Université de Marne-La-Vallée Cité Descartes 77420 Champs-sur-Marne L3 STPI Génie Urbain

POINT Benoît

CADOUX Damien

GOHIER Malo

Le 3 mai 2007

Lot Chauffage Ventilation

Technologie

du bâtiment

Nous avons choisi de traiter les lots chauffage et ventilation car nous considérons que dans le contexte énergétique actuel, ces deux lots tiennent une place très importante dans la lutte contre le gaspillage d’énergie.

La pensée environnementale nouvelle implique un renouvellement des pratiques dans la conception des bâtiments concernant ces lots.

A travers ce travail, nous développerons les aspects techniques des lots, en essayant, à chaque fois que cela est possible, de se référer aux nouvelles technologies et pratiques qui naissent dans la profession pour répondre à un monde plus durable.

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SOMMAIRE

I. ETUDE STRUCTURO-FONCTIONNELLE DU LOT ___________________________ 4

A. LOT CHAUFFAGE ____________________________________________________ 4

B. CONFORT d’ETE _____________________________________________________ 5

C. LOT VENTILATION ___________________________________________________ 6

D. SYSTEMES COMBINES ________________________________________________ 7

II. REGLEMENTATION, HIERARCHIE DES NORMES _________________________ 8

A. DIRECTIVES EUROPEENNES ___________________________________________ 9

B. DOCUMENTS TECHNIQUES UNIFIES _____________________________________ 9

C. REGLEMENTATION THERMIQUE ______________________________________ 11

D. LES LABELS ________________________________________________________ 21

E. LE DIAGNOSTIC DE PERFORMANCE ENERGETIQUE __________________________ 23

III. LES COUPES TECHNOLOGIQUES DE CONCEPTION ______________________ 24

A. LOT CHAUFFAGE ___________________________________________________ 24

B. LA POMPE A CHALEUR ______________________________________________ 35

C. LE LOT VENTILATION ________________________________________________ 37

IV. DIMENSIONNEMENT ____________________________________________ 43

A. CHAUFFAGE _______________________________________________________ 43

B. VENTILATION SIMPLE FLUX __________________________________________ 50

V. PLANIFICATION ET ORGANISATION _________________________________ 53

A. PLANNING ________________________________________________________ 53

B. RETRO PLANNING __________________________________________________ 54

C. LIMITES DE PRESTATIONS ____________________________________________ 55

VI. QUALITE ______________________________________________________ 58

A. LES NORMES ISO ___________________________________________________ 58

B. LE PPC ___________________________________________________________ 59

C. ENTRETIEN DU SYSTEME ____________________________________________ 63

VII. ENVIRONNEMENT _______________________________________________ 65

A. LA HQE (HAUTE QUALITE ENVIRONNEMENTALE) _________________________ 65

B. REGLEMENTATION ET ELIMINATION DES DECHETS DE CHANTIER ____________ 66

C. NUISANCES : ______________________________________________________ 69

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VIII. SECURITE ____________________________________________________ 70

A. LE PPSPS _________________________________________________________ 70

B. MESURES DE SECURITE COLLECTIVE ___________________________________ 70

C. EQUIPEMENTS DE PROTECTION INDIVIDUELLE (EPI) ______________________ 71

IX. MISE EN ŒUVRE ________________________________________________ 74

A. LA MISE EN ŒUVRE D’UN PLANCHER CHAUFFANT (SYSTEME PLAQUES A PLOTS) 74

B. LA MISE EN ŒUVRE D’UNE VMC ______________________________________ 78

X. PATHOLOGIES __________________________________________________ 81

A. INTERACTION ENTRE DIVERS MATERIAUX ______________________________ 81

B. PRESENCE DE BOUE DANS LE CYCLE D’EAU CHAUDE ______________________ 82

C. L’ENTARTRAGE ____________________________________________________ 83

D. FEU DE CHEMINEE __________________________________________________ 84

E. DISFONCTIONNEMENT DU CIRCUIT D’AIR EN VMC __________________________ 85

F. Intoxication au monoxyde de carbone ___________________________________ 85

XI. ECONOMIE DU LOT ______________________________________________ 86

A. CHAUFFAGE _______________________________________________________ 86

B. VENTILATION _____________________________________________________ 87

XII. INNOVATION SUR LE LOT _________________________________________ 89

A. LE CHAUFFAGE SOLAIRE A AIR OU MUR PARIETO-DYNAMIQUE _____________ 89

B. LA CONCEPTION BIOCLIMATIQUE _____________________________________ 90

C. LES BÂTIMENTS PASSIFS _____________________________________________ 92

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I. ETUDE STRUCTURO-FONCTIONNELLE DU LOT

A. LOT CHAUFFAGE

1. Fonction :

Le chauffage a pour but de compenser les différentes déperditions du bâtiment et

d’assurer un confort thermique aux usagers.

2. Structure :

Production, transport et diffusion de la chaleur par des corps de chauffe.

Figure 1 Schéma fonctionnel du lot chauffage

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B. CONFORT D’ETE

1. Fonction :

Le confort d’été a pour but d’abaisser la température de l’habitat en période estivale.

2. Structure :

Absorption de chaleur par des systèmes à détente directe ou à eau glacée.

Figure 2 Schéma fonctionnel du confort d’été

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C. LOT VENTILATION

1. Fonction :

La ventilation permet le maintient de conditions confortables :

-pour les occupants : amenée du volume d’air hygiénique nécessaire à la respiration,

évacuation des poussières, produits gazeux (CO2, CO, NOX …) et des odeurs.

-pour le bâti : évacuation de la vapeur d’eau.

2. Structure :

Système d’extraction et d’entrée d’air.

Figure 3 Schéma fonctionnel du lot ventilation

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D. SYSTEMES COMBINES

1. Fonction :

Les systèmes combinés permettent soit d’allier ventilation et traitement thermique soit

chauffage et confort d’été.

2. Structure :

Ventilation et traitement thermique : traitement thermique de l’ambiance par flux d’air.

Chauffage et confort d’été : système capable de produire du chaud ou du froid à partir du

travail d’un fluide frigorigène.

Figure 4 Schéma fonctionnel d'un système combiné

II.

Figure 4 Schéma fonctionnel de systèmes combinés

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REGLEMENTATION, HIERARCHIE DES NORMES

Dans cette partie nous allons lister les différentes normes existantes concernant le

domaine de la thermique et de la ventilation. Afin de mieux comprendre la réglementation, nous

ferons ce qu’on appelle la hiérarchie des normes.

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A. DIRECTIVES EUROPEENNES

On note qu’il existe d’autres réglementations européennes de moindre importance.

-La directive 93/76/CEE qui prône la mise en œuvre des programmes nationaux dans le

domaine de l'efficacité énergétique

-La directive 89/106/CEE qui s’intéresse aux installations de chauffage, de refroidissement

et d'aération pour qu’elles soient conçues et construites de manière à ce que la consommation

d'énergie requise pour leur utilisation reste modérée.

B. DOCUMENTS TECHNIQUES UNIFIES

Les DTU sont des documents qui contiennent les règles techniques relatives à l’exécution

des travaux de bâtiment et sont traditionnellement publiés dans les cahiers du Centre Scientifique

et Technique du Bâtiment (CSTB). Ils sont reconnus et approuvés par les professionnels de la

construction et servent de références aux experts en assurances et aux tribunaux.

Dans les marchés privés, les DTU ne peuvent être imposés que par contrat ou arrêté

ministériel, leur non-respect peut toutefois entraîner l’exclusion des garanties offertes par les

polices d’assurance.

Dans les marchés publics, le respect des DTU est obligatoire.

Aujourd’hui, avec l’harmonisation européenne, les DTU tendent à se transformer en

norme française homologuée (HOM), en norme expérimentales (EXP) ou en fascicule de

documentation (FD).

La norme et le DTU sont complémentaires, la norme définit le produit quand le DTU

règlemente sa mise en œuvre.

1. DTU 45 relatif à l’isolation thermique

DTU 45.1 Octobre 2001 (NF P75-401) - Isolation thermique des bâtiments frigorifiques et

des locaux à ambiance régulée

2. DTU 65 relatif au chauffage

DTU 65.4 Novembre 1997 - Chaufferies aux gaz et aux hydrocarbures liquéfiés -

Prescriptions techniques (édition mars 1983)

DTU 65.12 Octobre 2000 (NF P50-601) Réalisation des installations de capteurs

solaires plans à circulation de liquide pour le chauffage et la production d'eau chaude

sanitaire

DTU 65.12 Octobre 1998 (NF P50-601-1/A1) - Réalisation des installations de

capteurs solaires plans à circulation de liquide pour le chauffage et la production d'eau

chaude sanitaire

Capteurs

solaires

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DTU 65.3 Octobre 2000 (NF P52-211) - Travaux relatifs aux installations de sous-

stations d'échange à eau chaude sous pression

DTU 65.3 Octobre 2000 (NF P52-211-1/A1) - Travaux relatifs aux installations de

sous-stations d'échange à eau chaude sous pression

DTU 65.6 Mai 1993 (NF P52-301) - Prescriptions pour l'exécution des panneaux

chauffants à tubes métalliques enrobés dans le béton - Cahier des charges. (Changement

de statut du DTU 65.6 de juin 1968)

DTU 65.7 Septembre 1999 (NF P52-302) - Exécution des planchers chauffants par

câbles électriques enrobés dans le béton

DTU 65.8 Mai 1993 (NF P52-303-1) - Exécution de planchers chauffants à eau

chaude utilisant des tubes en matériaux de synthèse noyés dans le béton

DTU 65.9 Octobre 2000 (NF P52-304) - Installations de transport de chaleur ou de

froid et d'eau chaude sanitaire entre les productions de chaleur ou de froid et les

bâtiments

DTU 65.10 Octobre 2000 (NF P52-305) - Canalisations d'eau chaude ou froide sous

pression et canalisations d'évacuation des eaux usées et des eaux pluviales à l'intérieur

des bâtiments - Règles générales de mise en œuvre

DTU 65.10 Juin 1999 (NF P52-305-1/A1) - Canalisations d'eau chaude ou froide

sous pression et canalisations d'évacuation des eaux usées et des eaux pluviales à

l'intérieur des bâtiments - Règles générales de mise en œuvre

DTU 65.10 Octobre 2000 (NF P52-305-1/A2) - Travaux de bâtiment - Canalisations

d'eau chaude ou froide sous pression et canalisations d'évacuation des eaux usées et des

eaux pluviales à l'intérieur des bâtiments - Règles générales de mise en œuvre

3. DTU 67 relatif à la réfrigération

DTU 67.1 Mai 1993 (P75-411) - Isolation thermique des circuits frigorifiques

4. DTU 24 relatif à la fumisterie

DTU 24.1 Octobre 2000 (NF P51-201) - Travaux de fumisterie - Cahier des charges

DTU 24.1 Octobre 1999 (NF P51-201/A1) - Travaux de fumisterie - Cahier des

charges

DTU 24.1 Octobre 2000 (NF P51-201/A2) - Travaux de fumisterie - Cahier des

charges

Planchers

Chauffants

Sous stations

d’échange

Canalisation

d’eau

chaude ou

froide

Travaux

relatifs aux

conduites de

cheminée

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DTU 24.2.1 Octobre 2000 (NF P51-202/A1) - Cheminées à foyer ouverts équipées

ou non d'un récupérateur de chaleur utilisant exclusivement les bois comme combustible

- Cahier des clauses techniques

DTU 24.2.2 Octobre 2000 (NF P51-203/A1) - Cheminées équipées d'un foyer

fermé ou d'un insert utilisant exclusivement le bois comme combustible - Cahier des

clauses techniques

DTU 24.2.3 Février 1995 (NF P51-204-1) - Cheminées équipées d'un foyer fermé

ou d'un insert conçu pour utiliser les combustibles minéraux solides et le bois comme

combustibles

5. DTU 68 relatif à la ventilation

DTU 68.1 Juillet 1995 (XP P50-410) - Installation de ventilation mécanique contrôlée :

règles de conception et de dimensionnement

DTU 68.2 Mai 1993 (NF P50-411) - Exécution des installations de ventilation mécanique

6. DTU 61 relatif aux installations de gaz

DTU 61.1 Novembre 1997 - Installations de gaz

DTU 61.1 Décembre 2001 (NF P45-204) - Installations de gaz dans les locaux d'habitation –

C. REGLEMENTATION THERMIQUE

Contrairement aux DTU qui s’occupent de la phase de mise en œuvre, la règlementation

fixe des modalités à respecter au moment de la conception.

