Q6 : La Qualité de l'Air Intérieur

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I. La problématique

De quoi parle-t-on ?

L’air intérieur n’est pas nocif, c’est l’accumulation ou la présence en trop grande quantité d’un certain nombre de composants qui fait que la qualité de l’air peut être nocive pour ses habitants.

L’air intérieur est composé de nombreux  éléments :

• gaz
• poussières
• vapeur d’eau
• micro-organismes (acariens, pollens)

L’ensemble de ces éléments émane de plusieurs sources:

• l’occupation des locaux par les habitants, animaux, plantes (pollens, poils de chien, respiration, sueur)
• les activités humaines(nettoyage, cuisine, bricolage…   
• la rémanence des matières et des produits présents dans la maison (COV et formaldéhydes du mobilier, peinture)
• les équipements de la maison (chauffage, ventilation, machine à laver, poubelles)

Résultat = l’air intérieur est souvent plus pollué que l’air extérieur, même en zone urbaine!

Donc il faut renouveler l’air intérieur (ventiler) sans dégrader le confort intérieur. C’est tout le paradoxe de la ventilation : garantir une qualité d’air satisfaisante sans perte de chauffage et sans entrée d’air chaud en été.

Nécessité de renouveler l’air intérieur pour évacuer les composants nocifs et l’humidité excessive et éviter ainsi :

- problèmes de santé : allergies, problèmes respiratoires
- insalubrité du logement : en cas de taux d’hygrométrie trop important : présence de moisissures et de traces d’humidité (HR > 70%)
- dans les maisons non étanches à l’air et sans isolants sorbants, le manque de ventilation peut provoquer des condensations dans les éléments de construction favorisant leur dégradation et l’apparition de moisissures.
- éviter l’inconfort lié à un taux d’humidité trop élevé. En effet la sensation de confort est un compromis entre la température moyenne ressentie et l’humidité de l’air.
- l’excès d’humidité engendre aussi des surconsommations énergétiques, les logements étant difficiles à chauffer.

Donc ventiler le logement, c'est répondre au besoin de renouvellement de l'air.

Les réglementations autour de la ventilation

Les anciennes constructions étaient très peu étanches à l’air, le renouvellement se faisait donc de façon naturelle mais « incontrôlée ».
Les premiers débits minima imposés apparaissent dans les années 70 pour des raisons sanitaires.
Le premier choc pétrolier montre la nécessité d’optimiser ces débits pour réduire les consommations d’énergie. (on passe de 1volume/ heure, à 0,8 ou 0,7….)

En 1982, on introduit la ventilation mécanique contrôlée, permettant au lobby de la « VMC » d’imposer petit à petit les «régimes de pointes » (sur-débits lors de production plus intense d’humidité) « interdisant » de fait le recours à la ventilation naturelle en construction neuve.

Pour un système non régulé :

débits minimum d’extraction suivant l’arrêté du 24 mars 1982 pour VMC simple flux : logement type avec 2 pièces principales

- Cuisine : 75 à 135 m3 /h

- Salles de bain : 15 à 30 m3/h

- Cabinets d’aisance : 15 à 30 m3/h

Pour un système régulé :

Débits minimum d’extraction suivant l’arrêté du 24 mars 1982 pour VMC simple flux avec modulation automatique (auto ou hygro) : logement type avec 2 pièces principales

Total : 35 à 135 m3/h en extraction pour un logement simple (1 cuisine, 1 sdb, 1 autre salle d’eau, 1 cabinet d’aisance) 

Total : 120 à 210 m3/h en extraction pour un logement simple (1 cuisine, 1 sdb, 1 autre salle d’eau, 1 cabinet d’aisance).

La ventilation naturelle est autorisée mais elle devient de fait inutilisable dans les logements neufs, les débits permanents et de pointe étant insuffisants.

Les principaux points de l’arrêté de 1982 : 

- Obligation d’une aération générale et permanente avec des systèmes capables d’extraire les débits indiqués dans le tableau.
- La circulation d’air doit se faire des pièces principales vers les pièces de service
- Les entrées d’air doivent être mises dans chaque pièce principale
- On doit limiter l’inconfort généré par les entrées d’air par un positionnement optimal
- Les entrées d’air doivent être entretenues au moins deux fois / an
- Dans le cas où il y a des appareils à combustion dans le logement, la VMC doit être suffisante pour assurer les débits de fonctionnement en tenant compte de ces appareils existants
- Si l’extracteur de la VMC tombe en panne, il doit y avoir un système d’arrêt des appareils de combustion qui sont raccordés à la VMC
- Il est interdit de raccorder à la VMC une hotte de cusine équipée d’un ventilateur : il faut 2 conduits séparés.

