Ventilation naturelle dans une maison individuelle : règles d'installation d'un système d'échange d'air gravitaire

Dans l'aménagement des maisons de campagne, la ventilation gravitationnelle est souvent choisie plus souvent que la ventilation mécanique, plus efficace et indépendante. Éprouvée par le temps, la ventilation naturelle dans une maison individuelle est plus simple à réaliser et bien plus pratique. Elle ne nécessite pas d'entretien particulier, ni de maintenance ni d'alimentation électrique.

Nous vous expliquerons comment organiser un échange d'air se produisant naturellement. Dans l'article que nous présentons, le principe de fonctionnement de la ventilation gravitationnelle est détaillé. Nous vous présenterons les dispositifs utilisés dans la construction de systèmes fonctionnant sans contrainte extérieure.

Comment est organisé le processus d'échange d'air ?

L'objectif principal de la variante gravitationnelle du dispositif d'échange d'air : maintenir le microclimat nécessaire. Outre l'apport d'air frais dans l'espace, elle assure également l'évacuation de l'air vicié, des produits de combustion du gaz et de diverses odeurs.

L'efficacité du système de ventilation naturelle installé dans une maison de campagne ou une résidence secondaire est due à la différence de pression atmosphérique entre l'intérieur et l'extérieur de la maison, qui dépend également de la température, de l'humidité de l'air et de la force du vent.

La ventilation naturelle doit assurer un apport, un mouvement et une évacuation uniformes des flux d'air, quel que soit le nombre d'étages de la maison.

L'échange d'air naturel fonctionne de la manière suivante :

• L'air extérieur pénètre dans la maison par les impostes ouvertes, les éléments de fenêtres et de portes mal ajustés. Les flux d'air s'engouffrent à l'intérieur lors de l'aération par les fenêtres en plastique entrouvertes ou par les vannes d'admission de ventilation.
• Le déplacement de l’air d’une pièce à l’autre et à l’intérieur de celle-ci se produit spontanément. Pour que le flux ne rencontre pas d’obstacles, on laisse des espaces entre le sol et les portes. Leur fonction est assurée avec succès par les grilles de transfert installées dans les murs.
• L'air vicié quitte la maison par les conduits de ventilation d'extraction. Ils se trouvent dans les pièces à humidité/température instable – dans les cuisines, les salles de bains séparées et combinées.

Tous les habitants des villes connaissent bien les composants d'extraction. Ce sont des conduits reliés à la gaine de ventilation commune. Ils sont recouverts de grilles qu'il faut nettoyer périodiquement.

Dans l’aménagement d’une maison individuelle, l’organisation de la ventilation naturelle peut varier considérablement. Par exemple, il peut s’agir d’une bouche d’aération dans la partie supérieure d’un mur, d’un conduit d’extraction ou d’une ouverture dans le plafond débouchant sur un canal de ventilation dans le grenier, puis vers l’extérieur.

Les composants de l'échange d'air gravitationnel

L'un des problèmes courants de la ventilation naturelle dans une maison individuelle est le manque d'apport d'air frais dans la pièce. La ventilation gravitationnelle ne fonctionne parfaitement que lorsque la densité de l'air extérieur est significativement plus élevée qu'à l'intérieur. En été, lorsque ces densités s'égalisent, l'air extérieur ne circule pas de lui-même.

De plus, des obstacles sérieux sont désormais placés sur le chemin des flux d'air naturels. Les joints de fenêtres et de portes proposés aujourd'hui aux consommateurs résistent parfaitement aux pertes de chaleur, mais ils empêchent également l'air extérieur d'entrer.

Pour assurer un apport naturel d'air dans les maisons à fenêtres hermétiques, il convient d'installer des clapets d'admission dans le mur et d'équiper les conduits d'extraction de déflecteurs.

Le problème de l’arrivée d’air frais dans des pièces aux fenêtres et portes presque hermétiques est résolu par l’installation de vannes d’admission d’air. Si l’on ne souhaite pas installer de vannes, il faudra acquérir des dispositifs d’admission pour fenêtres en plastique ou acheter des fenêtres à double vitrage intégrant d’origine des entrées d’air.

