Choisir des équipements/auxiliaires efficaces

Limiter les pertes de charge internes

Les accessoires du groupe de ventilation tels que les batteries chaudes et froides ou les filtres créent des pertes de charge qui doivent être contrées par les ventilateurs. Des pertes de charges initiales importantes au sein même du groupe de ventilation sont la garantie de factures énergétiques élevées. Les accessoires doivent donc être choisis non seulement pour leurs performances intrinsèques mais en considérant également les pertes de charges qu'ils créent. Ainsi, on choisira par exemple parmi les filtres assurant le niveau de filtration choisi ceux présentant le moins de pertes de charge. Un entretien régulier (tous les 6 mois) diminuera aussi cette surconsommation, et assurera par la même occasion la bonne qualité de l'air.

Limiter les pertes de charges externes

Les réseaux d'air des systèmes C et D doivent être conçus pour limiter au maximum les pertes de charges.

La perte de charge dans les tronçons linéaires ne devrait pas dépasser 1 Pa/m (idéalement, 0,5 Pa/m) et la vitesse de l'air ne devrait pas dépasser 5 m/s (idéalement 4 m/s) dans les tronçons principaux (trémies verticales, conduits horizontaux principaux) et 2 à 3 m/s dans les branchements horizontaux.

On fera dès lors en sorte de limiter la longueur des conduites (position centrale des groupes de ventilation) et celles-ci seront autant que possible surdimensionnées. En effet, pour un même débit, si l'on diminue la section de la conduite de moitié, la vitesse doublera et les pertes de charge seront augmentées d'un facteur 4 !

On privilégiera également des conduites rigides et de grande section, en limitant les coudes et la longueur des conduites ainsi que les dérivations et les changements de section.

Voir Page | Pertes de charge

Les conduites circulaires ont l'avantage de diminuer les pertes de charge : si l'on passe d'une gaine circulaire à une gaine rectangulaire dont le rapport des côtés est égal à 4, la perte de charge est augmentée d'environ 30 %.

Dans le cas d'une rénovation, si pour des raisons d'encombrement des conduits de section rectangulaire sont choisis, le rapport largueur/hauteur doit être le plus proche possible de 1.

Les conduites circulaires permettent également, par la mise en œuvre de joints aux raccords, d'assurer une très bonne étanchéité à l'air du réseau.

La perte de charge des équipements inclus dans la distribution d'air doit aussi être limitée au maximum. La catégorie « faibles pertes de charge » des tableaux suivants doit être visée.

Pertes de charge des différents composants d'un système de ventilation

ComposantPertes de charge faibles [Pa]Pertes de charge moyennes [Pa]Pertes de charge élevées [Pa]
Conduits100200300
Silencieux305080
Bouche de pulsion3050100
Prise d'air extérieure205070
Conduits d'extraction (y compris bouche)100200300
Grille extérieure204060

Récupérer la chaleur sur l'air extrait

La combinaison entre un système D et un récupérateur de chaleur sur l'air extrait permet de chauffer partiellement l'air pulsé dans le bâtiment. Cela diminue la puissance de chauffe nécessaire pour chauffer le bâtiment ; la facture énergétique est donc diminuée également. La récupération de chaleur permet de récupérer 50 à 90 % de l'énergie contenue dans l'air extrait.

La récupération de chaleur sur l'air extrait est réellement intéressante lorsque le bâtiment est suffisamment étanche (n50 < 1 vol/h) et lorsqu'il y a équilibre entre les débits de pulsion et d'extraction.

image_échangeur de chaleur.jpg Source : EcoRce

Le rendement d'un récupérateur de chaleur est défini dans la norme NBN EN 308 comme décrit ci-dessous :

  • Récupération de chaleur: η = (t2-t1)/ (t3-t1)
  • Récupération de l'humidité: η = (h2-h1)/ (h3-h1)

Il existe différents types de récupérateurs de chaleur : récupérateurs à eau glycolée, à plaques, roue hygroscopique, échangeurs régénératifs,… L'application, l'encombrement, les contraintes d'entretien et le rendement sont autant de paramètres qui feront en sorte que l'on choisira un système plutôt qu'un autre.

D'une manière générale, l'économie réalisée sera directement fonction des débits mis en œuvre et du rendement de récupération de l'échangeur choisi. Ce dernier devrait être de minimum 80% (calculé selon la norme NBN EN 308).

Limiter les déperditions thermiques

Les conduites de ventilation sont soumises à des exigences d'isolation thermique (se référer aux arrêtés d'application de l'ordonnance PEB). Il faut veiller à prévoir un dégagement suffisant dans les gaines et trémies, compte tenu de cette isolation et du surdimensionnement recommandé.

