Schémas typiques et règles d'élaboration d'un projet de système de ventilation dans une maison individuelle

Dans les immeubles collectifs, la présence d'un système de ventilation à circulation naturelle est une condition nécessaire, sans laquelle le bâtiment résidentiel ne peut être mis en service.

Dans la construction individuelle, on ne pense souvent à l'organisation des échanges d'air qu'avec l'apparition d'odeurs désagréables et de moisissures sur les murs. Un schéma de ventilation bien conçu dans une maison individuelle peut résoudre ce problème.

Dans ce document, nous aborderons les spécificités de la ventilation naturelle et mécanique, ainsi que les principes de leur fonctionnement. Nous verrons également comment élaborer correctement un projet de système d'échange d'air dans une maison individuelle.

Pourquoi un bâtiment a-t-il besoin d'une ventilation ?

L'utilisation de matériaux modernes et de diverses structures d'enceinte extérieures pour les cottages/maisons dans la construction rend difficile l'échange d'air naturel entre les pièces et la rue, et parfois le bloque complètement. Grâce à l'isolation intérieure et à l'isolation extérieure, et aux fenêtres en plastique installées, les bâtiments deviennent hermétiques.

Ces mesures contribuent à la conservation de la chaleur et à l'économie d'énergie, mais entravent fortement l'arrivée d'air frais. Pour remédier à cette situation typique, il faut organiser un système efficace de circulation des flux d'air.

Dans un bâtiment, la ventilation est nécessaire pour que la salle de bain, la chambre, le salon et la cuisine reçoivent régulièrement de l'air frais non pas par les fenêtres et les portes ouvertes, mais par le biais de dispositifs spéciaux – anémostats et diffuseurs d'air.

Selon les normes sanitaires et hygiéniques généralement acceptées, un système de ventilation fonctionnant correctement est un élément obligatoire de l'équipement technique de tout bâtiment résidentiel

Un apport constant d'air dans la maison garantit des conditions confortables pour un séjour prolongé des personnes et l'entretien des plantes, ainsi que pour le fonctionnement optimal de tous les systèmes techniques.

La ventilation est également nécessaire pour maintenir des paramètres environnementaux optimaux pour une utilisation sûre des diverses structures de construction, des meubles en bois et des objets d'intérieur.

La circulation des flux d'air doit être organisée non seulement dans les pièces à vivre, mais aussi dans les pièces de service technique – la salle de bain et les toilettes, la cuisine, la chaufferie et la cave.

Un système de ventilation de qualité favorise l'évacuation rapide de l'excès d'humidité et de chaleur. Avec l'air vicié, les micro-organismes nuisibles, la saleté et la poussière accumulées sont également éliminés des pièces.

L'organisation de l'évacuation de l'air pollué est une mesure préventive dans la lutte difficile contre les champignons et les moisissures

C'est pourquoi il est important, dès la phase de conception de la maison, de réfléchir à tous les détails du réseau d'ingénierie : rendre la ventilation dans la cuisine plus puissante que dans les autres pièces, choisir correctement les éléments fonctionnels du système de ventilation afin d'assurer un niveau d'oxygène optimal dans les pièces intérieures.

Méthodes d'organisation des échanges d'air dans la maison

Il existe différentes manières d'assurer le renouvellement d'air dans un bâtiment résidentiel – allant de l'ouverture périodique et brève des portes et fenêtres à l'installation de systèmes multifonctionnels de préparation et d'acheminement d'air pur dans chaque pièce.

Du point de vue de la ventilation, une atmosphère saine et confortable dans la maison ne dépend pas uniquement de la composition de l'air. Sa température, l'uniformité de sa répartition et sa mobilité jouent un rôle important.

L'arrivée d'air frais peut créer un puissant flux de convection qui sera perçu par une personne comme un courant d'air désagréable. En conséquence, même avec des indicateurs de température normaux, la pièce sera inconfortable.

Dans les anciens bâtiments en brique, la ventilation et l'aération étaient assurées par des bouches d'aération spéciales laissées lors de la construction du bâtiment résidentiel.

Le système de ventilation dans la cuisine d'un chalet en bois lamellé-collé semblait également extrêmement simple. Les ouvertures de portes et les fenêtres non étanches favorisaient une circulation continue des flux d'air dans la maison.

Toutes ces méthodes sont encore utilisées aujourd'hui dans les petits bâtiments à un étage. La ventilation naturelle y est tout à fait suffisante. Mais en ce qui concerne les grandes et spacieuses maisons individuelles, il est impossible de se passer de climatiseurs centraux et de ventilateurs installés en complément.

