Page 2 : vmc df hr

La VMC DF HR

Cette page a pour but de synthétiser mes recherches sur le sujet. Elles ont été très très longues de l'avis de Blandine, car j'ai commencé à y consacrer beaucoup de temps plusieurs mois avant le début de la construction (octobre 2011) et viennent d'aboutir il y a quelques semaines.

De quoi s'agit-il?

Et bien cela concerne un système de ventilation d'une construction. Mais avant d'expliquer ce principe de renouvellement d'air intérieur, voyons déjà les 2 autres principes, plus simples, qui viennent avant.

Pour illustrer mes commentaires j'ai utilisé les documents, accessible en ligne, d'Atlantic ainsi qu'Unelvent.

1er pincipe: la ventilation sans VMC (Ventilation Mécanique Controlée)

Sur le shéma suivant nous pouvons constater qu'aucun appareil n'équipe la construction pour assurer le renouvellement d'air.

Ce principe concerne les constructions agées de plus de 30 ans environ. Le renouvellement d'air se fait principalement par les fuites au niveaux des parois (murs, menuiseries, plafonds...) et bien sur par l'ouverture des fenêtres.

Aujourd'hui les constructions neuves sont de plus en plus étanche à l'air, et si vous avez jeté un oeil à nos articles de la catégorie "Isolation", vous avez pu voir que nous nous efforçons de rendre notre maison la plus étanche possible à l'air.

Cependant pour disposer d'un air sain et éviter les désordres sur la construction, il est important de renouveller l'air intérieur.

2ème principe: la vmc simple flux

Ici la ventilation est assurée et controlée par un petit caisson (généralement disposé en combles) équipé d'un ventilateur. L'air vicié est extrait des pièces humides (wc, cuisine, salle de bain, buanderie) via les bouches d'extraction reliées au caisson par des gaines, puis rejeté à l'extérieur. L'air neuf pénetre à l'intérieur via des grilles d'aération généralement positionnées sur les menuiseries des pièces de vie (séjour et chambres).

Le positionnement des bouches d'extraction est à prévoir, au mieux, à l'opposé des entrées d'air des menuiseries; afin d'assurer un balayage d'air dans toute la pièce. Il est aussi nécessaire d'effectuer un détalonnage des portes intérieures (jeu de 1cm environ sous la porte) pour que l'air puisse circuler d'une pièce de vie à une pièce humide quand la porte est fermée.

Pour être complet sur ce principe, on trouve aujourd'hui 2 types de vmc: l'hygro A et l'hygro B.

La 1ère associe des bouches d'extraction hygroréglables (débit variable selon l'humidité présente dans la pièce: plus c'est humide et plus le débit est important) avec des entrées d'air autoréglables (débit fixe).

La 2ème associe des bouches hygroréglables et des entrées hygroréglables.

L'avantage avec la B c'est quelle permet un gain thermique plus important que la A. Le facteur qui permet donc le renouvellement d'air est celui de l'humidité, et il faut accepter que c'est celui-ci qui est gage d'un air sain à l'intérieur. Mon avis sur ce point, c'est que cela est vrai pour la pérennité de la construction mais pas forcément pour ceux qui y habitent. (je vais pas me faire des copains là!!).

Enfin la VMC DF HR, comprenez la Ventilation Mécanique Controlée Double Flux Haut Rendement.

Tout comme la vmc simple flux, elle dispose d'un réseau d'extraction de l'air vicié relié aux bouches placées en cuisine, wc, salle de bain, cellier (pièces humides). Et elle diffère en 2 points. Le 1er concerne l'entrée d'air neuf, celui-ci ne penètre plus à l'intérieur via des grilles d'aération placées en partie haute des menuiseries, mais depuis un réseau d'insufflation qui alimente les bouches de soufflage placées dans les chambres et séjour (pièces séches). Le 2ème point concerne le caisson de ventilation qui n'a rien à voir avec celui d'une simple flux, d'ailleur pour une double flux on parle de centrale.

Si il y en a des "haut rendement" cela veut dire dire qu'il y en a aussi des "moyens" (des "bas" je n'en ai pas trouvé car le coût n'en vaut pas le chandelier!).

C'est avant tout, sur la qualité de l'étanchéité à l'air et l'isolation du batiment, que se justifie d'investir (investir? oui c'est le bon mot!) sur une vmc DF moyen ou haut rendement.

Voyons déjà le schéma de ce qui est au coeur du système: la centrale double flux (l'appareil qui remplace le caisson mono ventilateur du principe simple flux).

