Ventilation d'une maison de campagne : options d'organisation du système d'échange d'air + règles d'installation

Dans une maison individuelle, l'aménagement et le confort sont importants. Un microclimat confortable sera assuré par le chauffage et la ventilation du pavillon, des conditions civilisées seront créées par l'approvisionnement en eau et l'électricité, l'assainissement et l'alimentation en gaz. Idéalement, tous les systèmes sont conçus simultanément, en tenant compte de leur interaction future.

Nous vous expliquerons comment organiser un échange d'air stable et complet. Nous vous indiquerons quel schéma préférer et comment choisir du matériel qui fonctionnera parfaitement pour le bien des propriétaires. Vous découvrirez tous les détails de la conception d'un système de ventilation autonome.

Options d'organisation de la ventilation

Une ventilation parfaitement fonctionnelle d'un bâtiment – ce n'est pas seulement un air frais, mais aussi un air pur, répondant à toutes les normes sanitaires. Ce serait une grave erreur de penser qu'une hotte ordinaire ou un climatiseur résoudra ce problème, car l'air frais ajouté par le système climatique se combine simplement avec l'air vicié, le diluant, tandis que les bactéries et les odeurs persistent.

En raison de l'étanchéité généralisée et omniprésente, les règles d'infiltration d'air, largement utilisées dans la construction à l'époque de l'URSS, ne fonctionnent plus. À cette époque, pour la ventilation des immeubles d'habitation construits avec des matériaux de construction écologiques, les fentes dans les cadres en bois et les conduits de ventilation par extraction suffisaient.

Chaque pièce du pavillon doit être régulièrement aérée et complètement “lavée” par un flux d'air frais. Le fonctionnement efficace de la ventilation assure un microclimat optimal.

Actuellement, dans les cadres de fenêtres et de portes, des joints efficaces sont installés pour l'étanchéité, empêchant l'entrée naturelle. Dans les structures de construction, on utilise des films et des isolants imperméables qui empêchent non seulement les pertes d'énergie thermique et la pénétration d'humidité, mais aussi le flux d'air.

Tout cela économise les ressources énergétiques, mais conduit à une difficulté d'échange d'air naturel entre l'extérieur et les pièces intérieures des maisons. Afin d'assurer un apport régulier d'air frais dans les espaces confinés, on met en place une ventilation. Celle-ci peut être naturelle, mécanique ou mixte.

Principe et fonctionnement du système gravitaire

Le système naturel qui assure un renouvellement d'air régulier dans les cottages fonctionne grâce aux forces de gravité. Le mouvement des flux d'air y est dû à la différence de pression, de température et de densité de l'air entre l'extérieur et l'intérieur du bâtiment.

L'air frais de l'extérieur est aspiré par les soupapes d'admission, les fenêtres ouvertes, les impostes plastiques entrouvertes pour une micro-ventilation. Une nouvelle portion d'air frais pousse la masse d'air vicié vers l'extraction, qui dans les bâtiments privés peut se trouver dans la gaine de ventilation, au plafond avec une sortie vers le grenier puis vers l'extérieur, ou à travers le mur directement vers l'extérieur.

La force de tirage dans le conduit d'extraction est influencée principalement par le vent, la section, la longueur et d'autres paramètres des canaux de ventilation. Cependant, cela ne fonctionne que lorsque la température extérieure ne dépasse pas 12-15 degrés Celsius ; lorsque les valeurs augmentent – l'efficacité de l'extraction diminue considérablement.

Le type gravitaire – est l'option la moins chère et la plus simple à mettre en œvre pour un système de renouvellement d'air. Il n'y a pratiquement rien à casser, mais des dysfonctionnements peuvent survenir. Ils se produisent en raison de l'igualisation de la pression à l'intérieur et à l'extérieur du cottage.

En hiver, au contraire, les flux d'air vers le haut s'intensifient et la chaleur “s'échappe par la cheminée”. Il existe des méthodes pour améliorer l'efficacité du système de ventilation naturelle – installation d'un déflecteur ou de clapets anti-retour sur le conduit, mais cela ne change pas fondamentalement la situation.