Types de systèmes de ventilation

Conformément aux exigences de base des normes d'hygiène et sanitaires, la performance de tout type de ventilation doit être de :

• 3 m³ par heure par mètre carré de surface pour les pièces à vivre ;
• 25 m³ pour les sanitaires séparés ;
• 50 m³ pour les locaux sanitaires.

La quantité d'air frais à fournir dans les différentes pièces dépend également d'un certain nombre d'autres facteurs – le nombre de personnes, la nature et la fréquence du travail effectué, la concentration de substances nocives.

Dans les pièces d'habitation, on introduit 35 m³ d'air par adulte ; pour les enfants de moins de 10 ans, on prend une norme de 15-20 m³ par heure, et pour les enfants un peu plus âgés, 25 m³.

Un schéma de ventilation conçu en respectant ces paramètres garantira un apport régulier et stable d'air frais et un séjour confortable dans une maison individuelle.

Les systèmes d'échange d'air sont de trois types :

• naturels — avec une circulation naturelle des flux d'air ;
• mécaniques — avec une admission et une extraction forcée de l'air ;
• combinés — avec une utilisation partielle d'une extraction mécanique et d'une arrivée naturelle d'air frais.

Dans la maison, il faut organiser une alimentation continue et automatique en air pur. Seule l'intensité de l'apport et de l'évacuation peut varier.

Le systéme de ventilation le plus éconmique et le plus pratique à utiliser est le systéme de ventilation naturelle, qui fonctionne sans interruption sans électricité.

Mais d'un autre côté, les méchanismes forcés utilisés simplifient considérablement l'aération des piéces d'habitation et des locaux annexes.

Et pour savoir comment effectuer correctement le calcul du système de ventilation pour la maison, lisez la suite.

Ventilation naturelle dans la maison

Pour organiser l'échange d'air naturel, on utilise le concept de conduits de ventilation verticaux. Une extrémité est installée dans la pièce, et l'autre est sortie légèrement au-dessus du toit du bâtiment.

Comme la température de l'air dans la maison diffère généralement de celle de l'extérieur, les flux chauds montent progressivement par le conduit d'extraction. Une nouvelle quantité d'air frais pénètre dans les pièces depuis l'espace extérieur par les fenêtres et les portes.

L'efficacité du schéma de ventilation naturelle dépend de facteurs indépendants de la volonté humaine – le vent et la température ambiante extérieure.

Parmi les principaux avantages d'un tel système figurent la simplicité et les coûts minimaux d'installation, le remplissage des pièces en air naturel, et l'indépendance vis-à-vis de l'électricité.

Mais il y a aussi des inconvénients importants. Ainsi, la ventilation naturelle dans un bâtiment privé ne fonctionnera que lorsque la température de l'air extérieur ne dépassera pas 12 degrés Celsius. Au-delà, l'extraction ne pourra pas travailler à pleine capacité.

À première vue, cette situation semble idéale pour l'hiver, mais là encore il y a un inconvénient qu'il est tout simplement impossible d'ignorer. En cas de différence importante de température entre l'air extérieur et l'air intérieur, le système commencera à fonctionner plus rapidemment. Toute la chaleur, au sens littéral, s'échappera librement par le conduit.

Par conséquent, les habitants des cottages et des maisons individuelles dépensent plus de ressources énergétiques pour le chauffage que les conditions climatiques normales ne l'exigent.

Un fonctionnement instable en été est le principal inconvénient du système de ventilation naturelle

Pour organiser un système de ventilation de ce type, des conduits d'air séparés sont posés depuis chaque pièce de service jusqu'à un puits commun. Depuis la cuisine, il faut installer deux conduits : l'un depuis la grille d'extraction sous le plafond, et l'autre depuis la hotte de cuisine.

Il faut également accorder une attention particulière à toutes les pièces situées entièrement ou partiellement sous le niveau du sol dans la maison. Du radon toxique s'y accumule. Pour réduire la quantité de ce gaz dangereux, il convient d'installer un puissant conduit d'extraction.

De plus, il faut veiller à une étanchéité fiable du sous-sol. En effet, même le système de ventilation mécanique le plus efficace ne pourra pas remplir ses fonctions si les sous-sols d'une maison individuelle ou d'un cottage sont toujours humides.

Comment améliorer l'efficacité ?

Il existe plusieurs méthodes qui peuvent améliorer le fonctionnement du système d'échange d'air à tirage naturel :

• installer une vanne spéciale à l'entrée du conduit ;
• installer des grilles avec vannes sur les conduits d'admission et d'évacuation ;
• utiliser un déflecteur.