Suite à la ratification du protocole de Kyoto par la France en 1997, une deuxième

réglementation plus exigeante et complète que celle de 1974 a été créée en 2000 et mise en

application en 2001 pour répondre aux nouvelles aspirations environnementales et contribuer aux

économies d’énergies (le secteur du bâtiment représentant 40% de la consommation d’énergie

totale et le chauffage 60% de la consommation du bâtiment). Il faut notamment tenir compte du

fait qu’en dix ans les gaz à effet de serre issus du bâtiment subissent une forte hausse.

Cheminées à

foyer fermé

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1. La RT 2000

De manière générale, on peut dire que les calculs relatifs à la RT 2000 s’articulent autour

de trois composantes :

- La prise en compte des déperditions surfaciques et linéaires des bâtiments avec des

coefficients de moyen de déperdition Ubât et Ubât réf.

Le Ubât permet de situer la déperdition par transmission à travers l’enveloppe par rapport à

une valeur de référence Ubât réf calculée en fonction de caractéristiques thermiques de référence

des composants de l’enveloppe (Umax [W/m².K], Ψmax [W/m.K]). En clair le bureau d’étude va

comparer la réglementation avec ce qu’il va prescrire comme matériaux et matériels pour le

bâtiment.

- La détermination d’une température intérieure conventionnelle (Tic) maximale en période

estivale par rapport à une température de référence (Tic réf) calculée à partir de caractéristiques de

référence. Le but de ce calcul est de concevoir un bâtiment capable de limiter une montée en

température excessive de l’ambiance ainsi que le recours systématique de la climatisation lors des

fortes chaleurs. La méthode de calcul s’intéresse aux performances des vitrages (protection solaire

des vitrages), inclinaison et orientation des façades, zone climatique, inertie du bâtiment, …

- La prise en compte des consommations d’énergie avec les coefficients C et Cref. Le

coefficient C doit être inférieur à un coefficient Cref calculé en fonction de caractéristiques

thermiques de référence (isolation, modes de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire,

système de ventilation, systèmes d’éclairage, …).

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2. La RT 2005

En ce qui concerne la RT 2005, il faut savoir qu’elle est applicable aux bâtiments neufs dont

le permis de construire est postérieur au 1er septembre 2006.

Publiée dans le Journal Officiel du 25 mai 2006 (Décret n° 2006- 592 et Arrêté du 24 mai

2006) et d'application obligatoire depuis le 1er septembre 2006, la RT 2005 renforce les exigences

de 15 % en moyenne par rapport à la RT 2000. Le renforcement des exigences sur le bâti vise en

priorité les ponts thermiques avec un renforcement d'environ 20 % par rapport à la RT 2000.

Dans la RT 2005, les bâtiments sont répartis selon deux catégories : les CE1 et les CE2.

Les locaux répondant aux caractéristiques du tableau suivant sont classés CE2, les autres

sont CE1.

Système de

Refroidissement Zone Usage

Zone

Climatique

Exposition au Bruit

des baies Altitude

Oui Habitation ou

Hébergement H2d ou H3 BR2 ou BR3 ≤ 400 m

Oui Enseignement H2d ou H3 BR2 ou BR3 ≤ 400 m

Oui Bureaux -

BR2 ou BR3 ou

baies pas

ouvrables

-

Oui Bureaux H1c ou H2c - ≤ 400 m

Oui Bureaux H2d ou H3 - ≤ 800 m

Oui Commerce - - -

Oui

Spectacle ou

conférence ou

salle polyvalente

- - -

Oui Etablissement sanitaire - - -

Tableau 1 Classification des bâtiments (CE2)

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a) Zones climatiques

La RT 2005 divise la France en huit grandes zones climatiques. Ces dernières interviennent

dans les critères de classification du bâtiment mais aussi dans le calcul des coefficients (Ubât, Ubât réf,

C, Cref, Tic, Tic rèf).

b) Angle d’ensoleillement

En bleu, sont indiqués les pourcentages de vitrage conseillés pour les bâtiments en

fonction de l’orientation des parois.

Figure 2 été

Figure 3 hiver

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c) Calcul du Ubât et du Ubât réf

Ubât = HT/AT

- HT : Coefficient des déperditions par transmission entre locaux chauffés d’une part et

extérieur, sol et locaux non chauffés d’autre part [W/K]

- AT : Surface intérieure totale des parois qui séparent l’espace chauffé de l’extérieur, du sol

et des locaux non chauffés [m²]

HT = HD + HS + HU

HD : Coefficient des déperditions par transmission entre locaux chauffés et l’extérieur

HU : Coefficient des déperditions par transmission entre locaux chauffés et non chauffés

HS : Coefficient des déperditions par transmission entre locaux chauffés et le sol

Calcul de HT : HT = S x Ubât / 1000 (1000 = Pour avoir le résultat en kW)

a : coefficient de déperditions selon les parois (en W/m².K)

L : linéique de pont thermique (en W/m.K)

Ubât réf =

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Parois Coefficient

ai

Zones Climatiques

Surface ou

longueur

H1, H2 et

H3 > 800

m

H3 ≤

800m

Déperditions surfaciques

Murs en contact avec l'extérieur ou le sol a1

(W/m².K) 0,36 0,40 A1

Planchers hauts et toitures autres que ceux

pris en compte dans A3

a2

(W/m².K) 0,20 0,25 A2

Planchers en béton ou en maçonnerie et

planchers à base de tôles métalliques

nervurées

a3

(W/m².K) 0,27 0,27 A3

Planchers bas

a4

(W/m².K)

0,27 0,36 A4

Portes, à l'exception des portes entièrement

vitrées

a5

(W/m².K) 1,50 1,50 A5

Fenêtres, portes vitrées, portes-fenêtres,

parois transparentes et translucides.

a6

(W/m².K) 2,10 2,30 A6

Fenêtres, portes vitrées, portes-fenêtres,

parois transparentes et translucides.

a7

(W/m².K) 1,80 2,10 A7

Ponts thermiques de liaison au niveau du plancher

Bas a8

(W/m.K) 0,40 0,40 L8

Intermédiaire (maisons individuelles) a9

(W/m.K)

0,55 0,55 L9

0,60 0,60 Intermédiaire (autres bâtiments)

Haut (maisons individuelles) a10

(W/m.K)

0,50 0,50 L10

0,60 0,60 Haut (autres bâtiments) Tableau 2 Tableau des coefficients ai en fonction des zones climatiques

Type de bâtiment Ubâtbâtbâtbât----maxmaxmaxmax

Maisons individuelles Ubât-ref X 1,20

Autres bâtiments à usage d'habitation Ubât-ref X 1,25

Autres bâtiments Ubât-ref X 1,50

Tableau 3 Tableau donnant le Ubatmax admissible suivant le type de bâtiment

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d) Calcul de Cep et Cep ref

Une source d’énergie primaire (EP) est une forme d’énergie disponible dans la nature

avant toute transformation.

Le coefficient Cep du bâtiment est exprimé en kWh d’énergie primaire par m² par an.

Il est obtenu par la formule suivante :

Cep = Cch Cep-ch + Cfr Cep-fr +Cecs Cep-ecs + Cecl Cep-ecl +Cvent Cep-vent + Caux Cep-aux – Cepv Cep-pv [kWh

e.p./m²/an]

Cch : consommation conventionnelle d’énergie du bâtiment correspondant au chauffage

hors auxiliaires et ventilateurs, en kWh/m2,

Cfr : consommation conventionnelle d’énergie du bâtiment correspondant au

refroidissement hors auxiliaires et ventilateurs, en kWh/m2,

Cecl : consommation conventionnelle d’énergie du bâtiment correspondant à l’éclairage, en

kWh/m2,

Cecs : consommation conventionnelle d’énergie du bâtiment correspondant à l’eau chaude

sanitaire hors auxiliaires, en kWh/m2,

Cvent : consommation conventionnelle d’énergie du bâtiment correspondant aux

ventilateurs, en kWh/m2,

Caux : consommation conventionnelle d’énergie du bâtiment correspondant aux autres

auxiliaires de distribution et génération, en kWh/m2,

Epv : fourniture d'énergie photovoltaïque, en kWh/m2,

Cep-ch, Cep-fr, Cep-ecs, Cep-ecl, Cep-vent, Cep-aux, Cep-pv : coefficients de transformation en énergie

primaire correspondant respectivement au chauffage, au refroidissement, à l’eau chaude sanitaire,

à l’éclairage, à la ventilation et au photovoltaïque.

Si par exemple le chauffage utilise deux énergies le produit Cch*Cep-ch est remplacé par

Cch(1)*Cep-ch(1) + Cch(2)*Cep-ch(2) ; le produit d’indice 1 correspondant à l’énergie 1 et le produit

d’indice 2 à l’énergie 2.

e) Les coefficients de transformation en énergie primaire sont donnés

dans le tableau suivant

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Le coefficient d’énergie primaire est, de manière imagée, la chaleur que peut fournir un

élément de la nature et qui peut être récupérée par l’usager.

Par exemple, quand on brûle du bois dans un insert, la chaleur dégagée par la combustion

correspond à la chaleur ressentie par l’usager. Pour ce qui est de l’électricité, dans un premier

temps, quelque soit le combustible, on va produire de la chaleur dans une centrale thermique puis

on va la turbiner pour transformer cette énergie thermique en énergie électrique. Compte tenu du

rendement de 50% de ce type d’installation de conversion et des pertes dues au transport jusqu’au

lieu de consommation, en moyenne, pour récupérer 1kWh de chaleur par électricité dans notre

logement, il faut produire initialement 2,58 kWh de chaleur au niveau de la centrale thermique.

Le coefficient Cep doit être inférieur ou égal au coefficient de référence (Cep réf) :

Cep ≤ Cep réf

Jusqu'au 31/12/2007, pour les bâtiments autres que d'habitation de catégorie CE1

climatisés (calculé en le considérant de catégorie CE2) :

Cep ≤ 0,9.Cep réf

2. Pour les bâtiments à usage d'habitation pour lesquels plus de 90 % de la surface est

chauffée par une énergie autre que le bois :

Cep ≤ Cep max

Type de chauffage Zone climatique Cepmax

Combustibles fossiles

H1 130

H2 110

H3 80

Chauffage électrique y

compris les pompes à

chaleur

H1 250

H2 190

H3 130

Tableau 4 Consommation d'énergie maximale Cepmax en KWhep/m².an

f) Température intérieure de confort (Tic)

On doit avoir Tic ≤Ticref

Avec Ticref qui change selon la zone climatique prise en considération

Tic qui dépend de l’inertie du bâtiment (capacité à emmagasiner de la chaleur ou du

froid, le béton a une forte inertie thermique contrairement au bois)

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g) Débits autorisés

Type de local Sans accueil du public-

débit (m3/h)

Avec accueil du public-

débit (m3/h)

Par

pers.

Par

m²

Par

local

Par

pers.

Par

m²

Par

local

Entrée

d'air

Hall recevant du public - - - 18 2,6 - Poste d'accueil 25 2 - 25 2,5 - Salle d'attente - - - 18 9 -

Bureaux individuels < 25 - 25 25 - 25 Bureaux collectifs 25 2 - 25 2,5 -

Espace à

cloisonnement mobile 25 1,8 - - - -

Sortie

d'air

Cabinets d'aisance - - 30 - - 30 Cabinets d'aisance

groupés - -

30 +

15N - -

30 +

15N

Tableau 5 Réglementation sur la ventilation, débits minimaux autorisés

Ces valeurs sont prises en compte au moment du dimensionnement du système de

ventilation mais aussi dans le bilan thermique du bâtiment.