Selon les normes sanitaires, le volume d'air pur entrant est de :

• 3 m³/h par m² de pièce ;
• 25 m³/h pour les sanitaires ;
• 35 m³ par adulte.

On utilise souvent par commodité une autre norme – le tau de renouvellement d'air, qui indique combien de fis l'air doit être renouvelé dans une pièce en une heure (en Russie, ce tau est d'au moins 0,35 fis par heure).

Pour assurer le mouvement de l'air dans les cottages avec fenêtres étanches, on utilise des clapets d'extraction et d'admission. Si les clapets sont équipés de ventilateurs, le système naturel est alors classé comme mixte.

En pratique, la non-conformité de la qualité et de la composition de la masse d'air aux normes sanitaires et épidémiologiques se manifeste par les facteurs négatifs suivants :

• dans la perturbation du régime de température ;
• dans l'apparition d'humidité, de moisissures ;
• dans la manifestation de fumée de tabac et d'odeurs de cuisine ;
• dans l'augmentation du niveau de dioxyde de carbone.

Le principal avantage de la ventilation par gravité réside uniquement dans sa simplicité et son faible coût. En effet, le système naturel ne remplit pas entièrement ses fonctions de renouvellement de l'air pendant les périodes chaudes, car, pour les mêmes raisons gravitationnelles, l'air peut circuler en sens inverse : de l'intérieur vers l'extérieur.

Ventilation mécanique et ses variétés

Afin d'éviter de tels phénomènes et d'équilibrer les flux d'air frais et vicié, on installe dans les cottages des équipements de régulation mécanique (ou forcée) du renouvellement d'air. Les systèmes de ventilation de type mécanique comprennent non seulement les dispositifs d'alimentation et d'extraction, mais aussi les ensembles de ventilation double flux.

L'installation de ces systèmes implique la mise en place de nœuds et de blocs pour assurer l'arrivée et l'évacuation de l'air dans le réseau de gaines (les exemples les plus simples sont les hottes de cuisine et les climatiseurs gainables).

Une installation de ventilation mécanique contrôlée (VMC) est un groupement de l'alimentation et de l'extraction en un seul bloc. À cette classe appartiennent également les systèmes avec des ventilateurs montés à la fois dans l'extraction et dans l'alimentation. Notons que dans les schémas de VMC, seule l'extraction ou seule l'alimentation fonctionne toujours, et le propriétaire a le choix de ce qu'il préfère utiliser.

Lors de la planification de la ventilation double flux d'un cottage, il faut tenir compte d'une condition essentielle pour le bon fonctionnement du système – l'air pur doit parvenir dans toutes les pièces d'habitation, de service et de vie courante. L'extraction est installée dans les zones où l'humidité et la température sont instables : salles de bains, cuisines, douches, etc.

Outre les pièces principales où une ventilation est nécessaire pour assurer un environnement sain et confortable, la plupart des maisons de campagne comportent de nombreuses pièces techniques, de service et spécialisées.

En fonction de leur usage, elles nécessitent une approche individuelle dans l'organisation de leur traitement :

• Dans le bain, le sauna et la piscine, une ventilation avec contrôle du taux d'humidité est nécessaire.
• Dans la cheminée et la chaufferie avec chaudière à gaz atmosphérique, il faut apporter de l'oxygène pour soutenir la combustion.
• Dans les dressings et les débarras, une simple aération suffit.

Si l'air pur arrive dans les salons, les chambres d'enfants et les chambres à coucher, et qu'il est évacué des toilettes, des salles de bains et de la cuisine, c'est un exemple typique d'une ventilation correctement installée dans un cottage et d'une organisation bien conçue du système, quel que soit le facteur de tirage, gravitationnel ou mécanique.

Pour évacuer le flux d'air, des conduits de ventilation d'extraction sont nécessaires. Leur section peut être ronde ou rectangulaire, et selon leur rigidité, ils sont rigides ou flexibles. Les conduits flexibles sont en aluminium ou en polymère ondulé.

