Améliorer la Qualité de l'Air en économisant de l'énergie !

Sommaire

Isolation & étanchéité : Souvent un remède pire que le mal !

Depuis de nombreuses années, la France soutient une politique d’isolation thermique et d’étanchéité à l’air des bâtiments avec notamment les réglementations thermiques successives (RT2012, …) et désormais les réglementations Environnementales (RE2020) pour les constructions neuves accompagnées par des incitations fiscales pour la rénovation. Mais quelles sont les conséquences invisibles de cette politique ?

Les consommations énergétiques en France et dans les bâtiments

Le secteur du bâtiment est le domaine prioritaire dans la lutte contre le réchauffement climatique et la transition énergétique du fait de sa contribution globale.

Les consommations énergétiques, principalement générées par le chauffage représentent un quart des coûts d’exploitation d’un immeuble de bureaux (~664€ HT/m².an – source : CEREMA). C’est donc également une priorité économique et d’indépendance énergique.

Isolation Thermique

Les pouvoirs publics ont poussé tous les bâtiments à être de plus en plus « étanches à l’air » !

Même si le besoin d’isoler est évident, il existe d’autres moyens de réduire les consommations sans travaux lourds, et ce pour un coût bien inférieur à l’isolation ! Par exemple, instrumenter, optimiser ou automatiser les réglages et modifier les comportements. Une ventilation maitrisée peut jouer un rôle prépondérant et reste peu exploitée.

Les rénovations énergétiques sont donc une bonne opportunité pour intégrer la surveillance de la Qualité de l’Air Intérieur au bâtiment pour optimiser son efficacité énergétique.

L’isolation et l’étanchéité augmentent grandement les risques liés à la Qualité de l’Air si elle n’est pas adressée simultanément. De plus, piloter les systèmes de ventilation à l’aide de la Qualité de l’AIR permets de décupler à moindre frais l’efficacité énergétique du bâtiment tout en améliorant la santé, le confort et la productivité des occupants.

Une Transition inévitable

Dans un bâtiment bien isolé, la consommation de chauffage et de climatisation est principalement liée au débit d’air renouvelé soit le rejet d’air chaud l’hiver ou d’air frais l’été.

En termes purement énergétiques, les déperditions liées à la ventilation représentent jusqu’à 40 % des besoins de chauffage des bâtiments (ADEME).

Dans tous les cas, il est donc nécessaire de contrôler à bon escient le renouvellement d’air pour minimiser la consommation énergétique.

L’application de la réglementation vis-à-vis de d’étanchéité à l’air des bâtiments nécessite une nouvelle stratégie de ventilation : transformer les « fuites d’air incontrôlées » en flux contrôlés (et si possible filtrés).

Etat de l'art de la ventilation & du pilotage de ventilation : Quel type de ventilation choisir ?

Les différents systèmes de Ventilation :

La Qualité de l’AIR et l’efficacité énergétique d’un bâtiment ont une relation symbiotique.

Outre les polluants endogènes (CO2, COV, Humidité) dont on ne peut se prémunir qu’en augmentant le renouvellement d’air, les Particules Fines (PMx) trouvent principalement leur source à l’extérieur, le moyen de s’en prémunir est donc la filtration de l’air entrant.

En dehors de la ventilation naturelle, les autres systèmes sont contrôlés, on parle de VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée) pour de l’extraction, de VMI (Ventilation Mécanique Insufflée) pour de l’insufflation permettant un filtrage et on parle de VMC Double-flux pour des systèmes contrôlant simultanément insufflation et extraction. Ce filtrage garantit également un air neuf exempt de particules fines. Rappelons que les particules fines (PM) font 67 000 morts prématurées en France chaque année soit plus que le Covid 19 (moyenné sur 2 ans).

Le tableau ci-dessous résume les avantages et inconvénients des différents systèmes de ventilation:

Même avec l’échangeur thermique d’une VMC double flux, on oublie souvent que leur consommation électrique est le double des VMC simple flux, le choix optimum de la solution dépend donc en partie de la localisation géographique.

Malheureusement la technologie la plus répandue et la plus installée à l’heure actuelle reste la VMC Simple-flux (89% des installations dans le tertiaire en 2018), ne protégeant pas les occupants de la pollution extérieure et ne permettant pas non plus de récupérer l’énergie thermique du bâtiment. Il est donc d’autant plus important de piloter ces systèmes énergivores.

Pilotage de la ventilation

Un système de ventilation peut disposer d’un contrôle des débits d’air de façon globale ou distribuée (jusqu’au niveau de chaque pièce). Plus le contrôle sera distribué, plus il pourra être performant en fonction de son pilotage.

Piloter un système de ventilation c’est réguler les débits d’air en ajustant l’apport d’air neuf dans les locaux en fonction des besoins et donc des conditions intérieures.

Les limites du pilotage sur CO2 : Pourquoi utiliser des sondes multi-polluants ?

Depuis longtemps, le CO2 a été utilisé comme un indicateur global d’une mauvaise qualité de l’air intérieur. Cependant il ne tient pas compte de l’humidité (Risque de moisissures) dans les pièces humides. Cet indicateur est de surcroît insuffisant pour révéler la qualité de l’air réelle dans son ensemble.

Lorsqu’on respire, le CO2, les COV (composés organiques volatils) et les PM (particules fines) pénètrent dans le sang via les poumons, affectant les fonctions cognitives et la productivité et la santé. A ces impacts des polluants atmosphériques, viennent s’ajouter ceux des ambiances (bruit, température, luminosité, …)

Le cocktail de ces trois polluants et des ambiances est bien plus impactant que le CO2 seul. Le CO2 reste donc SEULEMENT un indicateur de confinement et de présence humaine.

Entretien, maintenance & efficacité

Un système de ventilation ne peut maintenir ses performances que s’il est entretenu. Ce qui n’est malheureusement pas le cas de la majorité du parc notamment dans le résidentiel. « 80 % des installations de ventilation ne remplissent pas leur rôle » (Patrice Weill, gérant de l’entreprise Net Climatis). Les filtres obstrués réduisent les débits ce qui altère la qualité de l’air et augmente la consommation électrique.

Conclusion

Il est devenu incontournable de concilier Qualité de l’Air et efficacité énergétique au sein du bâtiment.

Pour tenir cet objectif, il est nécessaire de choisir le bon moyen de ventilation, bien le dimensionner, penser à l’équilibrage, rendre pilotable les débits de façon la plus distribuée possible et enfin choisir la bonne méthode de pilotage.

Il est ainsi possible de protéger les occupants tout en assurant jusqu’à 74% d’économie d’énergie dans le bâtiment.

Le tableau ci-dessous indique les avantages et inconvénients liés aux différents moyens de pilotage d’un système de ventilation.

Contacts

Olivier MARTIMORT, Gérant et Fondateur de NanoSense

Ingénieur électronicien, après 17 ans dans les grands projets militaires et 2 ans de « Guerre des Etoiles » aux USA (SDI, Strategic Defense Initiative de Ronald Regan) ; Olivier réalise à la suite de l’incident de CHERNOBYL que les populations n’ont aucun moyen de se rendre compte de leur exposition aux radiations. Il fonde alors Nouveaux Standards en 1994 qui donna naissance à NanoSense en 2002. Maintenant expert en Qualité de l’Air, cela fait 25 ans qu’Olivier œuvre à l’amélioration de la santé et du bien-être via la maîtrise de la qualité de l’air intérieur.