RT 2000 RT 2005

Consommation d'énergie

Chauffage + Ventilation + ECS + Eclairage en

non résidentiel

Chauffage + Refroidissement + Ventilation +

ECS + Eclairage

Exigence : Cep ≤ Cepréf Exigence : Cep ≤ Cepréf

Cep ≤ Cepmax pour les bâtiments d'habitation

Méthode de calcul : Th-C et Th-E Méthode de calcul : Th-C-E

Unité : kWh ep/ m².an Unité : kWh ep/m².an

Température intérieure d'été

Par bâtiment Par zone d'usage

Zones climatiques

3 zones Hiver et 4 zones Eté 8 zones

Tableau 6 Les nouveauté de la RT2005 par rapport à la RT2000

En plus de la RT 2000, la RT 2005 prend en compte la consommation énergétique du

système d’éclairage dans l’habitat afin d’utiliser un matériel plus performant. Par exemple, les

électriciens de bureaux d’études doivent respecter une valeur maximale de 13W/m² pour leurs

luminaires.

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Parois Coef. Umaxmaxmaxmax. (W/m²K) RT 2000 RT 2005

Murs en contact avec l'extérieur ou avec le sol 0,47 0,45

Murs en contact avec un volume non chauffé - 0,45/b*

Planchers bas donnant sur l'extérieur ou sur un parking collectif 0,36 0,36

Planchers bas donnant sur un vide sanitaire ou sur un volume non

chauffé 0,43 0,40

Planchers hauts en béton ou en maçonnerie, et toitures en tôles

métalliques étanchées (DTU 43.3) 0,36 0,34

Planchers hauts en couverture en tôles métalliques (DTU 40.35) - 0,41

Autres planchers hauts 0,30 0,28

Fenêtres et portes-fenêtres prises nues donnant sur l'extérieur 2,90 2,60

Façades rideaux 2,90 2,60

Coffres de volets roulants - 3,00

Tableau 7 Comparaison des garde-fous des coefficients de transmission surfacique

Comme on a pu le dire jusqu’à présent, on remarque que les exigences en matière

d’isolation ont été renforcées. Par exemple, pour un mur classique en contact avec l’extérieur ou

le sol, le Umax est passé de 0,47 à 0,45 w/m².K, cela signifie que l’on autorise une déperdition de 45

Watts pour une surface de mur de 1m² et un écart de température entre les deux faces du mur de

1°C (=1K).

Type de bâtiment Ψ (W/m.K)

RT 2005 RT 2000

Maisons individuelles 0,65 (0,75 jusqu'au 31/12/2007) 0,99

Autres bâtiments à

usage d'habitation 1,0 1,10

Bâtiments à usage

autre que d'habitation

1,2 (1,35 jusqu'au 31/12/2007)

Pour les liaisons avec des planchers hauts à base de

tôles métalliques nervurées : 2 (jusqu'au 31/12/2006)

1,35

Tableau 8 Comparaison des garde-fous des coefficients de transmission linéique

Le Ψ est le coefficient de transmission thermique linéique, il quantifie l’énergie perdue par

les ponts thermiques.

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h) Importants ponts thermiques au niveau des dalles entre étages et

de certains murs intérieurs d'appartements � mise en œuvre douteuse

de l'isolant.

D. LES LABELS

Outre la réglementation que le maître d’ouvrage doit respecter, pour donner un autre

cachet à son bâtiment ce dernier peut aussi lui faire certifier différents labels.

Le label «performance énergétique» atteste que le bâtiment respecte un niveau de

performance énergétique globale supérieur à l'exigence réglementaire et des modalités minimales

de contrôle.

A l'heure actuelle, ce label comprend deux niveaux :

- Le label « Haute Performance Energétique, HPE 2005 » correspond à une consommation

conventionnelle d'énergie inférieure de 10% à la consommation conventionnelle de référence de

la réglementation 2005;

- Le label « Très Haute Performance Energétique, THPE 2005 » correspond à une

consommation conventionnelle d'énergie inférieure de 20% à la consommation conventionnelle

de référence de la réglementation 2005.

Exemple de ponts thermiques entre une dalle et un mur avec une isolation intérieure

P a g e | 22

Ces niveaux de performance traduisent la volonté d'amélioration de la performance

énergétique des bâtiments neufs : ils sont encore plus ambitieux que ceux du HPE-2000 qui

correspondaient à une consommation conventionnelle d'énergie inférieure respectivement de 8%

et 15% à la consommation conventionnelle de référence RT2000.

Un label « bâtiment économe en énergie » donnera prochainement à la France la

possibilité de valoriser les constructions consommant très peu d'énergie, dans la lignée des labels

« passivhaus » en Allemagne et « Minergie » en Suisse.

Pour obtenir ces labels, les constructeurs devront mobiliser toutes les techniques

permettant d'économiser l'énergie, ce qui permettra au secteur de la construction de faire un

grand pas vers l'objectif de division par quatre des émissions de gaz à effet de serre à l'horizon

20501.

Tableau 9 Consommation de chauffage en KWh/m².an

1 Comparaison détaillée des labels les plus couramment utilisés en annexe 1.

P a g e | 23

E. LE DIAGNOSTIC DE PERFORMANCE ENERGETIQUE

A partir du 1er novembre 2006, un diagnostic de performance énergétique devra être

réalisé lors de ventes de bâtiments ou parties de bâtiments. Le diagnostic de performance

énergétique est un des dispositifs importants du Plan Climat pour renforcer les économies

d’énergie et réduire les émissions de gaz à effet de serre dans le domaine du bâtiment.

Le diagnostic de performance énergétique comporte deux étiquettes:

Il permettra aux personnes désireuses d’acheter un bien immobilier: - d’être informées sur les caractéristiques thermiques (chauffage, production d’eau

chaude,…) du bien qu’elles souhaitent acheter, sur les consommations d’énergie et sur une estimation des coûts dus à ces consommations.

- d’être sensibilisées à la lutte contre l’effet de serre, par l’évaluation de la quantité de gaz à effet de serre (en kilogramme de dioxyde de carbone par m²) émis en raison de la consommation d’énergie du bâti.

De plus, ce dispositif va inciter le vendeur à réaliser des travaux pour diminuer les

consommations énergétiques dans le but de rendre son bien plus économe et donc plus attractif aux yeux d’éventuels repreneurs.

Pour les logements avec un chauffage individuel, une méthode conventionnelle de calcul des consommations est mise à disposition des diagnostiqueurs par le ministère. Pour les logements et les locaux situés dans un bâtiment disposant d’un chauffage collectif, la consommation moyenne est calculée à partir des différentes factures d’énergies ou des relevés de charges.

K

gCO /m².

Tableau 11 Consommation d'énergie Tableau 10 Impact sur l'émission de gaz à effet de serre

kWh

/m².an

P a g e | 24

III. LES COUPES TECHNOLOGIQUES DE CONCEPTION

A. LOT CHAUFFAGE

1. Le Chauffage urbain

Le réseau de chaleur, ou réseau de chauffage urbain, est un équipement collectif qui vise à

produire et distribuer à des utilisateurs de la chaleur sous forme d’eau chaude ou de vapeur d’eau.

Le fluide est acheminé par des canalisations (le réseau de distribution) desservant les

immeubles équipés de postes de livraison (les sous-stations). La vapeur ou l'eau chaude cède une

partie de ses calories aux installations de l'immeuble.

Un réseau de chaleur fonctionne en circuit fermé : il comprend donc toujours au moins

deux canalisations : l'une pour conduire le fluide vers les utilisateurs, l'autre pour son retour.

Le réseau de chauffage urbain implique trois éléments fondamentaux: les centres de

production, le réseau de distribution et les postes de livraison.

a) La production de chaleur

La production de chaleur est assurée par des installations thermiques comprenant :

- les unités de stockage de combustibles,

- les fours et les chaudières,

- la cheminée d'évacuation des rejets gazeux et leurs dispositifs de traitement,

- les unités de déminéralisation et d’adoucissement d’eau,…

Différentes sources d’énergie peuvent être utilisées pour produire la chaleur : le gaz

naturel, le charbon et le fioul, la valorisation énergétique des déchets.

Il existe des centrales qui produisent de la vapeur surchauffée (plus de 200°C et 20 bars de

pression) et certaines qui produisent une eau chaude de l’ordre de 90°C (réseau basse

température).

P a g e | 25

b) La distribution de chaleur

Le fluide produit par les unités vues précédemment est

distribué par un réseau maillé et interconnecté. La distribution

s’effectue par l’intermédiaire de deux canalisations, une pour l’aller et

une pour le retour. Celle de l’aller est dimensionnée en fonction de

l’état de l’eau, celle du retour uniquement pour de l’eau liquide car

dans le cas d’utilisation de vapeur d’eau, celle-ci se condense en

cédant sa chaleur au niveau des sous-stations.

Les canalisations sont principalement en acier recouvert de polyuréthane expansé et de

polyéthylène pour l'isolation thermique.

c) Les postes de livraison

La chaleur est délivrée aux utilisateurs (habitat, bâtiments publics et tertiaires, entreprises

industrielles...) à partir d'un branchement effectué sur le réseau principal vers un poste de

livraison muni d’un échangeur de chaleur. Ce dernier transfert la chaleur du réseau primaire à un

réseau secondaire propre au bâtiment. La chaleur est principalement destinée au chauffage et à la

production d’eau chaude sanitaire.

Poste de livraison

Les avantages du réseau de chaleur par rapport à des productions décentralisées :

- maîtrise des coûts par la centralisation de la production et de l'achat de l'énergie

(combustible, énergie récupérée lors de la valorisation des déchets ménagers,...)

- maîtrise de l'impact environnemental (rejets des produits issus de la combustion) par

une amélioration du rendement de la production de chaleur. En effet, une chaudière centralisée

est gérée de manière plus professionnelle (contrôle accru de la combustion --> meilleure

combustion --> rejets plus propres) qu'un ensemble de petites unités incapables de maîtriser leur

combustion pour avoir des rendements constants à long terme.

P a g e | 26

- sécurité des bâtiments (absence du stockage de combustible dans les immeubles) et

des utilisateurs (absence de chaudière individuelles souvent mal réglées, donc nocive).

- gain de place dans les bâtiments, à la place d'une chaudière et d'un stockage de

combustible, on se retrouve uniquement avec un échangeur de chaleur.

d) Les inconvénients

- difficulté de mise en place et d'entretien des réseaux souterrains.

- pour accroître la rentabilité, nécessitée d'un réseau dense à une relative proximité de la

production.

- zone sensible aux alentours d'une centrale de production. (Rejets atmosphériques,

importante aire de stockage de combustible, pollution visuelle aussi avec la cheminée).

2. Le Chauffage central

Le chauffage central est un mode de chauffage dont la production de chaleur est assurée

par un générateur thermique (chaudière), puis véhiculée vers des corps de chauffe (radiateurs,

panneaux rayonnants, convecteurs, planchers chauffants) par l’intermédiaire d’un fluide

caloriporteur (eau, vapeur…) circulant dans un réseau de distribution hydraulique.

Ce type de chauffage peut être utilisé pour chauffer les pièces d’un logement mais

également servir à produire de l’eau chaude sanitaire tout en chauffant l’ensemble de l’habitat.

L’inconvénient majeur du chauffage central est son coût de mise en œuvre.

Ce type de chauffage peut être très varié selon le combustible choisi et le type de

chaudière.

� Il existe ainsi différents modes de chauffage central :

- Chauffage central individuel : qui ne concerne qu'un logement (un appartement, une

maison).

- Chauffage central collectif : concernant plusieurs logements (immeuble). Dans ce cas, le

générateur (la chaudière) alimente un ensemble d'émetteurs (radiateurs,…) dans plusieurs

logements. Il présente comme avantages :

- la réduction du nombre de générateurs thermiques, et donc moins de manipulation

de combustibles avec une amélioration de la sécurité et une maîtrise de la pollution

atmosphérique,

- la limitation du volume occupé par les générateurs et une maintenance moindre,

- la rentabilité de l'utilisation du combustible avec un achat groupé,

P a g e | 27

� Les sources de combustion sont également variées (gaz, fioul, bois, granulés…) comme le

types de chaudières :

- les chaudières traditionnelles, dont la température de service est limitée lors de leur

conception.

- les chaudières basses température, fonctionnent à une température plus basse que les

chaudières classiques. Elles permettent de réaliser des gains de consommation de l’ordre de 10%

par rapport à une chaudière moderne standard.

