ANNEXES : LES SOLUTIONS BIOCLIMATIQUES - BHEE

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Systèmes Descriptif Avantages Inconvénients Ventilation naturelle VMC simple flux auto réglable VMC simple flux hygro réglable de type B VMC double flux avec récupérate ur de chaleur Ventilation mécanique répartie (VMR) Ventilation mécanique par insufflation Ventilation sans l’assistance de ventilateur : aération par les défauts d’étanchéité, utilisée jusqu’en 1958, date des premières réglementations sur la ventilation renouvellement d’air par ouverture des fenêtres qui nécessite pour un renouvellement d’air hygiénique, un rythme régulier non improvisé ventilation par tirage thermique (mise en place dans les années 60) L’air vicié des pièces humides est extrait régulièrement par un ventilateur centralisé Similaire à la VMC simple flux auto réglable avec pour différence des bouches d’entrée et d’extraction d’air « hygroréglables », qui s’ajustent au taux d’humidité d’air de chaque pièce Ici, l’extraction mais aussi l’arrivée d’air sont assurées mécaniquement. Possibilité d’intégrer un échangeur de chaleur qui permet en hiver de récupérer la plupart des calories de l’air vicié que l’on extrait pour les transmettre à l’air neuf entrant L’extraction de l’air vicié n’est pas centralisée, mais effectuée à partir de plusieurs ventilateurs placés dans les pièces humides. La VMR peut être hygro ou auto réglable Installation où seule l’arrivée d’air est mécanisée. Un ventilateur insuffle l’air neuf dans les différentes pièces sèches par un circuit de gaines. l’extraction de l’air se fait de manière naturelle par de simples grilles d’évacuation en façades ou des conduits verticaux Pas de coûts d’investissement ni d’utilisation Pas de coûts d’investissement ni d’utilisation Coût d’investissement faible. Pas de coût d’utilisation En divisant par 2 les volumes d’air évacués et en permettant un renouvellement d’air régulier apporte par rapport à la ventilation naturelle un gain appréciable. Coût d’investissement faible Le système d’assujettissement des débits aux besoins permet de diviser par 2 à 4 les déperditions thermiques par rapport à la VMC basique. Les ventilateurs d’une VMC Hygro (à vitesse variable) consomment en général de 2 à 3 fois moins d’électricité que ceux utilisés dans les autres VMC. Coûts d’investissement et d’utilisation faibles Possibilité de volumes d’air renouvelés importants (environ 0,3 à 0,5 vol/h) pour des déperditions thermiques limitées. Adapté aux systèmes de préchauffage ou rafraîchissement de l’air. Filtrage systématique de l’air entrant. Absence totale de sensation de courants d’air. Presque systématiquement conseillée en réhabilitation : en mettant les bâtiments en légère surpression, ce système est particulièrement adapté aux bâtiments ayant des défauts d’étanchéité et/ou renfermant dans leurs parois des éléments pouvant polluer l’air intérieur (moisissures, fibres…) Elle peut être pertinente en réhabilitation car elle dispense de l’installation de gaines (attention néanmoins au balayage de l’air) Organes à nettoyer facilement accessibles Adapté aux systèmes de préchauffage ou rafraîchissement de l’air (puits canadien, serre…). Filtrage systématique de l’air entrant. Dans le cas de préchauffage de l’air entrant : limitation des sensations de courants d’air et importantes économies de chauffage. Dans le cas de pose avec bouches hygroréglables : une division par 2 à 4 des déperditions par rapport à une VMC basique ou une VMI non assujettie aux besoins est obtenue parle système d’assujettissement des débits. Les ventilateurs d’une VMI Hygro (à vitesse variable) consomment en général de 2 à 3 fois moins d’électricité que ceux utilisés dans les autres VMI ou VMC 344 Soumise aux aléas climatiques En période de chauffe, des volumes d’air considérables sont évacués à l’extérieur Soumise aux aléas climatiques En période de chauffe, il est à l’origine d’importantes déperditions thermiques Qualité de l’air Déperdition Consommation thermique équipements Adaptation Dispositifs durables Annexes Adaptation sur ventilation nocturne --- --- Difficile Difficile - à + -- Difficile Possible Dépend prioritairement des éléments extérieurs - à + --- Difficile Possible Système peut satisfaisant par rapport aux systèmes hygroréglables ou double flux ++ -- - Pour augmenter les débits d’air (périodes sans chauffage, ventilation nocturne…), manque de souplesse car ajusté pour extraire le moins possible d’air pendant les périodes de chauffe L’assujettissement des débits par un système de type hygroréglable qui permettrait à cette VMC d’augmenter sa pertinence pour des bâtiments à faibles besoins de renouvellement d’air n’est pas encore disponible. Sensibilité à un air trop froid ou trop humide de certains récupérateurs de chaleur : fonctionnement pertinent en période froide que couplé à un puits canadien Quantité d’électricité nécessaire au minimum de 2 à 3 fois supérieure à celle d’une VMC centralisée. Systèmes manquant de souplesse, les quantités d’air extraites sont généralement supérieurs à celles des systèmes similaires centralisés. Systèmes généralement bruyants Incompatibilité avec la récupération des calories de l’air vicié, ce qui réserve plus ce système aux bâtiments munis de systèmes de préchauffage basé sur la récupération d’énergie gratuite (serre, puits canadien ou capteurs à air) ou dont le besoin de renouvellement d’air est très faible. + à ++ +++ -- à ++ + à ++ ++ + + à ++ --- à + --- à - Très difficile Très difficile Possible Possible -- Facile Possible Très difficile Difficile ++ + Facile Possible
