Ventilation et efficacité énergétique : quelle influence sur la consommation ?

Mise à jour le 29 novembre 2023.

Dans le texte règlementaire qui régit la ventilation, on peut lire que « le logement doit avoir un système de ventilation générale et permanent  ». Nous proposons une analyse des systèmes de ventilation mécanique les plus répandus en fonction de leur impact sur l’efficacité énergétique.

La demande énergétique : Comment la ventilation influence-t-elle la consommation d’énergie ?

Les conditions de température et d’humidité intérieures des bâtiments sont définies en fonction des conditions d’utilisation et du type de construction. L’énergie que nous devrons mettre en œuvre  pour maintenir ces espaces dans ces paramètres est appelée besoin énergétique du bâtiment par rapport à son conditionnement thermique.

Systèmes de ventilation pour l’efficacité énergétique

Actuellement, les normes de référence au niveau de la conception des bâtiments et de leurs installations visent à créer des bâtiments à consommation quasi nulle (NZEB). Pour les obtenir, des stratégies passives (orientation du bâtiment, isolation thermique de l’enveloppe) doivent être mises en œuvre, en premier lieu. Elles qui conduisent à la réduction de la demande thermique et énergétique et en même temps favorisent l’obtention de conditions adéquates de confort intérieur.

À ce stade, les systèmes de ventilation naturelle (ouverture des fenêtres) ne permettent pas un contrôle adéquat de l’entrée de l’air extérieur, étant impossible de savoir si les flux de ventilation sont inférieurs ou supérieurs à ceux réellement nécessaires pour garantir les besoins de l’environnement intérieur. Un débit d’air insuffisant rendra l’environnement intérieur insalubre, tandis qu’un débit excessif entraînera un impact énergétique élevé, annulant en même temps les efforts consentis par les autres stratégies bioclimatiques et d’isolation.

Ceci dit, il est essentiel de pouvoir contrôler l’introduction d’air extérieur. De cette manière, nous pouvons garantir la qualité de l’air intérieur et maîtriser la consommation d’énergie nécessaire au chauffage ou à la climatisation. La meilleure option reste les systèmes de ventilation mécanique, qui garantissent le renouvellement d’air et le confort intérieur nécessaires sous une norme exigeante en termes d’efficacité énergétique.

Systèmes de ventilation mécanique simple flux

Ces systèmes peuvent être classés en systèmes de ventilation à simple flux par dépression et SF par surpression (ventilation positive). Les premiers sont les plus répandus, car ils permettent un meilleur contrôle de la répartition des flux d’air et garantissent également un respect minimum des réglementations en vigueur dans la plupart des pays de l’UE.

Dans ces systèmes, l’extraction de l’air intérieur vicié est réalisée au moyen d’un groupe d’extraction ou extracteur à très faible consommation relié aux bouches ou grilles d’extraction par un réseau de conduits.

Du fait de la dépression générée à l’intérieur de la maison, l’entrée d’air extérieur se fait à travers des grilles fixées sur les menuiseries ou la façade. Ce système de ventilation n’a pas de filtres, donc l’air extérieur entre dans la maison avec la même concentration de particules qui existent à l’extérieur et à la même température.

Au niveau de la régulation, ces systèmes peuvent avoir des éléments de régulation de débit fixes (bouches et éléments autoréglables) ou disposer d’éléments de contrôle et de régulation plus précis tels que des détecteurs d’humidité, de pression ou de dioxyde de carbone, qui permettent d’ajuster les débits à la demande à chaque instant, en supposant une économie de chauffage ou de climatisation et une amélioration de l’efficacité énergétique de la maison.

Cependant, l’air extérieur introduit peut ne pas être à la température intérieure souhaitée, ce qui entraînera un coût énergétique plus élevé pour son conditionnement, soit pour le chauffer, soit pour le refroidir.

[Voir les systèmes de VMC Simple Flux S&P]

Systèmes de ventilation à haut rendement ou double flux

Ce système représente une amélioration par rapport au système précédent, bien que le principe de fonctionnement au niveau de la ventilation soit le même : prélèvement d’air propre de l’extérieur et extraction de l’air vicié de l’intérieur.