Comment garantir une bonne ventilation?

- Choisir un système de ventilation cohérent
o avec le projet (neuf ou rénovation )
o les enjeux de votre projet (réglementation, labels, usage prévu, etc.)

- Adapter le système aux matériaux et au système constructif utilisé

- Informer et sensibiliser les occupants en fonction des systèmes retenus.

- Mesurer et contrôler la qualité de l’air intérieur et l’efficacité de la ventilation.

II. Les systèmes de ventilation

Il existe trois systèmes de ventilation :

- ventilation naturelle

- simple
- avec équipements

• ventilation mécanique contrôlée (VMC)

  • simple flux

• simple flux hygroréglable

• double flux

• ventilation naturelle hybride

1) La ventilation naturelle

Il en existe deux types :

* la ventilation naturelle simple :

pas d’équipement spécifique, le renouvellement d’air est assurée par les utilisateurs (ouverture des fenêtres) (avec tous les aléas que cela comporte)

* la ventilation naturelle avec équipements :

des équipements spécifiques sont installés avec des entrées d’air en menuiserie des pièces à vivre et une extraction d’air qui se fait par tirage naturel (conduit en toiture) Ce système est basé sur la circulation d’air liée à la différence de pression intérieure/extérieure.

2) La ventilation mécanique contrôlée (VMC)

Il en existe trois types :

* la VMC simple flux classique (dite autoréglable) :

L’entrée d’air se fait en menuiserie dans les pièces à vivre, l’extraction se fait de manière permanente, par un extracteur électrique, dans les pièces générant de l’humidité. Le débit de ventilation dans la maison va être défini par le calibrage des entrées d’air plus ou moins importante et par la puissance du ventilateur. On parle de consommation énergétique car on parle de ventilation.

* la VMC simple flux hygroréglable :

Elle est identique à la précédente, ormis l’extraction d’air qui se fait en régime de pointe en fonction du taux d’hygrométrie des pièces humides. A régime d’extraction mécanique constant, la régulation s’effectue par une membrane sur les bouches d’extraction qui s'ouvre ou qui se ferme en fonction des taux d’hygrométrie (hygrovariable). Si le taux d’humidité est normal, le régime d’éxtraction d’air se fait en régime de base (membrane semi-fermée) ; en cas d’apport d’hygrométrie important : douche, cuisine… l’extraction est forcée (membrane ouverte)
Une variante : les nouvelles VMC simple flux hygroréglable dispose également d’entrée d’air hygroréglable.

L’économie d’énergie liée à l’optimisation des débits par rapport à une VMC auto réglable avoisine les 20%. (Source : Ademe)

* la VMC à double flux :

Le système double flux fonctionne avec 2 réseaux aérauliques distincts et étanches l’un de l’autre: d’un côté un réseau d’amené d’air (l’air neuf) et d’un autre côté un réseau d’extraction d’air.

On a un échangeur de calories : cela consiste à réchauffer en partie l’air froid entrant quand celui-ci croise l’air chaud sortant, afin de distribuer de l’air préchauffé dans les pièces à vivre, ce qui constitue une économie de chauffage importante, plus de 50% par rapport à VMC auto réglable.

Exemple : air entrant 5°C, air sortant 20°C > air préchauffé à 17°C. Il reste donc 2°C à chauffer pour une température intérieure de consigne à 19°C.

La performance des doubles flux s’évalue par le pourcentage de récupération de l’échangeur de calorie : « rendement ».

Les meilleurs doubles flux, certifiées par le PHI (Passiv Haus Institüt, liste disponible sur www.passiv.fr) avoisinent les 92%.
Ce système remet profondément en question l’usage du logement et la manière d’appréhender la ventilation : la VMC double flux est d’abord un système de récupération de chaleur et de préchauffage et ensuite un système de ventilation dédié à la qualité de l’air intérieur. Son coût d’installation et de maintenance est donc plus élevé que celui d’un système classique.
Son utilisation est justifiée dans des projets de construction à faibles besoins énergétiques dans lesquels les systèmes de chauffage conventionnels (chaudière, émetteur, réseau de chaleur) ne sont plus nécessaires.