Ici le caisson est équipé de 2 ventilateurs. Un pour l'extraction de l'air vicié (même principe que pour une vmc simple flux) et un autre pour l'insufflation de l'air neuf. L'élément essentiel du caisson est l'échangeur thermique (hexagone vert sur l'image). Les 2 airs (extrait et neuf) vont se croiser dans l'échangeur sans se mélanger.

En hiver, l'air extrait va transmettre une partie (plus ou moins grande selon le rendement de l'échangeur) de sa "chaleur" à l'air neuf entrant.(Sur le schéma: pour un air extrait à 21° et T° extérieure à 2° on obtient une T° de soufflage à 20°)

En été, 2 modes de fonctionnements: soit exactement l'inverse qu'en hiver (bypass ouvert: air extrait va rafraichir l'air entrant); ou: l'échangeur est court-circuité (bypass fermé). Quand la nuit la température extérieure devient plus basse que celle de dedans, l'air rentre directement sans passer par l'échangeur. Cela est possible selon les centrales (certaines ne sont pas équipées de bypass, voire un bypass mais pas à 100%) et certaines peuvent même, à cette occasion augmenter le débit d'air pour surventiler et donc rafraichir plus vite l'air intérieur (et donc plus besoin d'ouvrir les fenêtres par lesquelles passent nos amis les moustiques!)

Il y a deux solutions pour concevoir les réseaux aérauliques d'extraction et d'insufflation. Le 1er est de type linéaire, chaque réseau est constitué d'un conduit qui démarre de la centrale et s'étant comme la branche d'un arbre: diverses ramifications avec des tés et diamètre de gaine qui va en se réduisant pour arriver jusqu'aux bouches.

Schéma d'un réseau linéaire:

Inconvéniant de ce type d'installation: la difficultée d'équilibrer les débits dans chaque réseau.

Autre solution: le réseau type pieuvre. La gaine qui sort de la centrale va jusqu'a un caisson de distribution ou collecteur, et de ce caisson des gaines plus petites vont directement aux bouches. (en fait il y a 2 caissons: un pour chaque réseau)

Schéma d'un réseau pieuvre:

Avantage par rapport au réseau linéaire, normalement il n'y a pas besoin d'équilibrer les réseaux. Inconveniant: plus de longueurs de gaines et donc plus de fournitures.

Autre aspect lui aussi important: le positionnement de la centrale dans la construction. Si un caisson de vmc simple flux a tout à fait sa place dans les combles, il n'en n'est pas de même pour le caisson double flux. L'idéal est de le placer dans le volume chauffé de l'habitation (cellier, buanderie, placard), attention cependant certaines centrales sont bruyantes et l'adosser à une cloison la séparant d'une chambre n'est pas une bonne idée. Certains le placent dans les combles et l'intègrent alors dans un coffrage isolé (pour un meilleur rendement) souvent par contraintes (gain de place, rénovation...). Attention car une centrale double flux demande de l'entretien: nettoyage et remplacement des filtres (1 à 2 fois par an) nettoyage échangeur, réparation...De plus ces centrales doivent être réliées au réseau d'évacuation d'eaux usées. L'humidité contenue dans l'air extrait se condence dans l'échangeur en croisant l'air extérieur. Phénomène amplifié en hiver avec des écarts de températures important. J'ai lu sur des forums jusqu'à plusieurs litres par jours! Plus près de nous, nous pouvons voir ce phénomène lorsque par exemple nous sortons une bouteille d'eau du réfrigérateur et qu'elle se couvre, au bout de quelques minutes, de gouttes d'eau sur sa surface extérieure.

Le choix d'investir dans une VMC DF HR.

Vous l'aurez donc compris: nous allons équiper notre construction de ce systeme de ventilation. Cela implique par ailleurs d'être cohérent avec ce principe, à savoir: bonne isolation et très bonne étanchéité à l'air. Nous y apportons en ce moment sur le chantier (fin d'isolation et pose pare vapeur / air) une attention particulière (PS: Magalie, tu te souviens du surplus de mousse PU aux menuiseries ??!!!)

Ce choix n'est pas celui de l'économie d'énergie et financière! Un buget que je pense correct pour ce type d'installation tourne à 4000 à 4500€ ttc. Dans notre cas il avoisine les 4000€ (fourniture seule). Certes une vmc DF permet de faire des économies en chauffage, mais si l'on compare le cout de ce systeme (achat au départ + entretien: filtres + consommation électrique des 2 ventilos) à une installation plus classique avec une vmc simple flux, la DF n'est pas amortisable. Dans notre cas et d'apres les résultats de notre étude thermique, l'équilibre est atteint seulement au bout de....59ans!!! (pas sur que notre centrale tienne aussi longtemps!). J'ai lu aussi (forums), que certains qui font construire actuellement, ne passent pas au niveau label BBC (Batiment Basse Consommation: standard de la règlementation thermique RT2012) avec une vmc DF alors qu'ils sont bons avec une SF. Dans les conclusions de notre étude thermique, il était préconisé une vmc simple flux hygro B ou si budget possible, de mettre un ballon d'eau chaude thermodynamique plutôt qu'une vmc DF.

