17 octobre 2022

Que nous apprend le rapport Perf In Mind de la ventilation dans la rénovation performante ?

ventilation double flux rapport perf in mind

Le rapport Perf in Mind, publié en 2021, a été réalisé par le bureau d’études Enertech avec Effinergie, Médiéco et l’Institut négaWatt, et avec le soutien de l’ADEME. Il fait l’analyse d’une campagne de mesures réalisée sur plus de 100 logements rénovés au niveau BBC ou équivalent, dont 32 maisons rénovées par des groupements d’artisans formés au savoir-faire de Dorémi. Notamment dans le but d’avoir un retour d’expérience sur les performances réelles de ce type de projet.

 

🔎 Consulter le rapport final

 

L’ensemble des sujets concernant la rénovation performante est abordé dans cette étude. Mais aujourd’hui, nous vous proposons de nous concentrer sur les systèmes de ventilation mécanique contrôlée (VMC).

La ventilation en rénovation performante

La ventilation est un élément incontournable d’une rénovation énergétique performante. Quand l’étanchéité à l’air de l’enveloppe d’un bâtiment est renforcée pour éviter les fuites de calories, la VMC devient indispensable pour renouveler automatiquement l’air intérieur en évacuant polluants et humidité excessive. Elle contribue donc activement à la préservation de la santé des occupants et à celle du bâti, en évitant notamment les désordres dus à la condensation. Cela dit, c’est aussi un sujet encore trop peu considéré, voire complètement négligé dans le monde du bâtiment et sur lequel il reste de nombreux apprentissages à découvrir.

L’appropriation de ces systèmes par les propriétaires se fait encore difficilement avec un manque d’informations sur le fonctionnement et sur les besoins d’entretien et de maintenance. Dans l’étude Perf in Mind, 40 % des propriétaires interrogés sont insatisfaits de ce poste de dépense post-rénovation, et avec la ventilation double flux de nombreux ménages jugent l’interface trop peu conviviale (ce n’est pas la “technologie” qui gêne, c’est l’affichage). Il serait alors nécessaire de mieux les accompagner en amont (informations) et en fin de chantier (réglages et prise en main).

artisan dorémi qui installe une vmc double flux

Dans l’étude Perf in Mind, il ressort que la bonne volonté d’artisans sensibilisés à la ventilation ne suffit pas toujours à maîtriser un savoir-faire et à compenser un manque d’apprentissage à la base. Peu d’artisans se déclarent « ventilistes » et en font leur spécialité, alors qu’il s’agit d’un poste de travaux très spécifique avec un savoir-faire à part entière.

Des contre-performances et nuisances acoustiques sont rencontrées dans l’étude Perf in Mind, dont les origines sont diverses : mauvaise anticipation de l’implantation des réseaux, problèmes au niveau de la pose des caissons ou de mauvais réglages en fin de chantier. Toutefois, des bonnes pratiques sont aussi mises en lumière. Et c’est cet ensemble d’enseignements que nous vous résumons ici, dans le but de faire avancer la ventilation vers plus de performance et de confort à l’avenir.

L’inconfort acoustique : un frein pour l’appropriation

Dans l’étude Perf in Mind, des nuisances acoustiques liées à la ventilation sont remontées dans 1/3 des cas, et cela que ce soit en simple flux ou double flux.

L’acoustique doit être un point d’attention particulier lors de la conception et du chantier, que ce soit au niveau de :

  • de l’installation des caissons,
  • de l’implantation et la mise en œuvre des réseaux et d’éventuels pièges à son,
  • des réglages en fin de chantier.

En effet, il faut minimiser le transfert des bruits et vibrations de moteur, et gérer les débits dans un réseau adapté pour maintenir une vitesse d’air assez basse pour être inaudible (3 m/s au plus). Dans l’étude Perf in Mind, 2 des 3 propriétaires dont le taux de renouvellement d’air est trop élevé, jugent que le niveau acoustique de leur VMC est gênant.

Dans de nombreux projets de rénovation, le système de ventilation est nouveau pour les propriétaires (70 % des cas dans l’étude, les autres étant déjà équipés d’une VMC simple flux basique). Faute d’explications, leur utilité et nécessité ne sont pas toujours bien appréhendés dans le projet de rénovation. L’étude Perf in Mind montre que lorsque l’aspect acoustique est négligé, les propriétaires s’approprient d’autant moins leur VMC dont ils maîtrisent mal le fonctionnement par ailleurs. L’ensemble de ces problématiques se combinant et se renforçant, elles peuvent être source d’une très grande insatisfaction pour les propriétaires.

inconfort acoustique

Quid des débits de ventilation ?

