Le recyclage et la ventilation mécanique contrôlée avec récupération de chaleur

Comparé à d'autres pays européens, les débits de ventilation obligatoires sont assez élevés.

Les normes belges permettent de 'recycler' une partie de l'air du bâtiment, c'est-à-dire d'extraire de l'air dans un local pour le pulser dans un autre.

Mais quel air peut-on recycler, sous quelles conditions ? Un tel recyclage, est-il utile ?

La norme

Dans la NBN D 50-001 on peut lire : « il est permis qu'une partie de l'air aspiré soit recyclé. L'air qui est recyclé ne peut provenir que des chambres à coucher ou d'étude, de couloirs, des cages d'escaliers et hall d'une même habitation. Un recyclage dans le cas du système D n'est donc possible que si l'air est aspiré mécaniquement d'une ou de plusieurs des chambres ou espaces mentionnés ci-avant »

Pour le secteur résidentiel, la norme exige donc que l'air pulsé dans les chambres doit être de l'air frais. Dans un living par contre la pulsion peut être réalisé par de l'air recyclé, donc de l'air en provenance d'autres locaux définies par la norme, comme les chambres et des locaux de transfert (par exemple le hall de nuit).

Pourquoi travailler avec un recyclage ?

Plusieurs arguments parlent en faveur d'une ventilation en recyclage :

  • L'apport d'air frais et l'évacuation de l'air vicié peuvent être limités. Même si le groupe récupère une grande partie de la chaleur contenu dans l'air vicié, il en perd tout-de-même une partie. Autant réduire ces pertes
  • Plus le débit d'air passant dans l'échangeur de chaleur est petit, plus la récupération sera importante (la vitesse de passage est réduite, il reste donc plus de temps pour transmettre la chaleur)
  • Moins qu'il y a de l'air frais rentrant dans l'habitation et plus que cet air est déjà préchauffé (par l'échangeur de chaleur), moins le chauffage de la maison doit fonctionner pour amener l'air ambiant à la température souhaitée
  • En hiver, le recyclage permet de garder le taux d'humidité relative à un niveau sain (voir plus loin)
  • Le coût de l'installation restera généralement limitée (une VMC double flux plus petite avec un recyclage coûtera moins cher qu'un groupe VMC plus grand)
  • La consommation électrique sera également inférieure (2 groupes en petite vitesse consommeront moins qu'un groupe en grande vitesse)

Ces avantages prédominent sans aucun doute sur les inconvénients :

  • Un tracé du gainage un peu plus compliqué (généralement une douzaine de mètres de gainage supplémentaire)
  • Une à deux bouches d'extraction à prévoir en plus
  • D'où un temps de montage légèrement plus élevé

Quelle quantité d'air peut-on recycler ?

La norme ne définit pas (à notre connaissance) de débit maximal pour le recyclage. Toutefois, ce débit doit rester inférieur à l'apport d'air frais et se limite aux 'locaux à vie' (living, salle à manger, salle TV, …).

Il va de soi que le volume d'air extrait dans un local ne peut dépasser le volume d'air frais apporté dans celui-ci (si l'on pulse 50 m3/h d'air frais dans une chambre à coucher, on ne peut en extraire 60 m3/h). Le local concerné reste donc en légère surpression et un léger flux d'air passera vers le hall (en-dessous de la porte), empêchant ainsi que de l'air d'une moindre qualité (odeurs, humidité) ne rentre dans la chambre.

CODUME estime nécessaire de prévoir un apport d'air frais minimal dans une habitation, celui-ci en raison d'environ 25 - 30 m3/h et par personne. Cet apport permettra d'avoir une qualité d'air irréprochable dans la maison lors d'une occupation 'normale'.

Généralement, les habitants se trouvent soit dans une chambre à coucher (ou autre local demandant un apport d'air frais obligatoire) soit dans une pièce à vie (living, salon, salle TV, …). Dans le premier cas, l'occupant bénéficie directement d'un apport d'air frais, dans le second cas, l'air frais n'a fait que transiter dans une chambre non-occupée, restera donc très proche de la qualité initiale. Il n'y a pas de risque d'avoir de l'air 'contaminé'. Toutefois, un traitement supplémentaire peut être prévu (filtre traditionnel, filtration par photocatalyse, élément de chauffe, …)

En conclusion, il est indéniable que le recyclage d'une partie de l'air pulsé dans nos habitations apporte un bien être supplémentaire, récupère 100 % de la chaleur et coûtera plus que probablement moins que la solution d'un groupe double flux à récupération de chaleur avec un débit plus important (en frais d'achat et en frais d'entretien).