Ce choix est celui du confort! Un des premier avantage avec une DF est que l'air qui est insufflé dans la maison n'est pas (en hiver) glacial. Nous avons eu l'occasion dans certains appartements que nous avons loué (ceux qui nous connaissent savent que nous avons pas mal bougé ces dernières années) de ressentir ce petit filet de fraicheur qui vous tombe dessus la nuit quand vous dormez. Et qui dès le lendemain vous fait attraper le rouleau d'adhésif afin de fermer l'entrée d'air au dessus de la fenêtre de la chambre. En été, entre les matériaux isolant utilisés et cette vmc nous pensons pouvoir nous dispenser de clim (il aurait été interressant alors de comparer le cout de la vmc DF à celui d'une SF + clim, mais plus le temps...). Elle va permettre de mieux répartir la chaleur / fraicheur à l'intérieur de l'habitation. Nous disposerons à l'étage de plus de bouches d'insuffaltion que d'extraction, ce qui le mettra en légère surpression et luttera contre le phénomène naturel qui veut que l'air chaud stagne en hauteur. C'est aussi un pari sur l'avenir, en effet de nouveaux systèmes basés sur un double réseau de ventilation voient le jour (je vais y venir plus bas). Aussi si nous avons déjà les 2 réseaux en place c'est plutôt un bon point de départ.

Nous ne manquerons pas de faire un retour d'expérience d'ici quelques années....(promis!)

Notre installation VMC DF.

La centrale trouvera place dans la buanderie, et le réseau aéraulique sera de type pieuvre.

Voici le plan d'implantation au rez de chaussée:

L'entrée d'air neuf se fera par une ouverture murale sur le pan Nord-Est (l'octogone représenté est aligné selon les points cardinaux, exemple: le pan de la cuisine est à l'Est et la porte d'entrée au Nord-Ouest). 2 collecteurs (plénums) seront fixés au plafond et reliés à la centrale via des gaines en Ø150mm. Des gaines en PEHD en Ø75mm partirons des collecteurs pour aller jusqu'aux bouches. Sur les plans, le réseau d'extraction est en rouge et celui d'insufflation en bleu. Le rejet d'air à l'extérieur se fera en toiture.

Au niveau de l'étage cela donne ceci:

Les gaines en Ø75mm traverseront le plancher pour remonter à l'intérieur des cloisons et arriveront aux bouches placées au dessus des portes. En insufflation ces bouches seront équipées de volets pour diriger le flux d'air en sortie de bouche. Il faut faire attention au positionnement des bouches d'insufflation, et particulierement dans les chambres ou le flux d'air entrant peut-etre source d'incorfort. D'une maniere générale il est préférable de positionner ces bouches au dessus des fenêtres à l'opposé des portes intérieures, pour assurer ainsi le balayage d'air de la pièce. Cependant, les positionner à l'opposé du lit peut être désagréable. Selon la vitesse du flux d'air en sortie de bouche et du fait que celle ci soit placée en hauteur, ce flux reste "accroché" au plafond puis retombe lorsqu'il se heurte sur le mur en face, si le lit est au pied de cette cloison, c'est le rhume assuré. Il s'agit de l'effet Coanda et cela concerne les fluides qu'ils soient liquides ou gazeux. Vous y avez déjà été confronté, exemple concret, lorsque l'on souhaite verser un liquide d'un récipient à un autre: verre d'eau à transvaser dans un bol, au moment où l'on incline le verre, l'eau a tendance à coller à la surface extérieure du verre et finie par couler ailleurs que dans le bol. Dans notre configuration, les bouches de soufflage dans les chambres, n'ont pas été placées à l'opposé du lit. Nous comptons aussi sur les arretiers de la charpente, qui seront plus bas que le plafond, pour faire barriere à la veine d'air. Celle-ci sera dirigée en sortie de bouche vers la fenêtre opposée. Nous pensons que le balayage d'air sera tout aussi efficace que si les bouches avaient été placées au dessus des fenêtres (car impossible techniquement dans notre cas).