A7.6. Conclusions sur le vent et la ventilation naturelle Dans cette partie l’impact du vent sur le microclimat ainsi que sur la demande énergétique des bâtiments a été étudié. A l’échelle urbaine, la température de l’air peut être modifiée par les écoulements d’air qui peuvent évacuer la chaleur due à l’ensoleillement des surfaces. Au niveau du bâtiment, les fenêtres, les portes, les murs et le toit sont des éléments de son enveloppe qui séparent le milieu intérieur de l’extérieur. Une des fonctions de l’enveloppe est de diminuer les fuites d’air du bâtiment. Ces fuites d’air ont une incidence non seulement sur les coûts d’énergie et d’entretien du bâtiment, mais aussi sur la qualité d’air intérieur et sur le confort thermique des occupants. Les origines de ces fuites d’air et des techniques permettant de se prémunir des effets du vent ont été présentées. La meilleure façon de réduire au minimum ces effets est de bien concevoir le bâtiment, cependant, il est possible d’améliorer le bâtiment existant en jouant sur la morphologie de l’édifice, par l’adjonction d’écrans protecteurs, d’espace tampon, de pergolas ou encore par l’amélioration ou l’installation de pare vent. En réduisant les infiltrations parasites, des difficultés peuvent apparaître si le calfeutrage n’est pas associé à une ventilation minimale des locaux notamment en hiver. Ainsi, des condensations peuvent apparaître, en particulier si les températures intérieures sont fréquemment peu élevées et s’il y a de forts dégagements d’humidité liés soit à l’occupation, soit au mode de vie (cuisson, etc.). L’efficacité des stratégies de ventilation naturelle est dépendante de la disponibilité en vent, de la morphologie et de la hauteur de l’édifice. Une première évaluation du potentiel de ventilation naturelle peut être effectuée à partir des méthodes empiriques. En réalité, vu le nombre de paramètres mis e jeu, une modélisation thermo aéraulique peut s’avérer nécessaire. L’effet direct du vent sur un bâtiment étant lié à la structure des écoulements qui vont créer des champs de pression hétérogènes et variables autour des bâtiments. L’effet du tirage thermique est caractérisé lui par la position des ouvertures. La pression du vent sera utilisée, dans la mesure du possible, pour ventiler. Par rapport à l’effet de cheminée, l’utilisation du vent rend la ventilation naturelle plus efficace et permet de minimiser les ouvrants. Dans certains cas, les ouvertures seront dimensionnées sans tenir compte du vent, les périodes de calme en été étant souvent importantes. Une ventilation transversale (vent) est deux fois plus efficace qu’une ventilation avec des ouvertures sur une seule face. Les ouvertures devraient donc se trouver sur des faces opposées ou adjacentes. Dans une ventilation par effet de cheminée, l’efficacité est directement proportionnelle à la surface des ouvrants et à la racine carrée de la différence de hauteur (un doublement de la hauteur n’améliore l’efficacité que de 40%). Pour qu’une ventilation soit efficace, l’air doit pouvoir circuler à l’intérieur du bâtiment (plan libre, cloisonnement adapté au mouvement de l’air). L’efficacité de la ventilation nocturne est liée quant à elle : au taux de ventilation, à la disposition des pièces et de leurs ouvertures, à la surface de stockage, à la surface de contact avec de l'air entrant et à la capacité de chaleur et à la conductivité thermique du matériau de stockage. Il est alors intéressant d’analyser comment la topographie et la géométrie du bâtiment agissent sur la nature des écoulements d’air dans un bâtiment. La conception du bâtiment et ses alentours ont tous deux une influence importante sur l'efficacité du rafraîchissement naturel. Thèse de doctorat - C. FLORY-CELINI Université Claude Bernard 345
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Annexes Figure A 26. Effet du posit
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A3. LES MURS CAPTEUR ACCUMULATEUR F
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Annexes - Soit en utilisant un Type
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Annexes � bloquer les gains solai
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Annexes Dans la conception des prot
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