La vanne équipée d'un automatisme réagit même à une légère variation de l'humidité de l'air. Elle est montée à l'entrée du conduit à l'intérieur du bâtiment. Lorsque l'humidité augmente dans la pièce, le relais automatique se déclenche et la vanne intérieure ouvre davantage le conduit.

En cas de baisse des valeurs, l'appareil ferme l'entrée. L'élément sensible est un capteur qui détecte les signaux de l'environnement extérieur. Il est installé à l'extérieur de la maison.

En hiver, il faut fermer davantage la vanne. Cela permet de minimiser l'entrée d'air froid dans le bâtiment résidentiel. Cependant, l'installation d'un tel dispositif ne corrigera pas tous les défauts de la ventilation naturelle.

Les conduits de ventilation d'extraction sont installés dans les murs intérieurs porteurs du bâtiment. Il est judicieux de regrouper les conduits en petits ensembles de manière à ce que le passage à travers le toit soit organisé dans un seul tuyau.

Une autre méthode efficace consiste à installer des grilles avec vannes sur les conduits d'admission et d'évacuation des masses d'air. Elles ne peuvent être contrôlées que manuellement. La position de la vanne doit être réglée au moins une fois par saison, lors du changement de température extérieure.

Le vent peut également contribuer à renforcer le tirage dans les conduits d'extraction verticaux. Pour utiliser cette force naturelle, on place un déflecteur sur la partie supérieure du tuyau – un dispositif spécial qui protège le conduit des débris et des précipitations, et augmente également le tirage.

L'utilisation d'un déflecteur permet d'augmenter le rendement de la cheminée/du conduit de ventilation de 20%.

Avec un déflecteur, un flux d'air est divisé en deux flux, ou plus, à des vitesses différentes. Il crée une dépression qui, à son tour, augmente la différence de pression dans le conduit. En conséquence, le conduit extrait mieux l'air vicié.

Spécificités de l'échange d'air mécanique

Si la ventilation naturelle n'assure pas un renouvellement complet de l'air, on installe un puissant système de ventilation mécanique contrôlée (VMC) dans une maison individuelle.

Elle aide à équilibrer les flux d'air qui circulent en continu entre les pièces et l'extérieur. Cette ventilation garantit un apport stable d'air frais purifié et l'évacuation de l'air pollué vers l'extérieur.

Description de l'option de ventilation mécanique

Les installations modernes de ventilation mécanique contrôlée multifonctionnelles utilisent au maximum l'énergie des flux d'air entrants et la convertissent en chaleur.

Ces systèmes effectuent un nettoyage en profondeur de l'air insufflé, en le filtrant complètement de la poussière, des divers allergènes, des bactéries et autres micro-organismes nuisibles.

Un traitement supplémentaire est réalisé à l'aide d'équipements de filtration, d'absorbeurs de bruit à haute efficacité, de dispositifs d'ionisation et d'humidification, et parfois d'appareils de parfumage.

Les flux d'air traités sont distribués dans la maison via des gaines de ventilation spéciales. L'air purifié préparé arrive dans la chambre, la chambre d'enfant, le bureau, le salon, la cuisine, les sanitaires et les pièces annexes, et est évacué de ces pièces par le système d'extraction.

Les éléments fonctionnels du système de ventilation mécanique sont les filtres et les récupérateurs, les ventilateurs, les hottes, les appareils de commande et, directement, l'unité de ventilation.

L'électronique intégrée permet de sélectionner des modes de fonctionnement optimaux selon les paramètres de température et d'humidité, ainsi que selon le temps. Les télécommandes et les contrôleurs intelligents simplifient considérablement l'exploitation.

La ventilation mécanique aide à prévenir la formation d'odeurs désagréables dans la cuisine, empêche l'apparition d'humidité et la propagation de moisissures de toutes sortes, résout le problème d'humidité constante dans la salle de bain et de condensation sur la surface du plancher chauffant, des fenêtres à double vitrage et des blocs de porte.

Les blocs puissants avec filtres intégrés, absorbeurs de bruit spéciaux et réchauffeurs occupent beaucoup d'espace. Pour les placer, il faut libérer de l'espace dans le grenier ou le sous-sol d'une maison individuelle.

Les systèmes de ventilation modernes multifonctionnels à tirage forcé sont souvent combinés avec des systèmes de contrôle et de gestion intelligents. Ces mesures optimisent le fonctionnement des équipements de tous les systèmes techniques installés dans la maison, et permettent d'organiser un contrôle à distance pratique pour l'utilisateur via Internet.