- les chaudières à condensation, conçues pour la condensation d’une grande partie de la

vapeur d’eau contenue dans les fumées permettent d’augmenter le rendement global, au-delà des

limites des chaudières traditionnelles (20%) ou basse température. En effet, ces chaudières

récupèrent une quantité importante de chaleur contenue dans la vapeur d’eau des gaz de

combustion. Cette technologie se distingue aussi par des émissions polluantes minimales et par un

mode de chauffage particulièrement économique.

P a g e | 28

3. Configuration d’un radiateur de chauffage central :

(1) le robinet de réglage (standard ou thermostatique), généralement placé en haut du radiateur. C’est à partir de cet endroit que l’eau chaude entre dans le radiateur

(2) purgeur du radiateur : toujours placé en haut, il permet de retirer l’air présent dans ce corps de chauffe.

(3) vanne de retour d’eau vers la chaudière (généralement placée en quinconce par rapport au robinet de réglage), elle se situe sur la partie basse de la tuyauterie et permet de changer de radiateur (évite la remonté de l’eau).

4. Régulation

La régulation du chauffage a pour fonction de maintenir les conditions de température

intérieure souhaitées en fonction de la météo et la chaleur plus ou moins dégagée par les

équipements et les occupants. Les dispositifs de régulation sont adaptés au mode de chauffage. Ils

peuvent être centraux et commander alors le fonctionnement de l’ensemble de l’installation de

chauffage ou être répartis dans les pièces d’un logement. Associés à une programmation, les

régulateurs permettent de moduler le chauffage en fonction des pièces, de leur occupation, des

heures de la journée, des tarifs d’énergie.

a) Les différents principes de régulation

Pour assurer ces fonctions, la régulation commande la puissance de chauffage :

- soit en fonction de la température extérieure : à chaque valeur de température

extérieure correspond une fourniture de chauffe. Cette relation est établie selon les

caractéristiques du bâtiment et de l’installation. Ce système utilise ainsi la température extérieure

pour anticiper les changements de température à l’intérieur � Régulation centrale ;

P a g e | 29

- soit en

fonction de la température intérieure, mesurée en un ou plusieurs endroits dans le logement �

Régulation terminale.

Exemple de deux systèmes de régulation de chauffage central

Voici les différents composants d’un système de régulation d’un chauffage eau chaude :

- le robinet (ou vanne) thermostatique placé au niveau du radiateur est un système de

régulation individuel (différent selon les pièces) permettant de réguler le débit d’eau du radiateur

afin que celui-ci chauffe plus ou moins selon la position donnée et la température de la pièce.

La position de réglage va généralement de 1 (le moins chaud) à 5 (le plus chaud). Il y a

aussi une position * (antigel) avant la fermeture complète.

Pour un salon ou une cuisine, la vanne se règle ordinairement entre 3 et 4 (20-22°C). Sur 4

(22°C) pour une salle de bains. Entre 2 et 3 (18-20°C) pour une chambre à coucher. Sur 2 (17°C)

dans un hall. Et sur 1-2 (15-17°C) dans les pièces qu'on utilise rarement: chambre d'amis,

buanderie, etc. La particularité de ce système réside dans la présence d’un système mécanique

(sorte de poussoir) qui se dilate et se contracte en fonction de la température ambiante.

P a g e | 30

Lorsque la température ambiante baisse, le mécanisme se

contracte, laissant entrer davantage d'eau chaude dans le radiateur

pour augmenter le chauffage.

Lorsque la température ambiante augmente, il se dilate et

ferme partiellement l'arrivée d'eau.

Une vanne thermostatique permet ainsi de réaliser des

économies d’énergie car elle se ferme en cas d’apport de chaleur autre

que le chauffage.

Aujourd’hui, il existe des vannes thermostatiques programmables.

- Le robinet de réglage est là pour équilibrer le système au niveau des pertes de charge. Par

exemple un radiateur qui se trouve près de la chaudière verra son robinet de réglage plus « serré »

qu’un radiateur plus loin pour éviter que le premier prenne tout le débit et que le dernier ne soit

plus alimenté.

- Le thermostat d’ambiance permet quand à lui de réguler la chaudière en fonction de la

température qu’il y a dans la pièce principale. Des conflits peuvent survenir avec le robinet

thermostatique quand les deux sont sur la même installation. En effet, il est conseillé d’ouvrir au

maximum tous les robinets pour que le thermostat puisse agir en toute liberté. Néanmoins ce type

de pratique remet en cause la nécessité des robinets car on ne fait plus "du pièce par pièce" mais

on est plutôt sur une régulation générale.

- La sonde extérieure peut elle aussi commander la chaudière en mesurant la température

extérieure se trouvant sur la partie nord du bâtiment.

P a g e | 31

5. Les différents corps de chauffe

a) Eaux chaudes

- Radiateur

- Sèche serviette

- Plancher chauffant (en serpentin ou en escargot)

- Panneau rayonnant (eau très chaude fonctionnant

principalement en rayonnement et non en convection)

- Plafond chauffant

C’est un système de plafond suspendu rayonnant, chauffant ou

rafraîchissant. Éléments composés d’une dalle en fibre minérale en

sous face et d’une nappe avec deux circuits distincts de serpentins (eau

chaude, eau froide) intégrées dans un panneau isolant. Finition en deux

versions : plâtre ou métal. Aspect de surface plein ou perforé.

P a g e | 32

- L’aérotherme est un radiateur destiné aux gros

volumes (industrie) et possède une batterie eau

chaude et un ventilateur pour une meilleure

diffusion de la chaleur

- Convecteur et ventilo-convecteur

b) A air chaud pulsé

- Bouches de soufflage

- Gaine textile

P a g e | 33

c) Mixte eau chaude/eau glacée (climatisation)

- ventilo-convecteur (batterie eau

froide et/ou eau chaude couplée à un

ventilateur pour augmenter

l’échange)

- poutre froide

d) Electrique

- Les rideaux d’air chaud sont souvent

situés à l’entrée des magasins au dessus

des portes automatiques

- Convecteur

- Plafond et plancher chauffant

P a g e | 34

- Les émetteurs infrarouges ont le même

fonctionnement que les émetteurs rayonnant décris

après, seul leur utilisation change, ils sont utilisés

souvent dans des usines ou des entrepôts (hauteur de

plafond très importante) où chauffer l’air avec des

aérothermes classiques n’a aucun intérêt étant donné que ce dernière monte naturellement

par stratification. Du coup, l’air chaud se trouve en haut du local et les usagers ont froid.

- Les aérothermes sont de même type que les convecteurs mais

possèdent une puissance plus importante.

- Les émetteurs rayonnant ont une surface extrêmement chaude,

l’échange se fait donc principalement par rayonnement et très peu

par convection. Ce type de corps de chauffe est donc très utilisé

dans les endroits où il ya de forts courant d’air.

e) Gaz

- Aérotherme gaz, ils intègrent un brûleur, un filtre

fuel, un thermostat et un réservoir.

- Radiant gaz

P a g e | 35

B. LA POMPE A CHALEUR

1. Principe

Les systèmes de pompe à chaleur géothermique utilisent en majeure partie la chaleur

dégagée par la radioactivité naturelle des roches de la croûte terrestre et dans une moindre

mesure la chaleur dégagée par la radioactivité du noyau terrestre.

La géothermie se décompose traditionnellement en quatre catégories :

-la très basse température (inférieure à 35°C)

-la basse température (entre 35°C et 100°C)

-la moyenne température (entre 100 et 150°C)

-la haute température (supérieure à 150°C).

Ces différentes températures sont obtenues avec des profondeurs de forage différentes.

Dans le cas de la moyenne et haute température l’énergie géothermique correspond à

celle contenue dans les roches et les fluides (eau chaude, vapeur d’eau, eaux chargées)

remplissant les pores et les fractures de la croûte terrestre. On trouve souvent ces conditions dans

les zones d’activité volcanique.

Il existe différents types de pompes à chaleur utilisant le même principe, celui de la

machine frigorifique. On se contentera de présenter le système le plus répandu à savoir la pompe

à chaleur géothermique très basse température.

Exemple de pompe à chaleur géothermique eau/eau

La géothermie très basse température s’appuie sur le fait que la température à un mètre

de la surface du sol est quasi constante et positive toute l’année. L’hiver quand il gèle, le sol est

plus chaud que l’atmosphère: la pompe à chaleur établit un transfert de calorie du sol vers le

bâtiment alors que l’été quand le sol est plus froid que l’atmosphère elle réalise un transfert de

calories du bâtiment vers le sol.

Utilisée pour

chauffer

Valorisée en énergie électrique

P a g e | 36

2. Un mot sur les fluides frigorifiques

Les fluides frigorigènes (ou frigorifiques) ont pour rôle d’assurer les transferts thermiques

entre l’évaporateur et le condenseur, on les appelle parfois aussi fluides caloporteurs. Ils ont, entre

autre, pour propriétés de se condenser en haute pression (environ 20bars) à température

ambiante et de s’évaporer en basse pression (environ 5bars) à faible température afin de pouvoir

capter un maximum de calories de l’ambiance à refroidir.

3. Le cycle frigorifique

COMPRESSEUR : il aspire le fluide frigorigène réchauffé au passage de l’évaporateur et

relève sa température en le compressant. Le fluide passe de la basse pression (BP) à la haute

pression (HP), il est alors en phase gazeuse.

CONDENSEUR : le fluide frigorigène cède la chaleur au fluide du circuit de chauffage, il

passe en phase liquide mais reste en HP.

DETENDEUR : il abaisse la pression du liquide frigorigène, il passe donc de la HP à la BP et

en le détendant, le fluide se refroidi (agitation moléculaire moins importante).

EVAPORATEUR : la chaleur prélevée dans le sol est transférée au fluide frigorigène (qui est

à ce moment très froid), il se réchauffe, ce qui permet sa vaporisation. A la sortie de l’évaporateur,

le fluide frigorigène est en phase gazeuse BP.

a) Schéma de principe d’une pompe à chaleur en fonctionnement

hiver

P a g e | 37

C. LE LOT VENTILATION

1. Les trois grandes technologies

Aujourd'hui, l'évolution des isolants thermiques et l'amélioration de l'étanchéité des

fenêtres rendent les maisons et les bâtiments pratiquement étanches. Or, l'intérieur d'une maison

est un endroit où se produisent des dégagements d'humidité, où vivent des acariens, où se

développent des bactéries et des odeurs...

La forte étanchéité de l’enveloppe est indispensable au bon confort thermique mais

demande d’être beaucoup plus attentif au système de ventilation car un défaut à ce niveau (l'air

insuffisamment renouvelé) peut provoquer l’apparition des acariens, d’un air insalubre, de

condensations diverses (et donc de moisissures)... L'enjeu de la ventilation est donc d'introduire

un air de qualité indispensable à une vie saine et hygiénique et d'éviter l'accumulation d'odeurs

désagréables et de dégagements de certains composants chimiques (COV � composés organiques

volatils, présents dans certains produits de construction). La ventilation n’est pas uniquement à

prendre en compte au niveau du confort, elle participe à la préservation de la qualité du bâti et

comme tout système, on peut faire en sorte d’améliorer son efficacité énergétique en choisissant

des technologies adaptées.

Sur le schéma suivant2, on peut visualiser les schémas de principe de ventilation les plus

répandus et analyser leur intérêt car chaque choix doit être cohérent quand l’étude est menée.

2 Issue du Guide CETIAT ventilation performante dans les écoles

P a g e | 38

Ventilation mécanique simple flux par extraction (Sfe)

Avantages Inconvénients

- taux de renouvellement d’air

permanent

- réseau de conduits simple

- maîtrise des débits extraits

- possibilité de modulation des débits

- application limitée si le débit devient

trop élevé, en hiver : débit d’air froid trop

important par les entrées d’air en façade

- difficulté d’isolation acoustique par

rapport à l’extérieur ; traitement nécessaire

par entrées d’air acoustiques.