Ce que nous prévoyons en débit par bouches:

Insufflation:

- séjour 1: 60m3/h

- séjour 2: 60m3/h

- chambre 1: 30m3/h

- chambre 2: 30m3/h

- chambre 3: 30m3/h

- palier étage: 30m3/h

Extraction:

- cuisine: 60m3/h

- wc rdc: 30m3/h

- buanderie: 60m3/h

- cellier: 30m3/h

- salle de bain: 60m3/h

Les 2 réseaux sont donc équilibrés (selon ces réglages) à 240m3/h, ce qui correspond, pour notre habitation, à un taux de renouvellement d'air de presque 0.5 volume par heure. (volume de la maison: 500m3)

Coté matériel voici ce que nous avons prévu:

■ Pour la centrale, se sera une Idéo HR 325 de chez Unelvent. Plusieurs critères sont à prendre en considération pour le choix de la centrale.

- débit maximum de ventilation (325m3/h)

- le rendement de la machine (annoncé à 92%), attention les constructeurs annoncent des rendements souvent sur estimés, les protocoles qu'ils suivent pour tester leurs centrales sont souvent très favorables et éloignés des conditions réelles d'utilisation . Aujourd'hui, seuls les rendements certifiés du Passiv Haus Institut sont fiables, mais dans notre cas, cette centrale ne fait pas partie de sa liste. D'une manière générale, sans certification PHI, il faut considérer une baisse de rendement de 10 à 12% par rapport à ce qui est annoncé. Nous verrons donc à l'utilisation...

- la consommation électrique totale de l'appareil, attention il n'est parfois indiqué que la consommation d'un seul des 2 ventilateurs! La plupart des centrales sont maintenant équipées de moteur basse consommation.

- Le niveau sonore produit par la machine, en fonction de son positionnement dans la maison, ce n'est pas un critère à négliger.

- By-pass 100% pour le confort d'été.

- Le diamètre des piquages sur la machine, un diamètre insuffisant pour un débit élevé va être source de bruit.

Et il existe encore d'autres critères à regarder, les fonctions et options propre à chaques marques ou encore des données techniques plus poussées, comme la perte de charge ou pression statique en fonction du niveau de débit (mais là ça devient un peu trop spécialisé pour moi!).

Centrale Ideo 325 avec commande radio:

■ Pour les collecteurs nous utiliserons des caissons Hélios à 10 piquages Ø75mm. Solides à l'extérieur car en tôles galva, ils sont revetus à l'intérieur d'un isolant insonorisant.

Caissons Hélios en service (ici en pose murale, mais dans notre cas ils seront au plafond)

■ Pour relier la centrale aux collecteurs, ainsi qu'à la prise d'air neuf et le rejet en toiture, nous utiliserons des conduits rigides en mousse PE (Polyéthylène Expansé). Nous avons retenu la gamme ISOunDUCT de INNO Products.

■ Pour les gaines disposées entre les collecteurs et les bouches, nous utiliserons des gaines semi rigide en Ø75mm en PEHD (Polyéthylène Haute Densité). De gamme INNO Flex, elles sont spécialement adaptées pour une utilisation en ventilation, avec une double peau intérieure lisse et traitement anti-statique.

En double flux, et plus particuliairement pour le reseau d'insufflation, il est déconseillé d'utiliser des gaines souples type alu isolé ou pvc. En effet celles-ci, de part leur conception (armature en spirale) et leur matériaux, sont fragiles et impossible à nettoyer (alors que les ondes à l'intérieur de la gaine sont propices à l'encrassement). Bien que les centrales soient équipées de filtres sur le soufflage comme sur l'extraction (mais leur but principal est d'éviter l'encrassement de l'échangeur et donc de la perte de rendement qui va avec), il faut comprendre que l'air que nous allons respirer dans la maison, aura auparavant transité dans ces gaines.

Le choix du réseau aéraulique est un point très important d'une installation d'une double flux. Je dirais même plus important que le choix de la centrale, si pour celle-ci il est facile de procéder à son remplacement il n'en est pas de même pour le réseau. Préférez donc des gaines semi rigides en PEHD ou rigides en PVC ou encore en galva. Question budget, dans notre cas, le réseau (collecteurs, conduits, gaines, adaptateurs et bouches) représente 50% du coût total du systeme, l'autre 50% est consacré à la centrale.

■ Pour l'entrée d'air en mural et le rejet en toiture, ce sera des éléments de chez Unelvent avec piquage en Ø150.

Pour la prise d'air, nous regarderons plus tard de remplacer la grille en pvc blanc par une plus esthétique en rapport avec la facade.

