc, à une hausse des consommations énergétiques : le comble dans le cadre d’un projet de rénovation énergétique !
De manière plus générale, une bonne stratégie de ventilation est essentielle pour limiter les déperditions thermiques. En effet, elle permet d’assurer un renouvellement de l’air suffisant sans avoir à passer par la ventilation naturelle, susceptible de causer des variations de température importantes selon la saison.
Surface, occupation ou encore matériaux sont autant de critères à prendre en compte dans son choix de ventilation ! Aussi, déterminer la stratégie la plus adaptée à son projet peut rapidement s’avérer complexe.
Deux options s’offrent à vous en termes de typologie de VMC :
| À lire aussi : VMC et consommation électrique : comment limiter le gaspillage ?
Le débit désigne la quantité d’air renouvelé dans un espace donné sur une période définie, généralement exprimé en mètre cubes par heure (m3/h).
Les débits vont être calculés et définis en fonction de plusieurs paramètres, notamment la superficie des pièces, l’occupation prévue et l’utilisation des espaces.
Des normes existent afin de définir des valeurs minimales de débit selon le type de local. Par ailleurs, les pièces à forte occupation, comme les salles de réunion et les cafétérias auront des valeurs minimales plus élevées.
Un profil de pilotage définit la manière dont le système de ventilation est programmé et/ou réagit aux variations d’occupation et à l’environnement ambiant.
La ventilation peut être constante ou bien modulée, soit selon une programmation horaire, soit en fonction de paramètres mesurés en temps réel comme la concentration de CO2, le taux d’humidité ou la température.
Avec un profil de pilotage bien conçu, la ventilation peut être optimisée pour chaque espace du bâtiment et en fonction de l’usage réel. Par exemple, une salle de réunion n’a pas besoin d’être constamment ventilée à 100%.
Grâce à un pilotage intelligent, il est donc possible de réduire significativement l’utilisation de la ventilation, et donc de diminuer la consommation d’énergie liée à son usage. On évite le fonctionnement excessif du système, ce qui prolonge sa durée de vie tout en améliorant le confort et la qualité de l’air intérieur pour les occupants.
INDALO® vous aide à déterminer la meilleure stratégie de ventilation pour votre projet
Dans le cadre d’une rénovation énergétique, le recours à des logiciels BIM s’impose comme le meilleur moyen d’optimiser la conception de son ouvrage.
INDALO® permet en effet de tester plusieurs scénarios précis de stratégie de ventilation dans son bâtiment.
Notre solution va prendre en compte un large éventail de paramètres tels que les émissions des matériaux et du mobilier, la pollution extérieure ou encore les activités des futurs occupants. Ces données viennent alimenter son moteur de calcul de la chimie de l’air intérieur de manière à simuler précisément la QAI du bâtiment pour chaque scénario testé.
INDALO® va ainsi vous assister et vous aider à choisir la stratégie la plus pertinente pour votre projet.
| À savoir : Les simulations d’INDALO® intègrent le processus de certification HQE Bâtiment Durable de Certivéa. De manière plus générale, elles vous aident à respecter les critères QAI de nombreuses certifications environnementales comme BREEAM, WELL ou LEED.
L’objectif était d’assister le MOE afin de déterminer s’il était nécessaire ou non de mettre en place une CTA au sein de l’Hôtel de Ville et de définir la manière de ventiler.
Les matériaux, le mobilier, l’occupation et l’usage ont été renseignés. Plusieurs scénarios de ventilation différents ont été proposés lors de l’étude dans deux zones distinctes : au RDC et R+1.
Le fonctionnement de la ventilation est le suivant : 100% du débit en occupation, 10% du débit en inoccupation. De plus, un filtre F7 est appliqué au soufflage dans le cadre du Scénario 1.
Scénario 1 : Ventilation DF (recommandations MOE) au R+1 et SF au RDC
Les résultats en termes de QAI sont excellents mais le renouvellement d’air semble trop important. De tels débits ne sont pas nécessaires, notamment pour la Salle de Conseil.
Avec ce scénario, les locaux sont en surventilation : la QAI est très bonne mais la consommation d’énergie est excessive.
Scénario 2 : Ventilation SF par extraction + entrées d’air au RDC et au R+1
Les résultats en termes de QAI sont satisfaisants mais les concentrations en particules fines peuvent dépasser le seuil de 10 µg/m3 en raison de l’absence de filtration de l’air par les entrées d’air.
Scénario 3 : Ventilation naturelle par ouverture des fenêtres au RDC et R+1
Les résultats sont satisfaisants en termes de QAI. Pour les particules fines, les concentrations ne dépassent pas les seuils. L’entrée d’air étant faible, il y a moins de polluants venant de l’extérieur par rapport au scénario 2. Pour le CO2, les résultats sont satisfaisants, avec une exception pour la Salle de Conseil, où l’occupation peut être importante.
L’aération naturelle ne suffit pas pour garantir le confort des occupants dans la Salle de Conseil.
Scénario 4 & 5 : Ventilation DF (30 m3h/occupant) dans la salle de conseil au R+1 / Ventilation SF par insufflation dans la salle de conseil au R+1
Les deux scénarios ont des résultats très satisfaisants en termes de QAI. Les concentrations de polluants sont légèrement supérieures par rapport au scénario 1.
Néanmoins, les scénarios 4 et 5 présentent l’avantage d’avoir des débits plus faibles que le scénario 1, permettant d’optimiser les consommations énergétiques.
Le scénario 1, bien que performant pour la QAI, engendre une surventilation et une consommation énergétique excessive.
Le scénario 2 propose un renouvellement d’air contrôlé par simple flux pour la Salle du conseil, avec des entrées d’air filtrées pour réduire les particules fines, mais nécessite une maintenance des filtres régulière. Ce scénario pourrait aussi convenir aux autres espaces.
Le scénario 3, basé sur des fenêtres ouvertes périodiquement, est optimal pour les bureaux, mais inadapté à la Salle du conseil à cause de la concentration en CO2 qui peut y être très importante dans les cas de forte occupation.
Enfin, les scénarios 4 et 5 optimisent la QAI dans la Salle du conseil en ajustant les débits d’air pour limiter la surventilation et, pour le scénario 5, en intégrant un système de diffusion de chaleur. Ces deux derniers scénarios permettent une optimisation énergétique tout en maintenant une très bonne qualité de l’air pour les occupants.
Adaptée aux projets de conception comme de rénovation, INDALO® vous aide donc à déterminer quelle ventilation choisir, mais aussi dans vos choix de matériaux.
Notre solution évalue la concentration en polluants mais aussi les risques de moisissures et d’infections virales.
Avec INDALO®, vous faites de meilleurs choix pour limiter les coûts d’investissement, protéger la santé des occupants et concevoir un bâtiment plus durable.
Sources :
https://agirpourlatransition.ademe.fr/particuliers/maison/travaux/systeme-ventilation-choisir
https://energieplus-lesite.be/techniques/ventilation8/ventilation-hygienique/principes-de-base-de-la-ventilation/
https://www.qualitel.org/particuliers/equipements-et-materiaux-maison/ventilation/vmc-simple-flux/