Ventilation mécanique avec récupération de chaleur

Dans les schémas avec récupération de chaleur, l'échange d'air dans le bâtiment est assuré par une unité fixe d'alimentation et d'extraction. L'air ambiant entre dans le systéme, puis est netoyé de la poussière et des impuretés par un filtre, et est dirigé vers le récupérateur pour un préchauffage principal.

Les masses d'air sont chauffées à la température requise dans un aérotherme électrique/calorifère à eau et sont distribuées dans toute la maison par des canaux de ventilation robustes en acier galvanisé.

Le système avec récupération de chaleur assure une grande qualité d'air dans la maison tout au long de l'année. À bas régime des ventilateurs en fonctionnement, les unités fixes d'alimentation et d'extraction fonctionnent pratiquement sans bruit.

L'automatisme permet de gérer flexiblement le fonctionnement de l'équipement : réguler l'apport d'air, définir une température confortable, modifier la vitesse des flux d'air.

La récupération est l'utilidation rationele de l'énergé thermique de l'air extrait pour le réchauffage ultérieur de l'air entrant. Cela permet de réduire jusqu'à 85 % des dépenses de chaleur pour le chauffage du flux d'air provenant de l'extérieur en période hivernale.

La maintenance d'une telle installation consiste à changer régulièrement les filtres. Il est recommandé de remplacer les nouvels éléments de purification de l'air de la poussière une fois par trimestre.

Système sans récupération de chaleur

Pour organiser une ventilation fonctionelle d'alimentation et d'extraction sans récupérateur d'air, on utilise plusieurs systèmes d'extraction et une unité centrale d'alimentation. L'air extérieur est chauffé ou refroidi, puis passe par un filtre de purification, après quoi il est distribué dans les pièces à vivre via un réseau de conduits.

L'évacuation des masses d'air vicié lourdes est effectuée par des extracteurs dans les locaux de service et techniques. Ces systèmes sont en partie naturels et en partie forcés. Ils fonctionnent grâce au tirage naturel et aux ventilateurs de conduit.

Les schémas d'alimentation et d'extraction sans récupération de chaleur assurent le chauffage et la purification de l'air entrant dans la maison, mais consomment une grande quantité d'énergie pour le traitement constant des flux d'air.

Type de système combiné

La ventilation combinée est principalement réalisée sous la forme d'un schéma avec une arrivée naturelle et une extraction mécanique, c'est-à-dire forcée, des masses d'air vicié.

L'air frais pénètre dans les pièces par les vannes grâce à la dépression créée par les ventilateurs d'extraction. Le préchauffage des masses d'air entrant n'est pas efféctué. Mais ce n'est pas un problème si l'on installe sous la vanne un élèment chauffant correctement choisi – un radiateur ouvert.

L'extraction mécanique dans une maison individuelle est réalisée par des ventilateurs, généralement canalisés. Il peut y en avoir plusieurs, mais parfois un seul suffit.

Pour assurer une circulation efficace des flux d'air, les ventilateurs d'extraction doivent fonctionner sans interruption. Afin d'économiser les ressources énergétiques, des régulateurs de vitesse à commande automatique/manuelle sont connectés au système.

L'arrivée des flux d'air dans la maison est organisée de manière naturelle. Pour cela, on utilise des vannes d'admission murales ou des vannes de fenêtre spéciales. La conception de ces dispositifs ne prévoit pas d'éléments mobiles.

Les spécialistes caractérisent la ventilation combinée comme fonctionnelle, relativement peu coûteuse et simple à utiliser. L'emplacement de l'équipement associé ne nécessite pas beaucoup d'espace. De plus, tous les éléments fonctionnels nécessitent un entretien minimal.

Parmi les inconvénients du type combiné de système, il faut noter l'absence de filtration et de préchauffage de l'air entrant, ainsi que les normes minimales d'échange d'air.

Règles d'élaboration d'un projet de ventilation

Le fonctionnement complet du système de ventilation dépend directement du calcul précis des paramètres techniques et d'un projet de circulation des flux d'air dans la maison bien conçu.

L'élaboration d'un schéma d'implantation des équipements et de tracé des tuyaux permet de inclure dans le projet des canaux pour l'extraction de l'air vicié. De plus, il sera facile d'ajuster la hauteur des plafonds dans les pièces en tenant compte de l'espace supplémentaire pour le passage des tuyaux d'évacuation.

Le calcul de la ventilation et de l'aspiration doit être effectué dès l'étape de la planification architecturale du bâtiment résidentiel.

Si l'on effectue l'installation de la ventilation lors du réaménagement/rénovation du bâtiment, il faut spécialement creuser les murs pour les canaux de ventilation ou installer des gaines massives rapportées qui ne sont pas du tout esthétiques.