Ventilation mécanique simple flux par insufflation (SFi)

P a g e | 39

Ventilation mécanique double flux (DF)

Avantages Inconvénients

- maîtrise des débits de soufflage et

d’extraction

- possibilité de traitement ou prétraitement

de l’air (filtration, préchauffage,

rafraîchissement) � CTA

- possibilité de “ forcer ” le débit d’air neuf

(amélioration du confort en période chaude)

- possibilité de récupérer de la chaleur sur l’air

extrait : économies d’énergie

- meilleur isolation acoustique par rapport à

l’extérieur (lorsqu’il n’y a pas d’ouverture

directe)

- passage des conduits (deux réseaux)

- coût global du système

- problème d’étanchéité des centrales

- entretien

-consommation électrique � deux

ventilateurs

- bruit généré par le système ; traitement à

prendre en compte (silencieux)

Avantages Inconvénients

-taux de renouvellement d’air

permanent

-réseau de conduits simple

-maîtrise des débits insufflés et de leur

répartition (gain en efficacité de

ventilation)

-possibilité de modulation des débits

-possibilité de préchauffer l’air neuf

-filtration de l’air neuf

- difficulté d’isolement acoustique par

rapport aux circulations voisines ou à

l’extérieur (présence de grilles de transfert de

capacités importantes (tout le

débit doit passer par elles)) ;

- transfert d’air et parcours de l’air

difficiles à contrôler.

P a g e | 40

2. Description détaillée d'un système double flux avec récupération de chaleur

Représentation schématique d’un système double flux

P a g e | 41

Schématisation de la circulation de l’air dans un

récupérateur de chaleur

On peut remarquer que l’air vicié ne croise pas l’air

neuf, il ne le contamine donc pas. L’échange de chaleur se fait

par conduction et convection entre les ailettes de métal de

l’échangeur.

Coupe de détail d’un système double flux avec récupération de chaleur pour maison

individuelle

Les bouches d'introduction d'air neuf ne

sont pas placées sur les fenêtres

(contrairement à un système simple flux),

l'air neuf est introduit par une entrée d'air

unique (6). Cet air neuf passe dans un

échangeur (3), où il récupère une partie

(jusqu'à 80%) des calories de l'air extrait

(2), se réchauffe, et est distribué par un

réseau de gaines particulier jusqu'à des

bouches de soufflage (4).

L'air extrait (1) est aspiré par le caisson d'extraction (5), passe dans son réseau de gaines (2), puis

dans l'échangeur (3), où il cède une partie de sa chaleur à l'air introduit (il provient de l'intérieur

chauffé de la maison) avant de continuer sa route vers la sortie d'air (7).

P a g e | 42

Photos de quelques éléments d’un système de ventilation

Sortie de toiture livrée

avec une plaque de

plomb afin de former

une embase

d'étanchéité (7)

Il existe des raccords spéciaux de

sortie d'air pour les toitures en tuile

(7)

Système de gaines à

sections circulaires avec

colliers permettant un

assemblage et un

démontage rapides (2)

Raccords de gaines (2)

Gaines en acier

galvanisé recouverte

d’un isolant

thermique.

Gamme de flexibles. Existe en acier

galvanisé, aluminium ou PVC.

Bouches d’entrées d’air

autoréglables

garantissant un débit

d’air neuf constant en

système simple flux. Il

existe aussi des

renforcements

acoustiques qui peuvent

se fixer dessus.

P a g e | 43

IV. DIMENSIONNEMENT

A. CHAUFFAGE

Dans cette partie, nous allons présenter les principales étapes de calculs pour

dimensionner un système de chauffage au fioul ou au gaz ; le principe étant quasiment le même

pour les deux énergies.

1. BESOINS ANNUELS EN CHAUFFAGE

Avant de regarder le matériel, il est nécessaire de bien connaître le bâtiment dans lequel va venir

s’insérer notre système, son environnement naturel et sa situation géographique notamment ainsi

que son utilisation.

a) Dimensionnement de chaudière

Pour cela, il faut déterminer

1) Le coefficient de déperditions thermiques HT du bâtiment, en kW/K. Il comprend les

déperditions à travers les parois (Hp) et les déperditions par renouvellement d’air (Hr).

HT=Hp+ Hr

2) Les besoins de chauffage du bâtiment.

B=HT(1-F)

B : Besoins de chauffage en kW/K

HT : Coefficient de déperditions thermiques

F : Facteur de couverture d’apports gratuits (souvent situé entre 20 et 30%)

3) Les consommations d’énergie pour le chauffage en W.h ou en J.

Pour cela il faut calculer les DJU (degrés jour unifiés) en base x. La base x couramment utilisée est la

base 18 c'est à dire 18 °C de température intérieure corrigée mais il est possible de calculer les DJU

pour une autre température. Les DJU sont calculés de la manière suivante : 18 - (moyenne

journalière des températures enregistrées chaque heure). Toutes ces températures sont ensuite

ajoutées pour avoir les valeurs par mois. Ces valeurs mensuelles vont être ajoutées sur environ 7

mois, période moyenne de chauffage allant du 15 octobre au 15 mai (durée qui dépend aussi des

régions). Si la température mensuelle est connue et bien sûr obtenue par mesure horaire, il est

possible de connaître les DJU du mois considéré.

ex : Mulhouse température mensuelle pour janvier 0,8 °C, DJU = (18 - 0,8) x 31 = 533 °C.j

E=B*DJU*24

E : Energie consommée en Wh

B : Besoins de chauffage en W/K

DJU : Degrés-jour (pour T intérieure choisie et une région donnée) en °C.j

P a g e | 44

4) Les pertes fatales (pertes quasi inévitables). Une partie d'entre elles sont les pertes par

les fumées (pourcentage en fonction du rendement de la chaudière). Les autres pertes sont assez

diverses comme les déperditions de la chaudière dues à son isolation. Il est difficile d'estimer ces

pertes car on ne connaît pas dans quelles mesures elles contribuent au chauffage du logement. Par

exemple, si la chaudière se trouve dans la cuisine, ses déperditions participent au chauffage du

logement, par contre si elle est à la cave et que celle-ci est mal isolée (tuyauterie comprise), l’énergie

dégagée est considérée comme perdue. C’est pourquoi, les chauffagistes calorifugent les tuyaux et la

chaudière s’ils se trouvent dans une zone qu’on ne souhaite pas chauffer et que les tuyaux qui

cheminent dans des zones à chauffer ne le sont pas.

b) Besoins en ECS (Eau chaude Sanitaire)

Pour pouvoir estimer les besoins annuels en ECS, il faut connaître la consommation

journalière par personne. Ces valeurs sont obtenues de manière empirique et elles varient de 30 à 60

litres. Un volume de 50 litres par jour et par personne peut être utilisé pour obtenir des résultats

suffisamment exacts. La température de stockage doit aussi être définie. La valeur généralement

utilisée se situe entre 50 et 60°C. Il faut aussi connaître la température moyenne annuelle de l'eau

froide du réseau. Cette valeur se situe en général aux alentours de 15°C. Comme pour les besoins en

chauffage, les pertes fatales sont aussi à prendre en considération. Ces pertes comprennent les

déperditions du ballon d'ECS, qui sont fonction de la qualité de son isolation, du ∆T entre la

température de stockage et celle de l'air ambiant. Ces pertes sont aussi dues aux déperditions des

conduites d'ECS, du refroidissement de l'eau à l'intérieur de celles-ci après un soutirage, eau qui a été

chauffée et qui sera envoyée à l'égout au prochain soutirage.

Il est difficile d'estimer avec exactitude le pourcentage de pertes fatales donc, pour cette raison, on

va prendre une valeur de 25% ce qui donne un coefficient de 0,75.

Besoins ECS = (Vp x Nbp x 30,41 x 11 x 1,1627 x ∆T) / (1000 x Ptes)

Vp = Volume en litre par personne et par jour

Nbp = Nombre de personnes occupant le logement

30,41 = Nombre de jours par mois sur une moyenne annuelle (365 / 12)

11 = 11 mois car un mois est pris en compte pour les vacances

1,1627 = Chaleur spécifique de l'eau en Wh/l.K

1000 = Pour résultats en kW

Ptes = Pertes fatales

Les besoins en ECS varient en fonction du niveau de confort du logement et de sa taille

(nombre de douches, baignoires, lavabos) et du comportement des usagers. La production d’ECS se

fait souvent avec la chaudière destinée au chauffage des locaux. Afin d’éviter ces brûlures il convient

de pouvoir maintenir la température maximale de l’eau chaude sanitaire à 50°C, en sortie de robinet.

D’autre part, afin d’éviter le risque de développement de colonies de légionnelles il est préférable de

maintenir l’eau chaude sanitaire à une température au moins égale à 60°C et/ou de stériliser

périodiquement le circuit complet (lieu à risque). En ce qui concerne la distance entre le point de

puisage (robinet) et le ballon d’ECS, il est à noter qu’une distance de 8 mètres est jugée maximale

P a g e | 45

pour que l’usager n’attende pas trop longtemps l’arrivée de son eau chaude, ce qui peut être très

désagréable et surtout pas très économique.

Remarque : Pour les logements avec production d’eau chaude instantanée, c’est la puissance requise

pour produire l’ECS qui détermine la puissance de la chaudière. Dans ce cas on prendra une

consommation de 11 à 13 litres/minute d’eau avec un ΔT égal à 30°C

c) Dimensionnement des radiateurs

Pour dimensionner des radiateurs, il faut avant tout connaître les puissances de chauffage à

installer pièces par pièces. Ensuite, connaissant le régime de température de la chaudière

(température de l’eau sortant, température de retour), on est en mesure, via les abaques des

constructeurs de radiateurs de trouver les bonnes dimensions de ces derniers. En fait, les

constructeurs donnent une puissance par élément (une certaine longueur) et il suffit de diviser la

puissance voulue par la puissance par élément pour trouver les dimensions du radiateur (nombre

d’éléments).

d) Dimensionnement des pompes

La puissance de la chaudière est dimensionnée pour compenser les déperditions, soit PCH≥D.

Pour dimensionner les pompes du réseau primaire maintenant, il suffit d’utiliser une formule de

laquelle on va sortir le QV, le débit volumique de nos pompes :

PCH=1,16*Qv*ΔTCH

ΔTCH : différence entre la température de départ d’eau de la chaudière et la température

de retour.

q

2. PROCEDES DE CALCUL

Exemple:

Une maison de 120 m² avec une hauteur sous plafond de 2,5 m située dans la région Lyonnaise.

Maison conforme à la RT 2005 avec Ubât = 0,60 W/K.m²

Coefficient de déperditions thermiques,

HT = 120 x 2,5 x 0,60 = 180 W/K soit 0,180 kW/K

Coefficient de pertes Fatales, Ptes = 0,80

Coefficient de prise en compte des apports thermiques, A = 0,90

DJU = 96 + 347 + 460 + 471 + 369 + 327 + 234 + 62 = 2366 °C.j

Besoins en chauffage :

B = 0.180 (1-0.20)= 0.144 kW/K

P a g e | 46

En prenant en compte les pertes fatales et les apports thermiques :

B = 0.144*0.9/0.80 = 0.162 kW/K

Consommation d’énergie :

E = B*DJU*24

E = 0.162*2366*24 = 9200 kWh/an

Les besoins en chauffage s'élèvent donc pour notre maison à 9200 kWh/an

Après avoir déterminé le besoin de chaleur, il faut apprécier la quantité de combustible qui va être

nécessaire pour obtenir la chaleur souhaitée.

a) Besoins en combustible :

Besoins_Comb. = Besoins_Ch / (PCI x n)

PCI = Pouvoir Calorifique Inférieur du combustible en KWh par litre ou m3. C’est de manière

simplifiée la quantité de chaleur que peut dégager un litre ou un m3 de combustible. De manière

simplifiée car pour pouvoir comparer les combustibles entre eux, il faut bien sûr les prendre dans

des situations de pression et de température semblables ; la combustion est établit entre un

combustible et un gaz à 0°C et à une pression atmosphérique d’une atmosphère (1.013 bar). De

plus les produits de la combustion sont ramenés à 0°C.

Gaz de ville � PCI = 10,53 kWh/m3

Gaz propane � PCI = 25,70 kWh/m3

Fuel � PCI = 10,25 kWh/l

n est le rendement de combustion du générateur avec une valeur par défaut de 0,9 pour une

chaudière standard et 1,03 pour une chaudière à condensation.