Vanne d'admission de fenêtre

Cet appareil est également appelé aérateur de fenêtre. Il fait partie des solutions les plus courantes au problème de renouvellement d’air. La conception de cette vanne se monte directement dans le profilé de la fenêtre.

Le flux d'air entrant à travers l'aérateur de fenêtre est dirigé vers le haut afin que l'air froid extérieur se mélange plus efficacement à l'air déjà chauffé à l'intérieur et ne cause pas d'inconfort aux occupants.

Certaines vannes sont équipées d’un réglage automatique du débit d’air. Il convient de noter que les fabricants n’équipent pas tous les modèles d’aérateurs d’un réglage mécanique. Cela peut poser certains problèmes lors de changements brusques de température.

Le principal inconvénient d’une vanne d’admission de fenêtre est sa performance relativement faible. Sa capacité de passage est limitée par les dimensions du profilé.

Dispositif mural d'extraction ou d'apport d'air

Pour installer un aérateur mural, il faut percer un trou traversant dans le mur. La performance d’une telle vanne est généralement supérieure à celle d’une vanne de fenêtre. Comme pour l’admission d’air de fenêtre, le volume d’air frais entrant est contrôlé manuellement ou automatiquement.

Les vannes d’extraction murales sont généralement placées dans la partie supérieure du mur, là où l’air vicié monte naturellement. Les vannes d’admission dans le mur sont le plus souvent installées entre la fenêtre et le radiateur. Cela permet à l’air froid entrant d’être également réchauffé.

Si un clapet de ventilation mural est installé directement au-dessus du radiateur, le flux d'air frais se réchauffera spontanément avant d'être distribué dans la pièce.

Avantages de l'installation d'un clapet d'admission par rapport à l'aération classique :

• Possibilité de réguler l'apport d'air frais ;
• Capacité à laisser passer beaucoup moins de bruit extérieur ;
• Présence de filtres de différents niveaux de purification de l'air.

La conception de la vanne d’admission murale et de la vanne d’extraction empêche l’humidité de pénétrer à l’intérieur de la pièce. De nombreux modèles de ces dispositifs de ventilation locale intègrent souvent des filtres pour purifier l’air.

Inter-pièces de transfert Grilles

Pour que l'air frais puisse pénétrer librement dans toutes les parties de la maison, des composants de transfert sont nécessaires. Ils permettent aux flux d'air de circuler librement de l'admission vers l'extraction, en emportant avec eux la poussière en suspension dans la masse d'air, les poils d'animaux, le dioxyde de carbone, les odeurs désagréables, les vapeurs domestiques et autres particules.

Le transfert se fait par les portes ouvertes. Cependant, il ne doit pas cesser même si les portes intérieures sont fermées. Pour cela, un espace de 1,5 à 2,0 cm est laissé entre le sol et le bas de la porte intérieure.

Pour que l'air frais puisse circuler librement vers l'extraction et balayer toutes les pièces, des grilles de transfert sont installées dans les vantaux de porte. Si elles sont absentes, un espace allant jusqu'à 2 cm est laissé entre le sol et le vantail.

On utilise également à ces fins des grilles de transfert montées dans la porte ou le mur. La conception de ces grilles est constituée de deux cadres à persiennes. Elles sont fabriquées en plastique, métal ou bois.

Spécificités de la hotte à conduit

L'air vicié quitte la maison par les évents, les gaines de vntilation ou les conduits d'air. Les conduits de ventilation sont généralement amenés au grenier ou raccordés à une gaine de ventilation située au centre de la maison.

Les conduits de ventilation dans la conception et l'organisation de la ventilation naturelle d'une maiin particulière sont utilisés principallement pour la partie d'extraction du système. L'apport naturell par les conduits d'air est le plus souvnt importible ou peu efficce. Pour qu'il fonctinne quelcque peu, il faudrait installer un ventilateur de conduit.

Dans les schémas de ventilation naturelle, les conduits assurent la partie extraction du système. Les conduits d'extraction dans les maisons individuelles sont souvent regroupés en gaines.