En raison de leur ondulation, les flexibles offrent la plus grande résistance, mais il existe des situations où l'on ne peut s'en passer. Les virages sont plus simples et plus rapides à réaliser avec des gaines ondulées. On les installe également sur les sections qui compensent la dilatation thermique linéaire des tuyaux et des conduits de ventilation en plastique.

Les canaux de ventilation dans les maisons individuelles sont installés de manière cachée ou apprente. Dans le premier cas, ils sont intégrés lors de la construction des murs, dans le second, ils sont posés par-dessus les structures. Le plus souvent, les conduits d'air apprents sont dissimulés sous les plafonds tendus.

Les tubes pour la ventilation sont rigides ou flexibles. Les rigides sont fabriqués en aluminium, en acier soudé et spiralé, en plastique. Ces matériaux allient légèreté et résistance à l'usure.

Lors de l'installation d'un système de ventilation standard avec apport d'air, deux difficultés appraissent avec le temps :

1. une grande quantité d'énergie thermique dépensée pour chauffér l'air entrant et qui s'échappe par le conduit d'extraction ;
2. un niveau d'humidité insuffisant à l'intériur du local pendent la périod froide.

L'installation d'un récupérateur de chaleur résoud rapidment et efficaement ces difficultés.

Système de ventilation double flux avec récupérateur

De nos jours, on utilise de plus en plus souvent des installations de VMC avec fonction de récupération de chaleur, processus d'échange thermique entre le flux chaud extrait quittant la pièce et l'air froid entrant.

Selon le fluide caloporteur qui chauffe l'air, les récupérateurs sont à eau ou à glycol. Selon le type d'échangeur, les dispositifs de récupération se divisent en échangeurs à plaques et rotatifs. La particularité du rotatif est un tambour-échangeur rotatif et l'absence de givrage.

Dans les systèmes avec récupération de chaleur, le flux d'air vicié est utilisé pour augmenter la températur de la portion d'air frais aspirée par l'apreil depuis l'extérieur.

Les récupérateurs sont fabriqués pour être installés sur les toits des imeubles desservis. Il exist des modèles placés dans les combls, ainsi que des vrsions pour appartements, traitant un ligement individuel dans les imeubles collectis.

Les caractériqtiques du modèl à plaques dépendent du materiau de la cassette de l'échangeur thermique (plastique, aluminium, cellulose et inox). Les deux types de récupérateurs sont considérés comme les plus demandés en raison de leur simplicité, de leur fiabilité et de leur rendement élevé, et sont utilisés efficaement dans les systèmes de ventilation des maisons individuelles.

Selon le principe de réutilisation de l'air vicié, les récupérateurs sont divisés en modèles à plaques et rotatis. Dans les premiers, l'air frais est uniquement réchauffé par le flux vicié passant derrière la plaque adjacente, sans se mélanger. Dans le seond, le tambour rotatif dans le boîtier mélange partiellement le flux frais avec le flux vicié.

L'utilisation de dispositifs de VMC avec fonction de récupération maintient des conditions confortables et assure :

• l'humidité relative, par déshumidification ou humidification ;
• l'équilibre entre le volume d'air soufflé et extrait ;
• une température d'air confortable, par refroidissement avec des climatiseurs ou chauffage avec des appareils de chauffage.

Les unités de ventilation avec récupérateur constituent un système économe en énegie, permettant en hiver d'économiser jusqu'à 50 % d'énegie thermique, alors qu'habituellement, avec l'arrivée du froid, une grande quantité est dépensée pour chauffer l'air frais soufflé.

Pour l'aménagement des systèmes de ventilation dans les appartements et les cottages privés, on utilise principalement des récupérateurs à plaques. Ils sont plus compacts, plus silencieux et plus faciles à entretenir. Les récupérateurs rotatifs équipent les réseaux des sites industiels et commerciaux, et sont installés sur les toits.