Pour le fuel en litres : Besoins Comb = 9 200 / (10,25 x 0,9) = 997 litres

Pour le gaz de ville en m3 : Besoins Comb = 9 200 / (10,53 x 0,9) = 970 m3

(927,6 m3 pour une chaudière à condensation)

Pour le gaz propane en m3 : Besoins Comb = 9 200 / (25,70 x0,9) = 397 m3

Si la chaudière fournie l'ECS, il faut totaliser les besoins en chauffage sur 7 mois plus les besoins en

ECS sur 11 mois (1 mois est déduit pour les vacances).

b) Besoins en ECS (Eau chaude Sanitaire)

Exemple :

4 personnes occupent le logement, l'ECS est stockée à 55°C et la T° de l'eau froide est de 10°C.

Besoins ECS = (50 x 4 x 30,41 x 11 x 1,1627 x 45) / (1000 x 0,75) = 4668 kWh

45=55-10

Ptes= 25% soit 0,75

P a g e | 47

Donc 4668 kWh seront nécessaires à la production d'ECS ce qui donne une consommation

annuelle de combustible de :

Pour le fuel en litres : Besoins Comb = 4668 / (10,25 x 0,9) = 506 litres

Pour le gaz de ville en m3 : Besoins Comb = 4668 / 10,53 = 492,5 m3

Pour le gaz propane en m3 : Besoins Comb = 4668 / 25,70 = 201,8 m3

Avec l'exemple pour les besoins annuels de chauffage si on veut savoir la capacité de stockage du

fuel il faut savoir la consommation totale donc 10061 + 4668 = 14729 litres ce qui donne une

consommation de 14729 / (10,25 x 0,9) = 1596,6 litres/an. Dans ce cas, il faudra prévoir une

capacité de 2000L afin de n'avoir qu'un remplissage annuel (cuves allant généralement de 500 l en

500 l).

c) Diamètre et section du conduit de fumées.

Pour assurer une marche normale et sans problème d'une chaudière, le conduit de fumées doit

être de dimension suffisante, procurer le moins de pertes de charge possible. Il doit être le plus

étanche possible car c'est sa dépression qui assure en grande partie l'évacuation des gaz.

Le calcul du diamètre minimum en fonction de la hauteur du conduit de fumées et de la puissance

en Watts de la chaudière : D = 0,02 x (P / h1/2) puis se rapporter au diamètre normalisé supérieur

D = diamètre en mm

P = puissance en Watts de la chaudière

h = hauteur en mètres du conduit de fumées

Exemple :

Une chaudière de 24 KW

Une hauteur de conduit de 8 mètres

D = 0,02 x (24000 / 80,5) = 169,7 mm

Conduit normalisé supérieur = 180 mm

Surface de la section du conduit cylindrique en cm² = ((3,14 x 169,72) / 4) / 100 = 226,07 cm²

Pour avoir la dimension en cm correspondante en section carrée = 226,070,5 = 15,04 cm

Le boisseau normalisé, couramment employé est de 15 x 15.

Le diamètre ou la section du conduit de fumées ne devra dans aucun cas être inférieur à celui de la

buse de sortie de la chaudière.

d) Connaître le rendement de la chaudière

Il ya des méthodes de calcul pour calculer le rendement d’une chaudière mais ces calculs sont

réalisés par les fabricants et les résultats repris par les bureaux d’études du Génie Climatique pour

le dimensionnement de leurs installations.

Pour connaître le taux de rendement de la chaudière, il y a 2 façons.

- 1 : Comme expliqué plus haut, il faut connaître le taux de CO2 ainsi que les T° des fumées et celle

de l'air comburant puis utiliser un abaque.

P a g e | 48

- 2 : La formule a utiliser est l'inverse de celle pour savoir le débit de combustible :

n = (Ve x 1,1627 x DeltaT) / (Debit_Comb. x PCI)

Ici il faut connaître le débit de combustible. Pour le gaz de ville, il suffit de prendre un

chronomètre, de mettre la chaudière en marche forcée et de voir le volume consommé dans un

laps de temps au compteur puis de le calculer pour une heure. Pour le fuel c'est un peu plus

compliqué car il faut connaître la pression de la pompe, le calibre du gicleur et avoir aussi une

règle de calcul.

Avec l'exemple précédant pour le fuel :

n = (1,2 x 1,1627 x 15) / (2,2 x 10,25) = 0,928 donc 92,8%.

e) Dimensionnement des radiateurs

Pour dimensionner des radiateurs, il faut avant tout connaître les puissances de chauffe à

installer pièce par pièce. Ensuite, connaissant le régime de température de la chaudière

(température de l’eau sortant, température de retour), on est en mesure, via les abaques des

constructeurs de radiateurs de trouver les bonnes dimensions de ces derniers. En fait, les

constructeurs donnent une puissance par élément (une certaine longueur) et il suffit de diviser la

puissance voulue par la puissance par élément pour trouver les dimensions du radiateur.

De la chaudière au corps de chauffe

Le circuit de liaison entre la chaudière et le corps de chauffe

- passage au dessus de la dalle � si la chaudière est dans un sous-sol non chauffé, il est

plus judicieux, si cela est possible, de passer au dessus de la dalle béton puis de relier les radiateurs

en longeant les plaintes ou en les intégrant aux plaintes (meilleur effet esthétique) pour limiter le

recours à l’isolation des réseaux (coût).

P a g e | 49

- passage en dessous de la dalle � cette option est préférable quand le local situé sous les

radiateurs est chauffé, sinon il faut investir pour calorifuger les tuyaux (20 à 50 mm). On vient

ensuite piquer chaque radiateur en traversant la dalle.

- passage dans la chape � cette dernière option est souvent celle utilisée dans les

logements neufs, pour une raison de coût, elle est moins choisie pour des réhabilitations. Le

principal avantage de cette solution est de niveau esthétique.

Pour distribuer l’eau chaude aux corps de chauffe, étant donné que

nous sommes sur un circuit bi-tubes (radiateurs montés en parallèle), il est

nécessaire de séparer le circuit primaire, cette étape se réalise à l’aide de

nourrices (voir par exemple à droite, la photo d’une nourrice de plancher

chauffant. Les deux tubes PER (avec leur gaine de protection noire) sont l’aller

et le retour de la chaudière et les autres tubes de couleurs (rouge pour l’aller,

bleu pour le retour) alimentent les différents corps de chauffe, un plancher

chauffant et peut-être des radiateurs ou d’autres planchers chauffants).

f) L’eau chaude sanitaire (ECS)

Les besoins en ECS varient en fonction du niveau de confort du logement et de sa taille

(nombre de douches, baignoires, lavabos) et du comportement des usagers. La production d’ECS

se fait souvent avec la chaudière destinée au chauffage des locaux. Afin d’éviter ces brûlures il

convient de pouvoir maintenir la température maximale de l’eau chaude sanitaire à 50°C, en sortie

de robinet. D’autre part, afin d’éviter le risque de développement de colonies de légionnelles il est

préférable de maintenir l’eau chaude sanitaire à une température au moins égale à 60°C et/ou de

stériliser périodiquement le circuit complet (lieu à risque). En ce qui concerne la distance entre le

point de puisage (robinet) et le ballon d’ECS, il est à noter qu’une distance de 8 mètres est jugée

maximale pour que l’usager n’attende pas trop longtemps l’arrivée de son eau chaude, ce qui peut

être très désagréable et surtout pas très économique.

P a g e | 50

B. VENTILATION SIMPLE FLUX

Pour dimensionner un système de ventilation, il faut avant toute chose s’avoir de quel type

de bâtiment nous allons traiter et surtout quelles seront les affectations de chaque pièce.

Ici, nous prendrons l’exemple d’un immeuble de bureau avec un hall d’entrée, des bureaux

à cloisonnement mobile (open space � aménagement intérieur couramment utilisé) et des salles

de réunion.

1/ Connaître l’utilisation de chaque pièce et le nombre de personnes qui est censé y

travailler.

2/ Regarder la réglementation et déterminer ainsi le débit volumique en m3/h d’air à

renouveler dans chaque pièce.

Type de local Sans accueil du public- débit (m3/h) Avec accueil du public- débit (m3/h)

Par

personne

Par

m² Par local

Par

personne Par m²

Par

local

Entrée

d'air

Hall recevant du public 18 (25) 2,6

(3,6)

Poste d'accueil 25 2,5 25 2,5

Salle d'attente 18 (25) 9 (13,5)

Bureaux individuels < 15m² 25 25 25 25

Bureaux collectifs 25 2,5 25 2,5

Espace à cloisonnement

mobile 25 1,8

Sortie d'air

Cabinets d'aisance isolés 30 30

Cabinets d'aisance groupés 30 + 15N 30 +

15N

P a g e | 51

3/ Choisir les bouches d’entrée d’air dans les menuiseries

qui conviennent et les dessiner sur les plans architectes. Sur les

photos qui suivent, on peut voir deux types de bouches, une

classique à droite et une beaucoup plus perfectionnée à gauche

qui est du reste pratiquement invisible.

4/ Choisir les bouches d’extraction et leur emplacement.

On décidera de les placer essentiellement en dehors des pièces à vivre

(circulation, WC, locaux techniques) de sorte qu’il y ait un balayage qui ne gêne pas la

vie à l’intérieur des locaux. En effet, si on place une bouche d’extraction dans un

bureau et aucune dans les WC qui se trouvent à côté, l’air des WC va passer sous la

porte et en traversant le bureau prendre la direction de la bouche � le sens inverse est préférable

pour la bonne tenue olfactive des lieux de travail !

5/ On additionne les débits de chaque niveau, on obtient le débit total à

extraire du bâtiment et on peut donc choisir son ventilateur (en tenant compte des

pertes de charge liées à la configuration du réseau). Dans ce cas, on dira que le

ventilateur est placé en toiture-terrasse.

6/ Il faut maintenant dimensionner les gaines de ventilation (leur diamètre) et déterminer

leur lieu de passage (gaines verticales en trémies techniques et gaines principales horizontales

dans les circulations).

Pour cela, il existe des abaques. Pour le confort, il ne faut pas dépasser une certaine

vitesse d’air dans les gaines (généralement entre 8 et 10 m/s soit environ 30 km/h) et pour ne pas

surdimensionner le ventilateur, il faut limiter les pertes de charge (augmenter la section)

généralement à 0.4 mmCE/mètre de gaine. Dans notre cas, on se situera en basse pression (BP).

Diamètre des gaines air, en fonction Diamètre des gaines air, en fonction Diamètre des gaines air, en fonction Diamètre des gaines air, en fonction

du débitdu débitdu débitdu débit

Diamètre

nominal

normalisé

(mm)

Débit dans gaine, en m3/h

BP MP

100 65 140

125 120 245 à 0,4 mm CE/m max

160 220 470

200 410 900

250 740 1400

315 1400 2250

355 1800 2900

400 2300 3600 à 8 m/s max

450 2800 4600

500 3500 5600

560 4500 7000

630 5500 10000

710 7100 13000 à 9 m/s max

800 9000 16500

900 11500 23000

1000 14100 28000 à 10 m/s max

1120 17200 35000

1250 21500 43000

P a g e | 52

7/ Enfin, il faut placer les clapets coupe-feu au niveau des parois coupe feu.

NB : l’équilibrage du système est souvent réalisé par la personne qui le met en œuvre. Des

registres d’équilibrage ont été préalablement installés sur le circuit.

P a g e | 53

V. PLANIFICATION ET ORGANISATION

A. PLANNING

Le planning permet en plus de décomposer en tâches notre lot étudié (Chauffage – Ventilation), de

déterminer les tâches influant directement (entrant en interaction) sur la réalisation des tâches de

notre lot.

Il est à noter qu’une partie de ce planning peut se répéter de façon cyclique lors de la construction

d’un bâtiment.

A partir du planning réalisé ci-dessus, nous nous apercevons que notre lot se décompose en cinq

grandes phases (ne correspondant pas à des tâches critiques) mais intervenant à divers moment de

la construction.

Les cinq phases sont les suivantes avec les tâches en rapport avec elles :

AVANT : terrassement, fondation et début de construction.

1°/ Incorporation des tubes cuivre (ou acier) dans les chapes et des gaines principales de

ventilation dans les trémies techniques verticales. En cas de chauffage électrique, à ce moment,

l’électricien, en même temps qu’il s’occupe des luminaires et du reste, en profite pour disposer ces

gaines électriques destinées au chauffage.

APRES : Couverture et étanchéité pour assurer la mise hors air et hors eau du bâtiment

AVANT : Mise hors air et hors eau

2°/ Mise en place des réseaux secondaires (raccordement). On vient se piquer sur les

gaines verticales principales pour cheminer en futur faux plafond de circulation et ainsi déboucher

dans les pièces.