■ Pour raccorder les gaines en Ø75 aux bouches nous utiliserons des adaptateur de la gamme INNO Flex.

■ Pour les bouches en soufflage et extraction, nous avons sélectionné pour celles les plus visibles (sejour, cuisine, chambres et salle de bain), des BDO 125 d'Unelvent. Elles offrent la possibilitée de pouvoir diriger le flux d'air en sortie de bouche (pour soufflage bien sur!). Bien évidement, nous devrons bricoler un peu pour que tout cela se raccorde: adaptateur Inno Flex et bouche. Concernant les bouches du wc du rdc, buanderie et cellier, se sera des Ondéa 125 d'Atlantic. D'un dessin plus classique elles permettent cependant de régler le débit d'air ainsi que la direction du flux si utilisées en insufflation. Pour le moment nous n'avons pas prévu de régulateurs de débit dans les différentes gaines, nous verrons bien à l'utilisation....

Bouche BDO:

Bouche Ondéa:

Le récit de l'installation de cet équipement est à découvrir au fil des articles à paraitre dans la catégorie "Ventilation"

Des systèmes de ventilation toujours plus performant!

Il existe encore bien d'autres systèmes oeuvrant autour de la ventilation, et afin d'être un peu plus complet sur le sujet, en voici quelques-uns auxquels j'ai pu m'interesser durant ma réflexion.

■ Le ballon d'eau chaude thermodynamique, produit 2 en 1:

Il permet d'assurer les fonctions de vmc et production d'eau chaude (pour partie). Le principe se base sur une vmc simple flux hygro (renouvellement d'air par des entrées situées en partie haute des menuiseries), mais le caisson est remplacé par le module de ventilation situé sur le chauffe-eau. Il s'agit en fait d'une pompe à chaleur air/eau qui récupère les calories dans l'air extrait pour préchauffer / chauffer l'eau chaude sanitaire. C'est cette solution qui été préférée dans le rapport de l'étude thermique pour notre projet.

Voici le schéma de principe:

■ La VMC Double Flux Thermodynamique:

La différence par rapport à la double flux que nous allons installer, réside dans sa centrale qui est équipée d'une mini PAC (pompe à chaleur) air/air sur air extrait, qui augmente encore son rendement. Pour des projets où l'enveloppe du batiment est très poussée question isolation et étanchéité à l'air (maison passive), elle peut permettre de se dispenser de système de chauffage. En cas de période très froide en hiver, des batteries électriques ou à eau chaude, peuvent combler le manque de puissance du système. En été, la PAC permet un rafraichissement actif de l'air.

■ Les VMC couplés à un puit canadien.

Le puit canadien consiste à enterrer un (ou des) conduit à une profondeur d'environ 2 mètres. A cette profondeur la température est relativement stable tout au long de l'année et s'établie autour de 12°C. L'air va être capté à l'extérieur, à l'entrée du puit, puis transité dans le conduit avant d'être refoulé à l'intérieur. En hiver même avec des températures très froides de -15°C, selon la qualité de l'installation, l'air qui ressort du puit pour pénétrer dans la maison, peut atteindre les 5°C. En été, l'air sera naturellement rafraichi, nous parlerons alors de puit provençal.

Si je comprends bien l'intérêt du puit canadien avec une vmc simple flux, je ne vois pas ce qu'il apporte avec une vmc double flux, hormis en période d'été où il permettra de réellement rafraichir l'air entrant.

Schéma de principe du puit canadien:

■Des systèmes jusqu'à 4 en 1.

Aujourd'hui emmerge des systèmes tout en 1. Ils permettent d'assurer les besoins en ventilation, chauffage, production d'eau chaude et rafraichissement actif. Il s'agit là aussi d'une centrale double flux thermodynamique, donc équipé d'une PAC. Ces systèmes sont à reserver aux projets thermiquement performants. Si sur le papier c'est très attrayant, ça à l'air d'une vraie "usine à gaz", et pour le prix...

Mais je reste persuadé que ces systèmes ont vraiment de l'avenir, et c'est une des raisons qui explique pourquoi nous installons une double flux (le pré équipement en double réseau de ventilation).

Exemple d'un de ces systèmes avec le T-Zen 4000 d'Aldes (pour ne parler que de 2 marques, Nilan propose aussi des solutions équivalentes):

Voilà donc pour cette petite synthèse portant sur les systèmes de ventilation. Nous avons volontairement écarté les solutions avec climatiseurs (bien que les centrales thermodynamiques sont parfois proches), nous souhaitons nous dispenser de ce genre d'équipement (budget).