Les mesures de débit dans l’étude Perf In Mind

Pour rappel, le taux de renouvellement d’air attendu en ventilation simple flux hygroréglable est de 0,3 vol/h et en ventilation double flux, dans le référentiel Dorémi, la valeur conseillée pour un bon dimensionnement est de 0,6 vol/h.

En moyenne, les taux de renouvellement d’air mesurés dans l’étude Perf in Mind sont de :

  • 0,41 vol/h pour les VMC double flux (42 % ayant un taux compris entre 0,4 et 0,7 vol/h)
  • 0,28 vol/h pour les VMC simple flux (52 % ayant un taux compris entre 0,25 et 0,35 vol/h)

Les disparités sont importantes avec un minimum à 0,1 vol/h, qui entraîne une très mauvaise qualité d’air, et un maximum à 0,82 vol/h dont la conséquence est une gêne acoustique, ainsi qu’un assèchement de l’air ambiant, une surconsommation électrique et une augmentation des besoins de chauffage.

Un bon débit pour une bonne qualité de l’air

Dans Perf in Mind, la qualité d’air est étudiée en considérant la mesure des concentrations de CO2 dans une des chambres de la maison. Les résultats observés sont, qu’en moyenne, les logements équipés d’une VMC simple flux ont une bonne qualité d’air durant 52 % des nuits contre 66 % pour ceux équipés d’une VMC double flux.

L’étude Perf in Mind met en avant la corrélation entre le taux de renouvellement d’air et la concentration en CO2 et conclut « plus le renouvellement d’air est élevé, plus la qualité de l’air est bonne », et ce, quel que soit le type de ventilation. Les résultats sont meilleurs en VMC double flux, du fait de taux de renouvellement d’air plus importants, en moyenne, dans l’étude.

Il ressort aussi que pour avoir une qualité d’air moyenne à excellente durant 80 % du temps, il faut un taux de renouvellement de 0,5 vol/h. Un bon réglage de ventilation double flux permet donc d’assurer une excellente qualité d’air. À l’inverse, en ventilation simple flux hygroréglable avec un taux de renouvellement d’air attendu à 0,3 vol/h, la qualité d’air n’est bonne ou très bonne que 55 % du temps de présence.

 

Par ailleurs, d’autres polluants ont été suivis : particules fines, COV et radon. Les conclusions les plus intéressantes concernent le radon :

  • D’une part, on en trouve en concentrations importantes même en zone 1 où en principe, il n’est pas présent. Et ce, exclusivement en ventilation simple flux, qui met le logement en dépression et aspire le radon vers l’intérieur des logements.
  • À l’inverse, en ventilation double flux, un équilibre de pression est maintenu, et les concentrations de radon sont inférieures à 100 Bq/m3 (seuil le plus bas) pour toutes les installations, et ce même en zone 3 où le risque de radon est le plus élevé.

Pour mémoire, une seule installation de ventilation mécanique par insufflation (VMI) était présente dans l’échantillon. Ce choix avait d’ailleurs été fait pour limiter le radon. Mais malheureusement le filtre n’a jamais été remplacé, le débit d’air était très faible et la concentration de radon est l’une des plus élevées de l’échantillon (plus de 350 bQ/m3).

En double flux, il faut être bien équilibré

Pour les VMC double flux, le déséquilibre des débits nuit à l’efficacité de l’échangeur de chaleur. En effet :

  • Si le débit de soufflage est supérieur au débit d’extraction, l’échangeur récupère autant qu’il peut sur l’air extrait, mais il ne lui est pas possible de récupérer de l’énergie non extraite.
  • Si le débit de soufflage est inférieur au débit d’extraction, c’est comme si on avait une VMC double flux équilibrée et une extraction supplémentaire par une VMC simple flux additionnelle.

Dans les deux cas, la perte d’efficacité va alors jusqu’à 14 points (par exemple 76 % pour 90 % de rendement attendu). Or, dans le rapport Perf in Mind, 2/3 des VMC double flux présentent des débits de soufflage et d’extraction non équilibrés avec un écart de plus de 10 %.

Pour obtenir une bonne performance de la VMC double flux, le bon dimensionnement et les réglages en fin de chantier sont donc essentiels.

Et finalement, combien consomment les systèmes de ventilation ?

L’étude Perf in Mind nous apprend que les VMC double flux ont, en moyenne, une puissance électrique 4 fois plus élevée que les VMC simple flux. Cela s’explique par la présence de 2 moteurs, des filtres, de l’échangeur de chaleur. Mais aussi par des débits de ventilation en moyenne plus importants, qui permettent une meilleure qualité de l’air dans le logement, comme vu précédemment.