Les systèmes réchauffent partiellement le flux entrant, et le réchauffeur intégré porte la température à la valeur souhaitée.

Points techniques lors de l'élaboration de la ventilation

Lors du choix des équipements pour un système de ventilation, il est nécessire d'utiliser plusieurs indices de calcul de base. Par exemle, en multipliant les valeurs du volume de la pièce et du taux de renouvellement d'air, on peut obtenir la puissance nécessire du ventilateur pour un service adéquat du cottage.

Pour ceux qui réfléchissent à comment bien réalser la ventilation dans un cottage, il est bien sûr nécessire de prendre en compte les pertes possibles et de choisir un ventilateur avec une mage. Il faut noter un point importnt : l'équipement du système d'extraction doit être 10 à 15 % plus puissant que celui de l'alimentation, afin d'éviter l'accumulation d'air vicié dans la pièce.

Pour bien organiser la ventilation dans un cottage, vous devez prendre en compte plusieurs facteurs importants :

1. Emplacement du tracé des conduits d'extraction. Les tuyaux doivent être installés de préférence verticalement et en ligne droite, de préférence sans coudes (car chaque coude réduit le tirage de 10 %) et de même diamètre sur toute la longueur du tracé.
2. Hauteur du tuyau d'extraction. L'embouchure du tuyau d'extraction doit s'élever d'au moins un demi-mètre au-dessus du toit du cottage (l'air doit être évacué au-dessus de la toiture). L'installation d'un déflecteur améliore également la circulation du flux d'air (jusqu'à 20 %).
3. Section et dimensions des conduits de ventilation. La section circulaire est considérée comme la plus économique et en pratique, on utilise souvent des conduits circulaires rigides, grâce à leur facilité d'installation, à leur résistance réduite et, par conséquant, à une intensité élevée du flux d'air.

Les règles de calcul de la surface des conduits d'air sont présentées dans l'article suivant, que tous les propriétaires de propriétés rurales devraient lire.

Aussi, pour renforcer le tirage, il faut utiliser si possible des diamètres et des longueurs maximales pour le tuyau installé.

Pour former un tirage normal dans la cheminée d'extraction, il convient de respecter les normes de hauteur. Si la distance entre celle-ci et le faîte est inférieure à 1,5 m, elle doit s'élever de 0,5 m au-dessus de la ligne de faîtage.

Lors de la conception d'un système de ventilation par insufflation et extraction, il est nécessaire de garder à l'esprit certains points techniques :

• la quantité d'air entrant et sortant doit être équilibrée ;
• l'air pur est acheminé dans toutes les pièces, tandis que l'évacuation de l'air vicié se fait depuis les zones ayant un régime d'humidité et de température instable ;
• la ventilation de la salle de bain et la hotte de cuisine ne doivent pas être réunies dans un seul conduit ;
• la vitesse des flux en circulation dans les conduits d'extraction et les gaines d'air ne doit pas dépasser 6 m/s, et 3 m/s à la sortie.

Le système de ventilation mécanique est, sans conteste, plus performant que sa 'sœur' naturelle. Les conditions météorologiques n'ont absolument aucune influence sur son fonctionnement ; sa mise en marche et son arrêt peuvent être automatisés. Cependant, il est nettement plus complexe et coûteux à installer.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

La vidéo suivante vous présentera les étapes de l'installation des gaines d'air :

Le principe de fonctionnement du système de ventilation par gravité est présenté dans la vidéo :

Guide pour l'installation d'une hotte de ventilation :

Ainsi, dans un chalet, quel que soit le matériau de construction et la région où il est construit, un renouvellement d'air complet est nécessaire. Un choix judicieux serait une ventilation par insufflation et extraction, dont la conception doit impérativement être incluse dans le projet.

En connaissant les principes d'organisation, il est possible de gérer facilement la mise en place d'un système par gravité sans faire appel à des entrepreneurs. La conception et l'installation d'une ventilation mécanique sont mieux confiées à des thermiciens.

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