Pour l'extraction par ventilation gravitaire, les masses d'air sont poussées par des volumes d'air frais aspirés par la fenêtre, l'entrée d'air de la fenêtre en PVC ou la porte d'entrée ouverte. La section des conduits est choisie en tenant compte des normes de renouvellement d'air pour chaque type de pièce, telles qu'énoncées dans le recueil SNiP 41-01-2003.

Outre les pièces d'habitation et les dépendances dans une maison individuelle, les systèmes de ventilation doivent également couvrir le sous-sol et le local de stockage qui y est aménagé, les fondations sans sous-sol, le grenier froid ou le toit aménagé. Dans les schémas naturels, ils sont assurés par des ouvertures de ventilation, des fenêtres de pignon et des lucarnes.

Types de conduits de ventilation

Selon l'emplacement, on distingue :

• Intégrés. Ils sont construits en blocs de béton creux ou en céramique, en brique. Ces conduits d'extraction sont généralement mis en place dès la phase de construction.
• Suspendus. Réalisés en acier galvanisé ou en plastique renforcé. Il est assez facile d'installer des conduits suspendus, même après la construction de la maison.

Les conduits d'air sont divisés en formes de section ronde et rectangulaire. Chaque type a ses avantages :

• Conduit rond. Installation facile, meilleur renouvellement d'air, poids moindre ;
• Conduit rectangulaire. Occupe moins d'espace, se masque plus facilement avec des caissons, des faux plafonds et des murs.

De leur côté, les tuyaux pour conduit rond peuvent être rigides ou flexibles, c'est-à-dire ondulés.

Les tuyaux de ventilation ondulés sont plus faciles à poser, mais leur installation n'est possible que sur des surfaces horizontales et sur de petites sections de murs verticaux.

Dans les conduits rigides, l’air se déplace sans aucune entrave, ils offrent donc la plus faible résistance et un bruit minimal. Cependant, à l’aide de tubes flexibles, l’installation est plus rapide et plus facile.

Qu'est-ce qu'un déflecteur ?

Le déflecteur est un capuchon spécial instalé sur l'embouchure du tuyau d'extraction du système de ventiation. Il coupe le flux du vent, créant ainsi une zone de basse pression, ce qui peut augmenter la force de tiage jusqu'à 20%.

De plus, le déflecteur de ventilation empêche l'eau atmosphérique de pénétrer dans le système de ventilation et empêche le vent de s'engouffrer dans le conduit de ventilation.

Le déflecteur est installé sur l'embouchure du tuyau d'extraction. Cet appareil remplit deux fonctions importantes : il augmente le tirage + protège contre les précipitations atmosphériques.

Il existe les types de déflecteurs suivants :

• Déflecteur cylindrique ou parapluie Volpera. Il se compose d'un cylindre incurvé recouvert d'une plaque. Il a une efficacité moyenne et protège bien les conduits de ventilation du vent.
• Déflecteur en forme de H. Le corps est fabriqué à partir de tubes en forme de lettre H. Il offre une protection renforcée contre les rafales de vent, l'humité pénétrant dans le conduit et le tirage inverse, mais en raison des particularités de sa conception, il a un rendement faible ;
• Déflecteur de type TsAGI. La conception comprend un verre avec un élargissement à l'extrémité, un couvercle en parapluie et une virole cylindrique. Il est reconnu comme l'un des plus efficaces. Il protège bien du vent, des chutes de neige, des pluies et a le plus faible coefficient de résistance.
• Turbodéflecteur. Il s'agit d'une sphère rotative avec des pales, il a une efficacité accrue, mais coûte généralement un peu plus cher.
• Girouette. Elle ressemble à une aile. Le principe de fonctionnement est similaire à celui du turbodéflecteur.

Le choix du modèle de déflecteur dépend des conditions locales. Dans les régions à forte charge de vent, on préfère les champignons ordinaires. Dans les zones à faible activité éolienne, il est préférable d'installer un déflecteur à turbine, il assurera le tirage même en cas de légère brise.