Les VMC double flux consommeraient-elles plus que les VMC simple flux ? S’arrêter là serait oublier qu’elles permettent la récupération de chaleur sur l’air extrait.

Résultats de l’étude Perf In Mind

Dans l’étude Perf in Mind, les consommations liées au poste de la ventilation sont étudiées sur 38 maisons (20 en simple flux, 18 en double flux), et comprennent :

  • Les consommations de chauffage liées à l’apport d’air extérieur
  • Les consommations électriques du système

La conclusion est que la ventilation double flux permet en moyenne un gain énergétique de plus de 30 % par rapport à une ventilation simple flux, c’est-à-dire une économie de 6,4 kWhEP/m²/an.

 

Retrouvez l'infographie de l'étude

Des disparités importantes

Cette moyenne cache toutefois des disparités. En particulier pour une des VMC double flux qui a un bilan bien moins bon que tous les autres systèmes (double et simple flux confondues) avec une consommation de 53 kWhEP/m²/an. Ce mauvais résultat est dû à une mise en œuvre de mauvaise qualité et à un taux de renouvellement de l’air trop élevé (0,81 vol/h). Cela démontre donc l’intérêt de mettre en œuvre des équipements qualitatifs, et de faire appel à des artisans compétents et formés pour éviter ce type de contre-performance.

Le gain énergétique des VMC double flux est avéré par l’étude, mais il pourrait être encore amélioré avec un plus grand soin apporté à ce poste dans la rénovation. Au vu des coûts d’investissement et d’entretien plus élevés des VMC double flux comparés aux VMC simple flux, il est nécessaire d’assurer aux propriétaires un gain énergétique dans 100 % des cas.

Pour les systèmes les plus performants de l’étude, les puissances débitiques (puissance électrique rapportée au débit) des VMC double flux s’approchent de la moyenne des VMC simple flux, c’est-à-dire environ 0,2 W/m3.h-1. Cette performance est notamment rendue possible par l’auto-équilibrage du réseau de ventilation, plutôt que la mise en œuvre de bouches auto-réglables (qui créent de fortes pertes de charge). En prenant en compte la récupération de chaleur, la VMC double flux présente alors un gain énergétique incontestable.

Les bonnes pratiques à retenir à partir de l'étude Perf In Mind

Des contre-performances sont rencontrées dans l’étude Perf in Mind, mais elles permettent aussi de mettre en évidence les bonnes pratiques suivantes pour l’atteinte de la performance :

  • Un bon dimensionnement des caissons (prévoir une capacité de +50 % par rapport au débit visé)
  • La mise en place de réseaux avec de faibles pertes de charge, et auto-équilibrés pour les VMC double-flux
  • Le réglage des ventilateurs au bon débit total et pour les VMC double flux, l’équilibrage des débits
  • L'entretien régulier des bouches d'extraction, des entrées d'air pour les VMC simple flux et des filtres pour les VMC double flux

Les retours d’expérience du rapport Perf in Mind donnent des pistes pour améliorer les pratiques dans le domaine de la ventilation en rénovation performante sur le plan technique. Au-delà de l’aspect technique, le rapport Perf In Mind souligne qu'il ne faut pas oublier l’aspect sociologique en montrant aussi les difficultés d’appropriation de ces systèmes par les propriétaires du fait de leur nouveauté et de leur technicité, point déjà souligné dans l’étude RESSORT.

Pour cela, un effort renforcé de pédagogie des fabricants serait nécessaire pour rendre plus accessibles les réglages, l’entretien et la maintenance.

Par ailleurs, pour que la performance prévue par le fabricant soit celle qui se retrouve sur le terrain, il est aussi nécessaire pour les artisans d’allier au savoir-faire technique, l’accompagnement des propriétaires dans la prise en main, l’entretien et la maintenance de leur système de ventilation. Exemple : en fin de chantier, changer ensemble le premier jeu de filtres, nettoyer les bouches et les entrées d'air, selon les configurations, permet de banaliser et d’ancrer ces gestes simples.

 

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artisan Dorémi qui installe une bouche d’aération VMC

Pour répondre à ces besoins, Dorémi s’attelle actuellement à renforcer son travail de diffusion des bonnes pratiques sur la ventilation double flux à travers une formation pratique, pour un public de poseurs. Et pour l’aspect accompagnement, des pistes sont aussi creusées par nos équipes.

 

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