APRES : Pose de l’isolation puis des cloisons

AVANT : pose de l’isolation, des cloisons et peinture terminée

3°/ Pose des radiateurs (raccordement de ces derniers avec les attentes du réseau

secondaire développé précédemment).

AVANT : local chaufferie en rez-de-chaussée ou sous-sol et local technique en toiture équipés

électriquement.

4°/ Pose de la chaudière et de la PAC (si existante) en local technique. Pour le chauffage,

c’est à ce moment qu’on pose aussi les pompes et autres auxiliaires (vase d’expansion, …). Pour la

ventilation, c’est maintenant que sont hissé sur ce local en toiture les différentes CTA, ventilateurs,

…

AVANT : faux plafond

5°/ Mise en place des bouches d’extraction et de soufflage (finition).

APRES : Test du système

P a g e | 54

Ce constat prouve que de la mise en œuvre de la partie chauffage - ventilation doit être prise en

compte en amont de la phase de construction afin de l’insérer au mieux dans la phase de

construction.

B. RETRO PLANNING

Le rétro planning est une partie intervenant en amont de la phase de construction, ce type

de planning est construit à partir d’une date butoir (le début des travaux dans le cas d’un chantier

de construction) en listant les diverses opérations à réaliser en amont afin de gérer au mieux les

échéances pour une mise en œuvre optimale.

Dans le cas de la construction, le rétro planning est une période intervenant 2 mois avant

la réalisation d’une tâche, il permet à l’entreprise générale en charge des travaux de rechercher les

entreprises sous traitantes capables de réaliser des lots dont elle ne possède pas la compétence.

Cette période correspond donc à une phase de consultation et de désignation. C’est

pendant ce laps de temps qu’intervient :

- la phase de consultation de la base de données de l’entreprise en charge de la réalisation

d’un chantier,

- la désignation d’une entreprise spécialisée dans le secteur recherché (correspondant à la

prestation recherchée),

- son agrément par le maître d’œuvre,

- la signature d’un contrat liant l’entreprise en charge du chantier à l’entreprise prestataire

du service recherché,

- une phase durant laquelle l’entreprise prestataire réalise un PPSPS, regroupe les données

des études réalisées en amont et la concernant pour la conception de son lot afin de proposer une

solution la plus adéquate possible à la situation,

- l’approbation du maître d’ouvrage et du bureau de contrôle de la solution proposée par

l’entreprise prestataire (en cas de refus, il faut proposer une autre solution prenant en compte les

causes de refus),

- une phase de planification de la mise en œuvre du service commandé avec l’élaboration

de plans qui devront être transmis à l’entreprise en charge des travaux de réalisation de

l’opération

- la préparation de la prestation retenue (insertion le mieux possible dans le planning de

construction).

P a g e | 55

C. LIMITES DE PRESTATIONS

1. LOT GROS ŒUVRE

a) Travaux à la charge du lot Gros-Oeuvre : - Le génie civil des locaux techniques (socles, massifs, dalles flottantes, relevés,…) et leur insonorisation. - Les socles en terrasse pour les ventilateurs - Les réservations dans les voiles et les planchers béton - Les trémies verticales pour le cheminement des réseaux de climatisation - Les souches en terrasse pour rejet d'air et passage des réseaux hydrauliques - Les chemins d'accès en terrasse - Plots en terrasse

b) Travaux à la charge du lot Génie Climatique :

- La fourniture de documents graphiques et pièces écrites, en fonction du planning travaux Gros-Oeuvre, comportant les instructions nécessaires au lot Gros-Oeuvre, tels que répartition et valeurs de charges, socles, gaines techniques, réservations, etc.

- La fourniture et la mise en place des fourreaux nécessaires. - La fourniture et la pose des systèmes antivibratiles sous les socles de tous les

matériels qui présentent des pièces mécaniques en rotation qui pourraient créer une vibration au niveau de leur point d’ancrage au sol.

- Les scellements, bouchage et calfeutrements de toutes les réservations réalisées par le lot Gros-Œuvre.

2. LOTS COURANTS FORTS /COURANTS FAIBLES

a) Travaux à la charge du lot Courants forts : - L'amenée de courant force, sur une coupure en locaux techniques et en terrasses

- Les attentes à proximité de chaque appareil de traitement d'air : ventilo-

convecteurs, pompe de relevage condensats,…

- La mise à la terre de tous les appareils

- Les équipements d'éclairage et de prises de courant des locaux techniques

- Les attentes puissance/fil pilote à proximité de chaque convecteur électrique et

programmateur

- Les arrêts d'urgence

- Les convecteurs électriques

b) Travaux à la charge du Lot Courants faibles :

- Les attentes report alarme à proximité de chaque extracteur VMC

- GTC

c) Travaux à la charge du lot Génie Climatique :

- Les liaisons électriques depuis les amenées de courant de l'électricien, y compris

les armoires, jusqu'aux différents contacteurs disjoncteurs et appareils de l'installation, ainsi

qu'aux organes de sécurité, y compris mise à la terre, bornier d'arrêt technique.

- Le raccordement des ventilo-convecteurs depuis l'alimentation laissée en attente à

proximité de chaque appareil

P a g e | 56

- Une liste des puissances avec les points d'alimentation (plans à l'appui) devra être

transmise au bureau d’étude électricité.

- Le raccordement des attentes d'alimentation des moteurs de réarmement des

clapets coupe feu.

3. LOT PLOMBERIE SANITAIRE

a) Travaux à la charge du lot Plomberie - Sanitaire : - Les attentes siphonnées sur chutes pour l'évacuation des condensats.

- Une vanne en attente dans les locaux production de froid et de chaud avec

disconnecteur3 et compteur, pour le remplissage des installations.

b) Travaux à la charge du lot Génie Climatique : - L'évacuation des condensats jusqu'aux attentes du lot Plomberie.

- Le robinet de puisage en chaufferie.

4. LOT PEINTURE

a) Travaux à la charge du lot Peinture :

- Toute peinture définitive des installations apparentes.

b) Travaux à la charge du lot Génie Climatique :

- La peinture antirouille après brossage, en deux couches, de toutes les parties

métalliques de son installation (canalisations, supports, châssis, etc.,). De plus, si un appareil ou

matériel quelconque était livré sur le chantier sans protection antirouille, l'Entrepreneur du lot

Génie Climatique s'en chargerait aussitôt

- La peinture définitive des matériels dans les locaux techniques.

- L'exécution des travaux de repérage aux couleurs conventionnelles.

5. LOT FAUX PLAFONDS

a) Travaux à la charge du Lot Faux-Plafonds : - Les réservations pour les grilles d'extraction en faux-plafond.

- Les trappes d'accès pour le nettoyage et l’entretien des matériels.

- Les recoupements coupe-feu ou phonique si nécessaires.

b) Travaux à la charge du lot Génie Climatique : - Les plans d'implantation des grilles d’extraction et des gaines de ventilation

6. LOT CLOISONS DOUBLAGES

a) Travaux à la charge du lot Cloisons doublages :

- Les fourrures de renfort pour pose convecteurs électriques

3 Organe de sécurité qui empêche tout retour d’eau de l’installation de chauffage dans le réseau

d’eau de ville.

P a g e | 57

7. LOT SERRURERIE

a) Travaux à la charge du lot Serrurerie :

- La pose des grilles de ventilation extérieures

- Les passerelles, plates-formes et escaliers métalliques

- Les rails et dispositifs pour la manutention du gros matériel

b) Travaux à la charge du lot Génie Climatique :

- Les plans d'implantation des grilles et leur section libre

8. LOT MENUISERIES INTERIEURES

a) Travaux à la charge du lot Menuiseries intérieures :

- La pose des trappes d'accès aux gaines techniques

b) Travaux à la charge lot Génie Climatique :

- Les plans d'implantation et les dimensions des trappes

9. LOT ETANCHEITE

a) Travaux à la charge du lot Etanchéité :

- Les relevés pour sorties de réseaux en terrasse, y compris étanchéité autour des

réseaux.

b) Travaux à la charge du lot Génie Climatique : - La divulgation des renseignements nécessaires.

P a g e | 58

VI. QUALITE

A. LES NORMES ISO

La qualité est un point important de chaque lot. C’est en effet elle qui va influer sur le

choix de l’entreprise sous-traitante en fonction de sa possibilité à répondre à un niveau de qualité

demandé par l’entreprise générale. Celle-ci va donc choisir avec des critères bien établis. Des

normes de qualité ont été développées à partir des années 50 : les ISO développés par l’agence

internationale de normalisation.

L’ISO 9000 pose les bases du système de qualité, ses définitions et ses idées principales.

L’ISO 9004 donne les lignes directrices pour atteindre la qualité voulue

L’ISO 9001 explique les exigences du système ISO

L’ISO 19011 traite de la planification, de la préparation et de la réalisation du contrôle

qualité.

L’AFAQ (Agence Française pour l’Assurance Qualité) donne des certifications aux

différentes entreprises du BTP. Grâce à un système de management d’entreprise elle favorise le

développement des entreprises. Elle permet en effet à celles-ci de démontrer leur savoir faire et

leur efficacité pour leur permettre ensuite de progresser. Elle incite à créer un plan de qualité pour

tous nouveaux chantiers de construction ou de rénovation. Celui-ci est appliqué à l’ensemble d’un

chantier, le plus souvent soumis à une entreprise générale. A ce plan de qualité s’associent

différents plans particuliers de contrôle propres à chaque entreprise de sous-traitance des

différents lots. Celui-ci indique les différents points de contrôle à réaliser, qui les fait, quand se

déroulent-ils, comment et quelles-sont les tolérances admises dans ceux-ci.

P a g e | 59

B. LE PPC

Dans ce plan particulier de contrôle nous allons présenter une liste non exhaustive de

points à contrôler.

POINTS DE CONTRÔLE QUI

CONTRÔLE ? QUAND ? COMMENT ?

QUELLES

TOLERANCES ?