Principes de dimensionnement d'un réseau de ventilation

Le dimensionnement d'un réseau de ventilation consiste à définir les diamètres des différentes conduites et à en déduire la hauteur manométrique que les ventilateurs devront fournir. Il existe différentes méthodes permettant de définir ces paramètres. La méthode des pertes de charge constantes par branche en est une, elle est détaillée ci-dessous.

Méthode des pertes de charge constante par branche

Cette méthode consiste à fixer la perte de charge linéaire dans la branche du réseau la plus résistante (a priori, la plus longue). Ensuite, en partant de la bouche la plus défavorisée, on égalise la perte de charge de chacune des branches parallèles, ce qui permet d'en déterminer le diamètre. On obtient ainsi en final un réseau directement équilibré. Suivant des tables reprises dans la littérature, les accidents de parcours (coudes, changements de sections, tés, bifurcation,…) sont assimilés à une longueur de conduite équivalente, c'est-à-dire ayant la même perte de charge.

En prédimensionnement, on peut se baser sur une vitesse d'air de l'ordre de 2 à 3 m/s dans les conduites, pour être certain d'éviter toute gêne liée au bruit du passage d'air.

Le rapport entre le débit nécessaire et la vitesse de l'air donne la section de conduites à prévoir :

S = Q/v [m²]

Où :

  • S = section de conduite [m²]
  • V = vitesse de l'air dans la conduite [m/s]
  • Q = débit d'air nécessaire [m³/s]

Comment dimensionner les espaces techniques ?

Des espaces techniques suffisants seront prévus pour installer un système de ventilation mécanique (système C ou double flux). Notamment, des trémies verticales de section suffisante, et éventuellement un faux plafond dans certains locaux (halls, couloirs).

Un espace technique suffisant pour placer le récupérateur de chaleur sera également prévu dans le cas d'un système D.

Ci-dessous, des exemples d'encombrement (sur base de la documentation fournie par les fabricants) pour des débits proches de ceux nécessaires dans un logement et dans un immeuble de bureau. Il faudra en outre prévoir un espace suffisant pour installer les silencieux acoustique au départ des conduites.

CapacitéEncombrement
155 m³/h0,70*0,73*0,54 m
290 m³/h0,81*0,73*0,57 m
7 500 m³/h4,21*1,67*1,60 m
13 300 m³/h4,44*2,21*1,97 m

Groupes de ventilation individuels

Figure21 : Groupes de ventilation individuels [055_Biplan], Source : Cenergie Projet Biplan (Batex 55) © Cenergie

Groupes de ventilation d'un immeuble de bureaux

Figure22 : Groupes de ventilation d’un immeuble de bureaux [040_Aéropolis II], Source : Cenergie Projet Aéropolis II (Batex 40) © Cenergie

Point d'attention : les cheminées d'extraction

Dans le cas d'un système A, on dimensionnera et positionnera les cheminées d'extraction conformément à l'annexe II de la NBN D50-001. Dans le cas contraire, le vent pourrait créer des inversions de flux ou une réduction du débit de ventilation.

La hauteur de la cheminée sera déterminée sur la base suivante :

Dimensions et positions des cheminées d'extraction © Bruxelles Environnement

h ≥[ 0,5 + 0,16 ]. b (m)

Avec, : pente de toiture (°).

  • b : distance horizontale entre le débouché et le faîte de la toiture (m).

La présence d'obstacle dans le voisinage (immeubles mitoyens plus hauts par exemple) implique dans certains cas, décrits dans la norme, l'utilisation complémentaire d'aspirateurs statiques.

Equipement par système de ventilation

Système ASystème CVentilation hybrideSystème D

Ventilateur

tableau_ventilateur.jpg Ventilateur centrifuge (Source : Energie+ )

Récupération de chaleur

image683881708859040869.png Echangeur à plaques (Source : Energie+ )

Humidificateur

image9.png Humidificateur (Source : Energie+ )

Batterie de chauffe

image2402149435483716408.png Batterie de chauffe (Source: Echosnature)

Filtre

image5279661151201162497.png Filtre (Source: GEA – à titre illustratif)

Silencieux

image12.jpeg Silencieux rigide circulaire (Source: Trox – à titre illustratif)

Conduit de ventilation

image13.jpeg Gaine en acier circulaire (Source: Airkan – à titre illustratif)

Amenées d'air naturelles

image5086045188402259613.png Grille autoréglable (Source : Energie+ )

Bouches de pulsion et d'extraction

image1990644404630314503.png Bouches de pulsion et d'extration (Source: FläktWoods – à titre illustratif)

Prise et rejet d'air

image16.jpeg Prise d'air (Source : Energie+ )

Appareil de régulation

image6863387817685283260.png Appareil de régulation (Source : Energie+ )

Mis à jour le 29/10/2018