Règles et recommandations principales

Les données normatives sur le volume de renouvellement d'air sont fournies dans les SP44.13330.2011, SP66.13330.2012 et le SNiP 41-01-2003 déjà mentionné ci-dessus.

Le système de ventilation naturelle doit assurer :

• Dans les pièces principales, telles que le salon, les chambres et les chambres d'enfants, le débit d'air par personne doit être d'au moinss 30 m³/h ;
• Pour la cuisine, le renouvellement d'air constant selon les règles est de 100 m³/h. Sur ce total, 60 m³/h sont dédiés à la cuisinière électrique, et 80 m³/h par brûleur de cuisinière à gaz ;
• Dans la douche et la salle de bains, le renouvellement d'air constant doit être inférieur à 75 m³/h ;
• Dans les toilettes avec une seule cuvette, 50 m³/h ; si un bidet est installé, il faut l'augmenter de 25 m³/h. Dans les salles de bains combinées, les normes pour chaque appareil sanitaire s'additionnent ;
• Dans le débarras et la salle de bains, le renouvellement d'air constant est de 10 m³/h, le même chiffre en mode entretien.

Si le système naturel ne parvient pas à assurer le renouvellement d'air réglementaire, des ventilateurs sont installés sur l'admission ou l'extraction.

Les données normatives sur le renouvellement d'air sont nécessaires pour calculer les performances des entrées d'air et le diamètre des gaines d'extraction.

Pour les conduits de ventilation, il est souhaitable de choisir des tubes de même diamètre. Tous les éléments du conduit doivent être fixés de manière droite et sûre. Moins il y a de coudes dans les conduits de ventilation, plus l'efficacité du système de ventilation est élevée.

Les ouvertures d'admission du système naturel doivent être placées à pas plus de 1,5 m du niveau du sol, afin de pouvoir les nettoyer et les entretenir.

Plus le conduit est long et large, plus le tirage est fort. Il est possible de calculer les dimensions nécessaires du conduit en utilisant l'un des calculateurs en ligne.

Avantages et inconvénients de l'échange d'air naturel

Comme tout système technique, la variété naturelle n'est pas exempte de défauts, mais elle présente également des avantages considérables. Pour décider en toute certitude de l'installer ou non, il convient de comparer la liste des avantages avec celle des inconvénients.

Les aspects positifs :

• Installation facile et peu coûteuse. C'est l'option la moins chère pour organiser un échange d'air stable.
• Faibles coûts d'entretien. Si le système ne comporte pas d'appareils mécaniques, il nécessite seulement un netoyage péiodique.
• Indépendance énergétique. Ne consomme pas d'électricité, sauf en cas d'installation d'appareils électriques supplémentaires.
• Fonctonnement extrêmement silencieux. Il se caractérise par un bruit réduit.
• Flexibilité technique./strong> La ventilation peut être modernisée et équipée de divers dispositifs. Il est possible de régler les perormances du système.

Inconvénients :

• Instabilité du tirage./strong> Sa dépendance à la pression atmosphérique et aux conditons météorologiques spécifiques. L'éfficacité de la ventilation naturelle en été peut être insuffisante.
• Formation de courants d'air. En hiver, un fort tirage peut non seulement causer une gêne aux habitants de la maison par des courants d'air, mais aussi augmenter considérablement les pertes de chaleur. Il en résulte des coûts de chauffage plus élevés. Il convient de noter qu'il existe différentes façons de résoudre ce problème.

Il est à la portée de chacun d'organiser un système de ventilation naturelle dans une maison individuelle. Ses imperfections sont compensées par la simplicité de la conception et des coûts d'entreien minimes.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

La vidéo suivante vous familariséra avec les spécificités de l'agemement d'un système d'échange d'air selon un schéma naturell :

Un échange d'air normal a un éfect bénéfique sur la santé humaine, améliore les perormances du cerveau, combat l'aprition de symptômes de léthargie, de faiblesse et de somnolence, et empêche l'aprition d'humidité, de champignons et de moisissures dans la maison.

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