Les objectifs en termes de concentration de CO2 et de débits de ventilation
Objectif : maintenir le taux de concentration de CO2 < 1000 ppm
45 m³/h.pers
Dans le cas où la ventilation est réalisée par un système simple flux, il peut être envisagé de réduire les objectifs en hiver, pour des questions de confort thermique et de limitation des consommations énergétiques. On restera néanmoins avec un taux de CO2 < 1500ppm
Si la ventilation est réalisée par une VMC avec récupération de chaleur, le dimensionnement se fait sur base d’un seuil à 1000 ppm
Quels sont les débits nécessaires pour assurer ces taux de CO2 ?
Taux de CO2 | débit de ventilation |
---|---|
< 800 ppm | 45 m³/h.pers |
< 900 ppm | 36 m³/h.pers |
< 1000 ppm | 30 m³/h.pers |
< 1200 ppm | 22 m³/h.pers |
< 1500 ppm | 17 m³/h.pers |
Il est possible d’imaginer de coupler une ventilation mécanique avec une ventilation naturelle en dehors des périodes de chauffe. On peut par exemple dimensionner un système simple flux pour 1500ppm tout en prévoyant que, par l’ouverture des fenêtres en dehors de la période de chauffe, on peut atteindre 1000ppm
La ventilation est essentielle dans toutes les classes. Dans certains cas, une attention encore plus poussée devra être portée à la ventilation pour assurer la qualité de l’air intérieur :
- locaux destinés à des activités qui sont sources de pollutions intérieures (laboratoires de chimie, activités artistiques, ateliers professionnels, de la coiffure à la mécanique dentaire…)
- locaux dans lesquels il y a un risque de problème d’humidité
- locaux équipés de mobilier neuf, fraîchement repeint, dont on a remplacé le revêtement de sol, ou dans lequel on a introduit tout type de source de polluants chimiques
Les objectifs en termes de récupération de chaleur (exclusivement possible avec un système de ventilation double flux)
L’installation d’une VMC double flux avec une récupération de chaleur permet d’assurer une ventilation suffisante des classes tout en limitant les consommations énergétiques de chauffage liées à la ventilation. L’impact de la récupération de chaleur sur le besoin net de chauffage dépend des caractéristiques du bâtiment et du système de ventilation. Les débits nécessaires pour assurer la qualité de l’air étant importants, la récupération de chaleur est importante.
Des simulations dynamiques ont été réalisées sur un modèle de 4 classes, en faisant varier les performances de l’enveloppe.
En moyenne, pour 64 cas modélisés, l’installation d’un système de ventilation avec récupération de chaleur permet de réduire le besoin net de chauffage de 24%. Les performances des modèles simulés vont du « non isolé » au passif, le rendement de l’échangeur est de 85%.
Pour évaluer l'économie possible dans votre situation: un outil de calcul simplifié est à votre disposition
Quelle est la qualité de l’air dans les classes ?
La qualité de l’air intérieur dépend principalement des sources de pollutions intérieures (polluants physico-chimiques et biologiques, taux d’occupation... ) et du taux de ventilation. Pour l’évaluer, on utilise généralement le taux de CO2.
La mesure du taux de CO2 dans les classes peut être réalisée de manière assez basique par une sonde CO2, qui indique le taux de CO2 au moment de la mesure. Pour avoir une vision de l’évolution de la concentration de CO2 au cours de la journée, il est conseillé d’utiliser un appareil qui enregistre les mesures prises.
Un système de ventilation, complet ou partiel, est-il présent ?
Les châssis sont-ils récents et équipés de grilles de ventilation ?
Si c’est le cas, il est intéressant d’analyser leurs caractéristiques pour voir si elles peuvent constituer une amenée d’air suffisante et efficace.
Les grilles laissent entrer un débit d’air lié à la différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur.
Les informations techniques de grilles, fournies par les fabriquant, renseignent le débit d’air, par mètre de longueur de grille pour :
- une différence de pression de 2Pa, considérée pour le dimensionnement d’un système de ventilation naturelle
- une différence de pression de 10Pa, considérée pour le dimensionnement d’un système de ventilation mécanique simple flux.
Dans le cas de grilles auto réglables, le débit n’est pas influencé par une augmentation de la différence de pression au-delà de 2Pa (les ouvertures sont automatiquement réduites)
Y a-t-il présence d’ouverture de transfert entre les classes et le couloir (grille dans la porte, fente d’un centimètre minimum sous la porte, grille dans le mur ?)
