Ventilation naturelle et mécanique dans les bâtiments

Introduction

La qualité de l'air dans les bâtiments a un impact significatif sur le confort et la santé des occupants. La ventilation, qu'elle soit naturelle ou mécanique, permet de maintenir un environnement sain en évacuant l'air vicié et en renouvelant l'air intérieur. Cet article résume les principales approches, leurs avantages et les solutions techniques disponibles, tout en prenant en compte les obligations

1. Jeux et contexte de la ventilation

La pollution de l'air intérieur, souvent sous-estimée, peut entraîner des problèmes de santé tels que des irritations, des allergies, et des maladies respiratoires. Elle est principalement causée par un taux de renouvellement d'air insuffisant, favorisant l'accumulation de CO2 et d'humidité dans les espaces clos.

Ventilation naturelle :

La ventilation naturelle repose sur des principes architecturaux et utilise les variations de pression liées au vent et à la température pour faire circuler l'air dans le bâtiment. Elle est souvent utilisée dans des bâtiments où une conception intelligente permet un renouvellement d'air efficace sans besoin de systèmes motorisés. Cependant, elle nécessite une intégration à la conception du bâtiment dès les premières étapes.

Exemple :

• Ventilation par ouverture de fenêtres : un système simple souvent utilisé dans les bureaux comme celui de l'INERIS
  
• Ventilation par grilles en façade et ouvrants en partie haute : une solution appliquée dans des établissements scolaires comme le lycée Maryse Bastié à Limoges, où des volets coulissants permettent une gestion manuelle du renouvellement d'air en fonction des saisons

Ventilation mécanique :

La ventilation mécanique est davantage contrôlable, notamment dans des environnements où les exigences de qualité de l'air sont strictes (bureaux, établissements recevant du public). Elle est souvent privilégiée lorsque la ventilation naturelle ne permet pas d'atteindre les débits d'air nécessaires. Il existe deux principales configurations de ventilation mécanique : simple flux et double flux.

• Simple flux : extrait l'air vicié des pièces humides et introduction de l'air neuf via des grilles situées dans les pièces principales. Ce système est simple mais ne permet pas de contrôler la température de l'air entrant.
  
• Flux double : utilisez un échangeur thermique pour préchauffer l'air entrant avec l'air extrait, permettant ainsi des économies d'énergie tout en améliorant le confort thermique.

2. Solutions techniques et exemples d'application

Ventilation naturelle assistée

Certaines configurations combinent ventilation naturelle et assistance mécanique pour améliorer l'efficacité. C'est le cas des ventilations naturelles assistées et contrôlées (VNAC), qui adaptent les débits d'air en fonction des conditions météorologiques. Ce système est notamment utilisé à Saint-Nazaire dans des logements du quartier Delzieux

Ventilation par atrium

Les atriums permettent à la fois de maximiser l'apport en lumière naturelle et de faciliter la circulation de l'air. Ils agissent comme des cheminées solaires, créant une dépression qui favorise l'évacuation de l'air chaud et l'introduction d'air neuf​.

3. Réglementation et exigences légales

Règlement dans les logements

La ventilation des logements est encadrée par des textes législatifs, notamment l’arrêté du 24 mars 1982, qui impose un débit minimal de renouvellement d'air. Cela vise à garantir que les espaces clos, notamment les pièces humides (cuisines, salles de bains), bénéficient d'un apport suffisant d'air neuf.

Réglementation dans les ERP

Les établissements recevant du public (ERP) doivent respecter des exigences spécifiques pour assurer la sécurité et la qualité de l'air, notamment en matière de désenfumage en cas d'incendie. De plus, les systèmes de ventilation doivent permettre de maintenir une qualité de l'air conforme aux normes, même en présence d'un nombre important de personnes​.

4. Impact économique et maintenance

La complexité des systèmes de ventilation, qu'ils soient naturels ou mécaniques, influence directement le coût d'installation et de maintenance. Plus un système est sophistiqué, plus il nécessite une conception rigoureuse, une installation minutieuse, et une maintenance régulière pour assurer un fonctionnement optimal​.

En phase de conception, une collaboration étroite entre les architectes et les bureaux d'études fluides est essentielle pour définir les meilleures solutions et minimiser les coûts d'exploitation.

Lors de la phase d'exploitation, le suivi des installations et le changement régulier des filtres sont indispensables pour maintenir les performances énergétiques et la qualité de l'air.

Conclusion : un modèle de reconversion exemplaire

La ventilation, qu'elle soit naturelle ou mécanique, est indispensable pour maintenir une bonne qualité de l'air et garantir la santé et le confort des occupants d'un bâtiment. Les systèmes de ventilation naturelle présentent des avantages en termes d'économie d'énergie et de simplicité, mais nécessitent une intégration architecturale dès la conception. Les systèmes mécaniques, plus complexes, permettent un contrôle plus fin des débits et de la qualité de l'air, tout en assurant une sécurité accrue dans des environnements à forte occupation.

La clé d'une bonne gestion de la ventilation repose donc sur un équilibre entre conception architecturale, performance technique et respect des réglementations en vigueur.

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Sources :

Guide bio tech ventilation

Arrêté du 24 mars 1982 sur la ventilation dans les logements.

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Article rédigé par Yannick SW.