Le système d’extraction captera l’air de préférence dans les zones les plus humides, tandis que l’introduction d’air propre, après filtration pour éliminer les impuretés, se fera à travers les espaces secs. L’air de l’extérieur, avant d’être introduit dans l’environnement intérieur, passe par une unité de récupération d’énergie, dans laquelle le transfert thermique a lieu avec l’air intérieur, qui était déjà conditionné à la température intérieure souhaitée.

Cette stratégie garantit la ventilation et minimise considérablement la demande d’énergie pour le chauffage ou la climatisation, étant un système très économe en énergie.

L’étanchéité du bâtiment dans son ensemble est essentielle pour le bon fonctionnement des systèmes de ventilation. Elle est donc idéale pour un espace dans lequel nous recherchons des performances énergétiques élevées, comme cela se produit lorsque nous sommes dans la méthodologie de maison passive. On estime que dans un bâtiment passif avec un système de ventilation DF, il atteint un taux d’efficacité énergétique de 90%.

[Voir les systèmes de VMC Double Flux S&P]

Vers une généralisation du double flux

Les systèmes de ventilation, en plus d’être obligatoires, sont fondamentaux dans la préservation des occupants et la pérennité du bâtiment.

Les systèmes de ventilation double flux sont la seule solution technique qui permet de conjuguer une efficience énergétique à une préservation du bâtiment, tout en assurant une bonne Qualité d’Air Intérieur et  un confort optimal pour les occupants.

Nouveaux développements en matière de ventilation et d’efficacité énergétique

Dans le contexte actuel d’une forte demande de bâtiments à faible consommation d’énergie, la recherche se poursuit pour créer des systèmes de ventilation encore plus efficaces. Une des tendances récentes est l’intégration de l’intelligence artificielle (IA) et de l’Internet des objets (IoT) dans ces systèmes, permettant une régulation précise et dynamique de la ventilation en fonction des conditions intérieures et extérieures, des préférences des occupants et même des prévisions météorologiques.

Ces technologies peuvent aider à optimiser encore davantage la consommation d’énergie. Par exemple, des systèmes de ventilation intelligents pourraient réguler les débits d’air en fonction des niveaux d’occupation du bâtiment, réduisant ainsi la ventilation (et donc la consommation d’énergie) lorsque le bâtiment n’est pas occupé. De même, en utilisant les prévisions météorologiques, le système pourrait préparer le bâtiment pour des conditions météorologiques extrêmes, comme une vague de chaleur ou de froid, minimisant ainsi l’impact sur le confort intérieur et la consommation d’énergie.

Conclusion : L’avenir énergétique des bâtiments passe par une ventilation intelligente

L’efficacité énergétique dans le domaine de la ventilation s’impose comme une pierre angulaire de la conception des bâtiments modernes. L’évolution constante vers des systèmes de ventilation plus sophistiqués, intégrant l’intelligence artificielle et l’Internet des objets, ouvre la voie à une gestion plus précise et économe en énergie.

Le passage d’une ventilation simple flux à une ventilation double flux, combiné à l’utilisation de technologies intelligentes, promet non seulement une meilleure qualité de l’air intérieur mais également une réduction significative de la consommation d’énergie. Imaginez des bâtiments qui s’adaptent dynamiquement aux besoins des occupants et anticipent les conditions météorologiques pour une efficacité optimale.

Toutefois, la complexité de chaque bâtiment souligne l’importance d’un conseil professionnel. Choisir le bon système de ventilation dépend de divers facteurs, et une expertise spécialisée est essentielle pour une décision éclairée.

En conclusion, alors que des défis persistent, le potentiel de la ventilation pour transformer l’efficacité énergétique et la qualité de l’air intérieur est prometteur. En intégrant ces avancées dans nos projets, nous contribuons non seulement à des environnements plus durables mais également à la réalisation de nos objectifs collectifs en matière de réduction de l’empreinte carbone.