Les ouvertures de transfert sont caractérisées par différents éléments :
- Un débit, lié à une différence de pression, dépendant de la surface d’ouverture et des pertes de charges liées aux caractéristiques de l’ouverture (estimation de la surface nécessaire identique au cas des ouvertures d’amenée d’air)
- Des caractéristiques acoustiques. Une ouverture de transfert est un point faible dans l’isolation acoustique d’une paroi. Certaines ouvertures sont conçues pour réduire le passage du bruit. Leur épaisseur les destine alors plutôt à être placées dans les murs.
- Des caractéristiques par rapport à la sécurité incendie. Les grilles ne doivent pas diminuer la résistance au feu de la paroi dans laquelle elles sont installées. Certaines grilles s’obturent automatiquement en cas de fortes chaleurs pour assurer la résistance au feu nécessaire. Le transfert de fumée avant d’atteindre les températures critiques n’est cependant pas empêché par de tels systèmes.
Y a-t-il une ventilation mécanique ?
Dans le cas de la présence d’une ventilation mécanique, il est utile de l’évaluer pour pouvoir éventuellement l’améliorer ou la compléter
L’évaluation d’un système de ventilation mécanique peut se faire
- sur base des indications techniques disponibles (plans des réseaux, caractéristiques de bouches et des ventilateurs, etc.)
- sur base de mesures, qui permettent une bonne évaluation de ce qui se passe réellement, mais ne sont pas toujours faciles à réaliser.
- sur base d’une analyse « intuitive » des éléments en place. Les observations des occupants sont dans ce cas précieuses pour identifier des problèmes éventuels. Les problèmes de conforts fréquemment rencontrés sont de type
- confort acoustique : soit la ventilation provoque le transfert du bruit d’un local à l’autre, soit elle est elle-même source de bruit
- confort thermique : les caractéristiques et le positionnement des bouches de pulsion peut provoquer un courant d’air désagréable pour l’occupant
- confort respiratoire : une mauvaise disposition de la prise d’air extérieur peut amener de l’air pollué à l’intérieur. La mauvaise qualité de l’air intérieur peut également être le résultat de débits de ventilation insuffisants, de problèmes d’entretien des conduites et des filtres, etc.
Quelle est l’efficacité énergétique du système de ventilation en place?
Une ventilation engendre des déperditions thermiques (il faut chauffer l’air frais qu’on fait rentrer), et donc, des consommations de chauffage. C’est normal, mais on cherche à avoir le meilleur équilibre possible entre la qualité de l’air et la consommation énergétique de chauffage. Le système de ventilation est-il efficace d’un point de vue énergétique ?
- Le débit de ventilation est-il contrôlé : entre 22 et 28m³/h. pers, pas plus ?
- En hiver, la ventilation est-elle arrêtée la nuit et le WE ? (arrêt des ventilateurs, fermetures des grilles d’amenée d’air)
- En hiver, le débit de ventilation des locaux dont l’occupation est variable (salle des professeurs, cafétéria, bibliothèque…) est-il adapté en fonction du besoin réel (sonde de présence, de CO2) ?
- La réduction du débit de ventilation se fait-elle par variation de vitesse de ventilateur et non par « étranglement » au niveau de la bouche ?
- Récupère-t-on de la chaleur « gratuite » pour chauffer l’air frais entrant dans le bâtiment (échangeur sur l’air extrait dans le cas d’une VMC, préchauffage grâce au condenseur d’une machine frigorifique dans le cas où l’école est équipée d’un tel système ?...)
- Récupère-t-on la chaleur de l’air vicié extrait ? (échangeur dans le cas d’une VMC double flux ou pompe à chaleur sur l’air extrait d’un système simple flux pour la production d’eau chaude)
Aux questions auxquelles la réponse est négative correspondent des pistes d’amélioration de l’efficacité énergétique de votre solution de ventilation.
Quand les problèmes engendrent des inconforts, ils sont en général signalés par les occupants. Quand le confort est assuré la nuit et le WE, engendrant des consommations énergétiques inutiles, il n’y a généralement personne pour le remarquer.
S’assurer de la bonne régulation d’un système nécessite un contrôle actif. Vérification en soirée, le matin, le WE, enregistrement les consommations électriques…