Des formations permettent d’apprendre à dimensionner et installer des ventilations double flux performantes :

www.costic.com

3) La ventilation naturelle hybride (VNR)

Il s’agit d’un système intermédiaire entre la ventilation naturelle et la ventilation mécaniquement assistée: l’entrée d’air s’effectue en menuiserie dans les pièces à vivre avec des barrettes hygrovariables ou non.

4) Comparatif des systèmes de ventilation :

III. Le choix Chênelet Construction

Nous avons vu précédemment que la qualité de l’air intérieur dépend d’un certain nombre de paramètres (présence de polluants, taux d’hygrométrie, modes d’occupations) et que le choix optimum d’un système de ventilation est l'un des critères favorisant cette qualité et, en parallèle, la sensation de confort.

La ventilation naturelle hygroréglable a été retenue par Chênelet Construction.

Ce système a été développé en partenariat avec ACTHYS Ventilation (GIE Acthys) qui testent sur nos maisons de nouveaux systèmes de ventilation, ce qui nous permet de faire des mesures de qualité d’air intérieur avec ces nouveaux systèmes et de les adapter en fonction du type de logement que nous construisons et qui permet à Acthys d’avoir des mesures en situation réelle d’habitat afin d’adapter leur technologie à la réalité des besoins sur le marché.

La ventilation naturelle hybride :

- assure le renouvellement de l’air par vent et tirage thermique relativement facilement
- stabilise les pressions toute l’année
- la ventilation est favorisée là où l’humidité est produite
- très peu d’énergie consommée par le ventilateur

Ses Avantages dans les constructions neuves: 

- faible coût de fonctionnement pour une performance mesurée
- investissement moins élevé que pour un système double flux
- simplicité du système

Ses Inconvénients :

- coût de l’achat et pose plus élevé qu’une VMC simple flux
- pertes de chauffage liées au renouvellement d’air plus importantes que la VMC double flux, mais moindre que le simple flux.

IV. Des matériaux sains et « hygrophiles »

Limitation des besoins de ventilation : le rôle des matériaux « chênelet »

Dans les maisons chênelet, les besoins de ventilation sont limités (< 0,5 vol/h) :

Les matériaux qui favorisent la régulation hygrothermique (retenus au sein de Chênelet Construction):

- Le bois

- L’argile (BTC) non cuite (forte inerthie thermique)

- Les isolants = ouate de cellulose et fibre de bois

Problème "de robinet" :

Dans le cas de 4 personnes qui produisent 10 à 20 kg d’eau / jour. On sait que la possibilité de captage de la terre crue est de 0,5% de teneur en eau, la masse de la terre est d’environ 2000kg/m3 et cela avec une cloison de 5m * 2,75m * 0,14m. Combien de litres d’eau seront absorbés par le mur dit perspirant?

Réponse :

20 kg ou litres d’eau / jour. Il suffit de multiplier l’ensemble des composants.
Une structure perspirante
Avec une migration possible de l’humidité au sein des éléments de construction allant jusque 30% de la quantité de vapeur d’eau générée quotidiennement, les maisons « Chênelet » sont garanties sans condensation.

Une structure perspirante

  Avec une migration possible de l’humidité au sein des éléments de construction allant jusque 30% de la quantité de vapeur d’eau générée quotidiennement, les maisons « Chênelet » sont garanties sans condensation.

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V. Le comportement des usagers

Le comportement des usagers concourt ou non à participer au bon fonctionnement du système de ventilation.

Participer au bon fonctionnement du système de ventilation

- L’ouverture des fenêtres 10 minutes, été comme hiver, n’abaissent pas la température intérieure grâce à l’inertie thermique (si on est dans une maison de type Chênelet). C’est recommandé quand on est dans un système de ventilation naturelle hybride.

- Entretenir les bouches d’aération (entrées d’air et extraction) : 2 nettoyages annuels.

- Limiter les émissions nocives à l’intérieur du logement par :

• des choix de peintures, vernis…

• des produits ménagers adaptés

• le mobilier