Si l'air recyclé peut être pulsé dans le living, il peut également être pulsé dans un local humide, tel une salle de bains. Ne serait-ce pas une piste à suivre pour chauffer une maison passive ?

Le taux d'humidité relative (sain)

A une température donnée, l'air peut contenir une certaine quantité de vapeur d'eau avant d'être saturé. De l'air à 20° par exemple peut contenir jusque 17.3 gr d'eau par m3.

Le taux d'humidité relative (HR) est la relation entre la masse de vapeur d'eau contenu dans un m3 d'air par rapport à la quantité maximale de vapeur d'eau que l'air peut contenir - et ce pour une température donnée.

Si votre hygromètre affiche un taux d'humidité relative de 50 % à 20° C, cela signifie que l'air contient 50 % de 17.3, soit 8.65 gr de vapeur d'eau par m3 d'air.

On parlera d'air saturé (HR = 100 % ; l'air à 20° C est saturé s'il contient 17,3 gramme de vapeur d'eau) ou encore de température de rosée (température à laquelle une masse de vapeurs d'eau donnée correspondra à une HR de 100 %, le point de rosée d'un m3 d'air contenant 17,3 grammes de vapeur d'eau est de 20° C)

Contenance max. en humidité

Le tableau ci-dessus démontre que la masse de vapeur d'eau pouvant être stocké dans l'air dépend très fortement de la température.

Le saviez-vous ?

En météorologie, la température minimale de la nuit correspondra au point de rosée de l'air en soirée - si les conditions restent invariables. Le point de rosée de l'air permettra également de calculer la hauteur des nuages (cumulus) et ce en multipliant la différence de température mesuré et la température de rosée par 125. S'il fait 30° C et que la température de rosée est de 10°, la partie inférieure des cumulus se trouve à (30 - 10)* 125 = 2500 m

Pour que l'homme se sente bien dans son habitation, le taux d'humidité relative doit se situer entre +/- 35 et 70 %. Un taux d'humidité relative inférieure à 30 % provoque des irritations de la muqueuse et des yeux trop secs, un taux d'humidité supérieur à 70 % favorise les champignons et la moisissure et provoque la détérioration des matériaux de la construction.

Exemple pratique :

L'air aspiré à l'extérieur est à -5° C et à un taux d'humidité relative de 80 %. Cet air contient donc 3.3 * 80 % = 2.6 gr/m_ de vapeur d'eau. Réchauffé à 20°, ce taux n'est plus que de 2.6 / 17.3 = 15 %, donc trop bas.

Le taux d'humidité ne diminue donc pas à cause de la ventilation, mais simplement à cause du réchauffement de l'air.

L'air qui entre de façon naturelle par la fenêtre ouverte (système A) ou par les grilles dans les chassis de fenêtre (système C) subira le même sort.

L'affirmation que la VMC assèche l'habitation est donc fausse et non-fondée. Les ventilateurs ne font que 'transporter' de l'air.

S'il est vrai que la maison traditionnelle joue un rôle de 'tampon', peut donc absorber, stocker et/ou libérer de l'eau dans une certaine mesure, il n'en est pas ainsi dans certains types de maison contemporaines (ossature bois par exemple). Le taux de l'humidité relative changera bien plus rapidement. Une attention particulière doit donc être apportée à cette problématique.

Condensation

Si la température de rosée est atteint, l'air va libérer le 'trop' d'eau. Cela se passera bien entendu aux endroits les plus froids (ponts thermiques) et du côté 'chaud' du contact.
Ainsi, la condensation se formera à l'extérieur d'une gaine non-isolée transportant de l'air froid à travers un local chauffé. D'où l'importance de prévoir une isolation contre les condensats.

Exemple :

Un groupe de ventilation double flux est installé dans une buanderie. En hiver, l'air frais sera bien plus froid que l'air ambiant dans la buanderie. Il est donc indispensable d'isoler la conduite d'air. Mais attention : vu que l'air vicié de l'habitation donne sa chaleur à l'air entrant, l'air refoulé à l'extérieur sera presque aussi froid que l'air frais entrant. La gaine doit donc également être isolée.

Attention

L'air est un mélange de différents gaz et d'autres éléments volatiles. De ce fait, il est possible que l'air condensera à un taux d'humidité relative inférieur à 100 %.