C'est à l'étape de la conception ingénierique du système d'échange d'air que sont déterminées les solutions techniques de base:

• le mode de distribution des flux d'air dans la maison;
• le type de ventilation et de gaines d'extraction;
• la présence d'équipements de filtration.

Cependant, lors des calculs du système de ventilation, l'infiltration n'est pas prise en compte car sa contribution à la circulation des flux d'air est négligable.

Certains matériaux de construction et structures enveloppes peuvent laisser passer l'air sans dispositifs spéciaux. Ce processus est appelé infiltration naturelle active, qui est obligatoirement prise en compte lors de l'élaboration du schéma de chauffage de la maison.

La qualité de l'air dans les pièces à vivre et les pièces de service est influencée par de nombreux facteurs. Lors de l'élaboration du projet de ventilation, outre les caractéristiques structurelles de la construction privée, on tient compte de diverses normes généralement admises et d'indicateurs objectifs. Les préférences personnelles du propriétaire de la maison et le budget disponible jouent également un rÔle important dans ce processus.

La conception des systèmes de ventilation s'effectue selon le plan suivant :

1. Dans un premier temps, on rdige le cahier des charges.
2. La deuxième étape consiste à choisir la conception optimale de l'échange d'air dans une maison individuelle.
3. L'étape suivante est l'élaboration d'un schéma avec le calcul du niveau sonore généré par la ventilation, le calcul de la section et le choix des conduits d'air avec les paramètres requis.
4. Ensuite, on prépare un plan pour approbation par le client.
5. La dernière étape est la finalisation et la remise du schéma de ventilation achevé.

Il faut éviter les situations où, pour effectuer des travux de réparation ou l'inspection périodique de l'équipement, il faudrait démonter des parties de constructions ou des finitions décoratives. Par conséquent, il est préférable de placer les filtres, les chauffages, les ventilateurs et les autres composants du système dans un local technique spécial.

Cela résoudra également le problème de l'organisation d'un isolement efficace du bruit de l'installation de ventilation en fonctionnement.

Lors de l'élaboration de la documentation de projet, il est nécessaire d'étudier en outre les questions de la future exploitation et de l'entretien du système de ventilation.

Si l'on ne suit pas de modèles préétablis, mais que l'on élabore un concept individuel d'aménagement de la ventilation pour un objet de construction spécifique, on peut assurer une alimentation stable d'air pur dans toutes les pièces intérieures et l'extraction de l'air vicié.

Lors de l'élaboration du schéma de ventilation, il faut insister sur certaines particularités techniques :

• Les volumes d'air extrait et d'air insufflé doivent être équilibrés ;
• L'air frais et pur n'est insufflé que dans les pièces à vivre, tandis que l'air vicié est évacué des pièces de service.
• Il n'est pas permis de combiner l'extraction de la cuisine et des toilettes dans un seul conduit de ventilation.
• La vitesse d'écoulement de l'air dans les conduits d'extraction et les gaines principales ne doit pas dépasser 6 m/s. En sortie de grille, la valeur maximale est de 3 m/s.
• Les gaines de ventilation qui passent à l'extérieur doivent être isolées avec des matériaux isolants d'une épaisseur d'au moins 5 cm.

Les experts recommandent de choisir un schéma de ventilation mécanique contrôlée (double flux). Une ventilation de ce type assurera efficacement l'apport d'air frais et la filtration de l'air intérieur.

Une approche correcte de l'agencement de la circulation des masses d'air contribuera à créer un microclimat favorable et confortable dans la maison.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Cette vidéo explique pourquoi la ventilation est nécessaire dans chaque maison individuelle et pourquoi il ne faut pas mélanger les flux d'air soufflé et d'air extrait :

Cette vidéo montre clairement comment organiser correctement l'entrée et l'évacuation de l'air dans un système de ventilation naturelle pour une maison de campagne :

Vidéo sur le fonctionnement d'une ventilation mécanique contrôlée (VMC) double flux avec récupération de chaleur, sur l'exemple du système profi-air du fabricant allemand FRANKISCHE :

Après avoir étudié les principes de fonctionnement des systèmes de ventilation, il est tout à fait possible d'organiser correctement l'échange d'air dans un petit bâtiment d'un étage par soi-même. Cependant, il est préférable de confier la conception et l'installation de la ventilation dans les spacieuses maisons de campagne à des professionnels. En effet, le système installé doit non seulement fonctionner, mais aussi accomplir les tâches prévues.

Une ventilation bien conçue résoudra les problèmes d'air stagnant et de sensation désagréable de renfermé dans une maison individuelle.

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