Ventilation : qui en a besoin ?

Alors que les nouvelles normes des codes du bâtiment conduisent à des enveloppes de bâtiments plus étanches, les maisons nécessitent des solutions de ventilation mécanique pour garder l'air intérieur frais.

La réponse simple au titre de cet article est : toute personne (humaine ou animale) vivant et travaillant à l'intérieur. La question plus large est de savoir comment fournir suffisamment d'air frais et oxygéné aux habitants des bâtiments tout en maintenant les niveaux de consommation énergétique des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) prescrits par la réglementation gouvernementale en vigueur.

Inspiré par les retombées d’un embargo pétrolier au début des années 1970, le ministère américain de l’Énergie (DOE) s’est lancé dans un programme global de sécurité énergétique qui a conduit les régulateurs nord-américains à élaborer des normes d’efficacité CVC toujours plus strictes ou des normes minimales de performance en matière d’efficacité (MEPS).

Parallèlement aux appareils de chauffage, de ventilation et de climatisation plus économes en énergie, une autre tendance a conduit à sceller les maisons aussi hermétiquement que possible avec des fenêtres, des portes, des pare-vapeur et des boîtes d'isolant en mousse expansive bien ajustés.

Lors d'une étude portant sur une rénovation résidentielle des années 90, la maison en question a été dépressurisée au-delà de 50 pascals une fois tous les appareils d'extraction d'air (ventilateurs de salle de bains, hotte de cuisine) en marche. C'est dix fois plus que la pression autorisée, surtout avec des appareils à combustible fossile à ventilation par flottabilité à l'intérieur de la structure. Nous avons besoin d'air !

Quel type d'air ?

Avec l'enveloppe des bâtiments actuels plus étanche, nous devons réfléchir à la manière d'introduire de l'air à l'intérieur et à ses raisons. Or, nous pouvons avoir besoin de plusieurs types d'air. Normalement, il n'y en a qu'un seul, mais à l'intérieur d'un bâtiment, l'air est nécessaire à différentes fonctions selon nos activités.

L'air de ventilation est le plus important pour les humains et les animaux. Les humains respirent environ 13 kg d'air par jour, alors qu'ils passent près de 90 % de leur temps à l'intérieur. Parallèlement, il est nécessaire d'éliminer l'excès d'humidité, les odeurs, le dioxyde de carbone, l'ozone, les particules et autres composés nocifs. Si ouvrir une fenêtre fournit l'air de ventilation nécessaire, cette ventilation non régulée entraîne une surconsommation d'énergie des systèmes CVC, énergie que nous sommes censés économiser.

L'air d'appoint est l'air extérieur qui vient remplacer l'air évacué par des appareils tels que les hottes de cuisine, les ventilateurs de salle de bain, les aspirateurs centraux et les sèche-linge. Les maisons modernes, construites selon les normes les plus récentes, n'ont probablement plus besoin d'air d'appoint, à moins que des chefs trop zélés n'installent des hottes de cuisine surdimensionnées déplaçant un volume d'air important (plus de 200 pi³/min).

Enfin, il y a l'air de combustion, celui destiné aux appareils fonctionnant aux combustibles fossiles tels que les chaudières à gaz, les chauffe-eau, les poêles et les cheminées à bois. En comblant toutes les fuites d'air imaginables dans les maisons actuelles, les appareils à gaz doivent « emprunter » l'air de ventilation, créant ainsi un problème dangereux. Les appareils incapables d'évacuer l'air en raison de la dépressurisation, ou privés d'air, pourraient commencer à brûler leurs propres gaz de combustion, produisant ainsi du monoxyde de carbone mortel, une tragédie qui a coûté la vie à de nombreuses personnes au fil des ans.

PrésentationVRCetVRE

Les bâtiments anciens étaient si perméables que l'air s'infiltrait pour répondre facilement aux exigences de ventilation, mais non sans inconvénients. L'air entrant devait être conditionné par la chaleur et parfois l'humidité, ce qui entraînait des coûts supplémentaires de combustible et d'entretien. Les maisons étaient pleines de courants d'air, et les occupants ressentaient souvent un inconfort car l'air sec évaporait l'excès d'humidité de la peau, créant une sensation de froid. L'accumulation d'électricité statique dans les tapis et les meubles provoquait des décharges douloureuses lorsque le propriétaire, sous l'effet de l'électricité, touchait une surface reliée à la terre. Alors, qu'est-ce qui est le mieux ?

Un ventilateur récupérateur de chaleur (VRC) est une solution de ventilation mécanique qui utilisera le flux d’air d’échappement vicié pour préchauffer le même volume d’air frais extérieur froid entrant.

Au fur et à mesure que les flux d’air se croisent au cœur du VRC, plus de 75 % ou plus de la chaleur de l’air intérieur sera transférée à l’air plus froid, assurant ainsi la ventilation nécessaire tout en réduisant le coût de « compensation » de la chaleur nécessaire pour amener cet air frais à la température ambiante de la pièce.

Dans les régions humides, un VRC augmentera le taux d'humidité de la maison pendant les mois d'été. Avec un climatiseur en marche et les fenêtres fermées, la maison a néanmoins besoin d'une ventilation adéquate. Un système de climatisation correctement dimensionné et conçu pour la charge latente estivale devrait pouvoir gérer l'humidité supplémentaire, moyennant un coût supplémentaire.

Un ventilateur récupérateur d'énergie (VRE) fonctionne de manière similaire au VRC, mais en hiver, une partie de l'humidité de l'air est restituée à l'intérieur. Idéalement, dans les maisons plus étanches, un VRE permet de maintenir l'humidité intérieure autour de 40 %, atténuant ainsi les effets inconfortables et nocifs de l'air sec en hiver.

En fonctionnement estival, le VRE rejette jusqu'à 70 % de l'humidité entrante et la renvoie à l'extérieur avant de pouvoir charger le système de refroidissement. Un VRE ne fait pas office de déshumidificateur.

Les VRE sont plus adaptés aux climats humides

Les experts en ventilation affirment que le choix d'un système de ventilation mécanique idéal pour une maison dépend du climat local, du mode de vie des occupants et des besoins spécifiques du propriétaire. Par exemple, dans les maisons où le taux d'humidité en hiver a tendance à dépasser 55 %, un VRC sera plus efficace pour éliminer l'excès d'humidité.

Les experts conviennent également que les maisons plus récentes, ou celles rénovées selon le dernier code du bâtiment, devraient avoir un VRE spécifié puisque les bâtiments équipés de fenêtres à triple vitrage et de sous-sols correctement isolés peuvent supporter une humidité relative plus élevée pendant les mois d'hiver : 35 % +/- 5 % est acceptable.

Exemple de schéma d'un VRC installé avec un système de chauffage à air pulsé. (source :Publication de RNCan (2012) :Ventilateurs récupérateurs de chaleur)

Considérations relatives à l'installation

Bien que les unités ERV/HRV conçues pour une installation résidentielle puissent être installées de manière simplifiée en utilisant le système de traitement d'air existant pour distribuer l'air conditionné, ne procédez pas de cette façon si possible.

À mon avis, il est préférable d'installer un système de conduits entièrement dédié dans les nouvelles constructions ou les rénovations complètes. Le bâtiment bénéficiera d'une distribution d'air conditionné optimale et des coûts d'exploitation les plus bas, car la chaudière ou le ventilateur de l'appareil de traitement d'air ne seront pas nécessaires.

Certains des meilleurs équipements HRV/ERV sur le marché sont dotés de moteurs EC et d’algorithmes de contrôle capables d’équilibrer automatiquement les systèmes et de s’adapter aux changements de pression.

Il faudra peut-être du temps pour convaincre tous les propriétaires que la ventilation mécanique est réellement supérieure aux fenêtres ouvertes, et ce, à tout moment. Les citadins ont tout intérêt à compter sur une ventilation mécanique installée et bien entretenue par des professionnels, ce qu'ils n'ont jamais eu auparavant, comme le suggèrent les études.

Exemple d'installation VRC avec conduits directs. (source :Publication de RNCan (2012) :Ventilateurs récupérateurs de chaleur)

Holtop est le premier fabricant chinois spécialisé dans la production d'équipements de récupération de chaleur air-air. Depuis 2002, l'entreprise se consacre à la recherche et au développement technologique dans le domaine de la ventilation à récupération de chaleur et des équipements de traitement d'air économes en énergie. Ses principaux produits comprennent des ventilateurs récupérateurs d'énergie (VRE/VRC), des échangeurs de chaleur à air, des centrales de traitement d'air (CTA) et des systèmes de purification d'air. Par ailleurs, l'équipe de professionnels de Holtop propose des solutions CVC sur mesure pour différents secteurs d'activité.

Vous trouverez ci-dessous quelques produits connexes, veuillez nous contacter si vous êtes intéressé par l'un de nos produits HRV/ERV/échangeur de chaleur.