Mise en place

d’une gaine de

ventilation

verticale

continuité de

l’étanchéité d’une

gaine verticale de

ventilation

Les ouvriers

Avant

l’assemblage de

deux tronçons de

gaine

En appliquant un

produit

d’étanchéité entre

les éléments de la

gaine

Eviter la

désolidarisation de la

gaine

Les ouvriers

Avant

l’assemblage de

deux tronçons de

gaine

En installant un

résilient sur le

tronçon de gaine au

niveau du plancher

Le résilient doit

pouvoir être placé

sur toute la partie

en contact avec la

plancher

Débord du résilient

en sous-face de

plancher

Les ouvriers

Au moment du

passage de la

gaine au niveau

du plancher

Avec un décimètre Débord supérieur

à 2 cm

Débord du résilient

en surface de

plancher

Les ouvriers

Au moment du

passage de la

gaine au niveau

du plancher

Avec un décimètre Débord supérieur

à 2 cm

Continuité mécanique

de la gaine Les ouvriers

A l’assemblage

de deux

éléments de

gaine

Avec une perceuse

et des vis

Continuité de

l’étanchéité de la

gaine

Les ouvriers

Après

l’assemblage de

deux tronçons de

gaine

Etalement d’un

produit

d’étanchéité sur la

face externe de

l’assemblage

Vérification de la

verticalité de la gaine

de ventilation

Les ouvriers

Après

l’assemblage de

deux tronçons de

gaine

A l’aide d’un fil à

plomb

P a g e | 60

Exécution des

planchers

chauffants par

câbles

électriques

Transport et

stockage Les ouvriers

Avant

l’arrivée sur

le chantier et

la pose

A l’aide

d’éléments de

maintient et de

support

Pose des câbles

électriques Les ouvriers

Pendant la

pose

A l’aide d’un

décimètre et

visuelle

-distance <0,40m

du nu intérieur

fini des murs

extérieurs

-distance <0,20m

des autres bords

de planchers

-les éléments de

chauffage ne

doivent pas

traverser les joints

de construction

des bâtiments

-rayon de

courbure intérieur

>6xdiamètre câble

sous tresse

métallique et

>10xdiamètre

câble sous autre

plancher

Réalisation des

installations de

capteurs

solaires plans à

circulation de

liquide pour le

chauffage et la

production

d'eau chaude

sanitaire

Etanchéité tenu à

la pression du

système de

circulation

Les ouvriers

Après la

pose et

avant la mise

en service

Monter la

pression dans la

conduite

Pression = 1,5x la

pression de

service

Remplissage du

circuit

hydraulique

Les ouvriers

Avant la

mise en

service

Rincer à l’eau

froide plusieurs

fois avec la

présence d’un

groupe de

sécurité

Protection des

éléments de

couverture

Les ouvriers et

le maître

d’ouvrage

Après la mise

en service

Eviter des

liquides

incompatibles

avec les

éléments

P a g e | 61

Entrée d’air

Eviter la prise au

vent

Les ouvriers, le

bureau de

contrôle et le

maître

d’ouvrage

A la pose et

à la remise

des clés

Les mettre en

façade

Les placer à 1m de

tout angle de

logement

Eviter les

courants d’air à

l’intérieur

Ne pas les

mettre à

hauteur

d’homme

les placer à

d>45cm du sol et

à d>30cm du

plafond

Ne pas diminuer

le débit

Ne pas qu’elles

soient gênées

par des

éléments de

construction

Eviter des

infiltrations d’eau

à l’intérieur du

bâtiment

-Protéger avec

un capot

-Plaquer

l’entrée d’air

contre la paroi

Bouches

d’extraction emplacement

Les ouvriers, le

bureau de

contrôle et le

maître

d’ouvrage

A la pose et

à la remise

des clés

Les placer sur

des pans de mur

distance >10cm

des angles de

parois, mur et

plafonds

les placer dans

les pièces de

service en

partie haute ou

au plafond

distance au sol

>1,80m

support de

fixation solide

P a g e | 62

Gaines Principes de mise

en œuvre

Les ouvriers, le

chef de

chantier

A la pose et

au transport

-éviter leur

écrasement

dans les parties

rectilignes et

lors du

transport

-éviter les fuites

en utilisant un

adhésif

spécifique pour

la connexion au

moto

ventilateur

-utiliser des

conduits rigides

pour les

grandes

longueurs

Moto

ventilateur

Principes de mise

en œuvre

Les ouvriers, le

bureau de

contrôle et le

maître

d’ouvrage

A la pose et

à la remise

des clés

-ne pas le poser

par terre ni le

fixer au mur

mais le

suspendre ou le

poser sur des

silent-block

pour éviter les

vibrations

-le placer dans

les combles ou

un local

technique et au

dessus d’une

pièce technique

(SdB, WC) pour

éviter le bruit

P a g e | 63

C. ENTRETIEN DU SYSTEME

Outre la qualité à l’installation lors d’une construction ou d’une rénovation de bâtiment,

pour que celle-ci soit effective le plus longtemps possible, un entretien doit être réalisé

régulièrement. Voici quelques méthodes d’entretien facilement réalisables par tous. Ces dessins

montrent aussi pourquoi il est important au moment de la conception de réfléchir à l’entretien et

donc de bien réfléchir au DIUO.

Entrées d’air fixes : Enlever la poussière avec un chiffon puis nettoyer le cadre avec un

chiffon imbibé de produit d’entretien.

Entrées d’air démontables : déclipser la face avant, laver la partie mobile, dépoussiérer la

partie fixe avec un chiffon sec puis tout remonter.

Bouches d’extraction auto réglables : déclipser et enlever l’élément de régulation, laver à

l’eau savonneuse en bouchant l’orifice, remettre en place

Bouches d’extraction hygroréglables : déclipser la grille, déclipser puis sortir la caissette,

laver la caissette à l’eau savonneuse, laver la grille à l’eau savonneuse, nettoyer la partie fixe,

remonter la caissette et la grille.

Les quelques schémas suivants expliquent comment nettoyer des conduites de

ventilation

P a g e | 64

1. GAINES DE VENTILATION CIRCULAIRES

Ce sont les plus faciles à nettoyer car les brosses, de

part leur forme s’ajustent parfaitement dedans. Si la

poussière adhère trop fortement à la paroi on peut

utiliser une buse d’air avec brosse rotative.

2. GAINES DE VENTILATION RECTANGULAIRES HORIZONTALES

Des systèmes automatiques permettent à une

brosse de changer de direction à un intervalle réglé afin de

pouvoir nettoyer tous les côtés de la gaine.

Une autre solution est d’utiliser un robot qui

possède brosse rotative orientée dans la longueur de la

gaine permettant à celle-ci de parfaitement nettoyer les

coins. Cela évite la présence d’une personne à l’intérieur de

la gaine, ce qui est très peu pratique et dangereux pour

l’opérateur.

Une taille de gaine trop peu importante peut

toujours être nettoyée en utilisant une lance d’air comprimé

sachant que la buse suit la paroi.

3. GAINES DE VENTILATION RECTANGULAIRES VERTICALES

Le seul moyen courant efficace pour celles-ci est le nettoyage par air comprimé à l’aide

d’une buse.

4. NETTOYAGE PAR CRYOGENIE

Il consiste à envoyer de la glace carbonique sous forme de petits cylindres à une

température de -80°C à l’intérieur d’une conduite de ventilation. Cette glace emprisonne et

solidifie tous les composants qui salissent les parois. Ensuite on procède à un décapage pour faire

tomber cette glace que l’on récupère.

Figure 4 Robot de nettoyage

P a g e | 65

VII. ENVIRONNEMENT

A. LA HQE (HAUTE QUALITE ENVIRONNEMENTALE)

La Haute Qualité Environnementale est une démarche visant à améliorer la Qualité

Environnementale des Bâtiments (QEB) neufs et existants.

La Qualité Environnementale des Bâtiments consiste à maîtriser les impacts de ceux-ci sur

l’environnement extérieur (les plus faibles possibles) et à créer un environnement intérieur sain et

confortable. Il s’agit d’une réponse à la nécessité d'intégrer les critères du développement durable

à l'activité du bâtiment et au logement en général. Elle suppose ainsi une prise en compte de

l’environnement à toutes les étapes de l’élaboration et de la vie des bâtiments : programmation,

conception, construction, gestion, utilisation, démolition….

Ainsi, lors de leurs conceptions, les bâtiments de type HQE doivent bénéficier d’études

thermiques permettant d’évaluer, d’optimiser et de confirmer les différents systèmes

énergétiques.

Il est également important de connaître la consommation énergétique de la construction :

-valorisation des apports solaires passifs,

-inertie thermique,

-protections solaires,

-déperditions et identification des ponts thermiques,

-ventilation et renouvellement de l’air.

Une construction du type HQE doit limiter le recours aux énergies non renouvelables et

favoriser la mise en place d’équipements de production d'énergie utilisant une source d'énergie

renouvelable avec des caractéristiques et performances définies dans les arrêtés du 9 février 2005

et du 12 décembre 2005.

Au niveau des besoins en eau chaude sanitaire, la présence d’équipements de fourniture

d'eau chaude sanitaire fonctionnant à l'énergie solaire et dotés de capteurs solaires répondant à la

certification CSTBat couvrant au moins 50% des besoins d’eau chaude sanitaire.

Au niveau des besoins en chauffage, d’utiliser des équipements de chauffage fonctionnant

à l'énergie solaire et dotés de capteurs solaires répondant à la certification CSTBat couvrant ou des

équipements de chauffage fonctionnant au bois ou autres biomasses dont le rendement

énergétique doit être supérieur ou égal à 65 % conformes aux normes norme NF EN 13240 ou NF D

35376, NF EN 13229 ou NF D 35376, NF EN 12815 ou NF D 32301, NF EN 303.5 ou EN 12809

couvrant au moins 20% des besoins de chauffage ou d’utiliser des pompes à chaleur

géothermiques et pompes à chaleur air/eau dont la finalité essentielle est la production de chaleur

avec un COP4 3 selon les dispositions de l'arrêté du 12 décembre 2005 couvrant au moins 50% des

besoins de chauffage.

4 COP : Coefficient de Performance

P a g e | 66

Au niveau des besoins électrique, la fourniture d'électricité à partir de l'énergie solaire

(énergie photovoltaïque) conformes à la norme EN 61215 ou NF EN 61646 ou à partir de l'énergie

éolienne, hydraulique ou de biomasse ouvrant au moins 20% des besoins électriques.

De plus, une construction de type HQE doit éviter le gaspillage de chauffage, préconiser les

chaudières performantes et favoriser l’utilisation d’eau chaude solaire collective.

B. REGLEMENTATION ET ELIMINATION DES DECHETS DE CHANTIER

En France, la réglementation sur les déchets est encadrée par de grandes lois issues pour la

plupart de directives européennes ainsi que de décrets, arrêtés ou circulaires donnant les

conditions d’application des lois.

Les deux principales directives européennes datent du 15 juillet 1975 (la Communauté

Economique Européenne demandait aux états membres d'élaborer des plans territoriaux

d'élimination des déchets) et du 12 décembre 1991 (relative aux déchets dangereux).

Au niveau français, les différentes lois sont les suivantes :

Les lois sur l'élimination des déchets et la récupération des matériaux (loi n° 75.633 du 15

juillet 1975 modifiée par la loi n° 92.646 du 13 juillet 1992), la loi n° 76.663 du 19 juillet 1976 sur

les installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE) et la loi n° 95.101 du 2

février 1995 sur le renforcement de la protection de l'environnement.

La loi du 13 juillet 1992, relative à l'élimination des déchets ainsi qu'aux installations

classées pour la protection de l'environnement, préconise une politique axée sur le

développement de la prévention, de la valorisation et du recyclage et fixe pour objectif, la

limitation du stockage des déchets à partir du 1er juillet 2002, date à partir de laquelle seuls les

déchets ultimes (déchets qui ne sont plus susceptibles d’être valorisé) sont autorisés à être stockés

en décharge spéciale. Cette loi nous intéresse particulièrement car elle détermine l'organisation

des transports des déchets et sa limitation en volume et distance et donne la priorité aux filières

de valorisation.

Les déchets sont classés en 3 grandes catégories appelées classes :

Classe 1 : les déchets dangereux (D) regroupant divers types de déchets (amiante, déchets

industriels spéciaux comme les colles, fluides caloriporteurs …)

Classe 2 : les déchets ménagers et assimilés (DMA) comprenant les déchets industriels

banals (DIB) tels que les matières plastiques, les tuyaux, les verres, les métaux …

Classe 3 : les déchets inertes (I), stables au stockage, ne brûlant pas et ne produisant pas

de réactions susceptibles de nuire à l’environnement (bétons, briques, terre non polluée …)

Les déchets ultimes ne constituent pas une classe supplémentaire mais un niveau de

valorisation.

P a g e | 67

Il est également à noter que d’après ces lois, le responsable des déchets est le producteur

ou le détenteur de déchets et cela jusqu’au stade final.

Dans la pratique, l’entreprise est responsable de l’élimination de ces déchets même après

les avoir confiés.

Le suivi des déchets s’effectue grâce aux bordereaux de suivi des déchets dangereux qui

permettent la traçabilité de ce type de déchets et aux bons de commandes pour les autres

catégories de déchets. Ces deux documents permettent de contrôler le circuit de traitement des

déchets.

Les nouvelles réglementations en matière d’élimination des déchets imposent la présence

de 3 conteneurs sur les chantiers afin de récupérer et de séparer les déchets des différentes

classes.

Tous les matériaux combustibles, comme le bois, le charbon, le gaz butane, naturel ou

propane, l'essence, le pétrole, utilisées pour se chauffer, produisent du monoxyde carbone quand

la combustion est incomplète.

Ainsi, par exemple, le chauffage au bois représente une source importante de polluants

atmosphérique : monoxyde de carbone (CO), composés organiques volatils (COV), particules fines

(PM2,5)5, oxydes d’azote (NOx) et hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP).

Sources de particules fines d'origine humaine en FranceSources de particules fines d'origine humaine en FranceSources de particules fines d'origine humaine en FranceSources de particules fines d'origine humaine en France

5 particules fines de diamètre supérieur ou égal à 2,5 micromètres

P a g e | 68

Le chauffage en Europe est responsable de 20 à 35 % des émissions totales de dioxyde de

carbone.

Le chauffage, de part la multitude d’éléments le composant, produit divers types de

déchets devant être traités de façon séparés : Matériau Obligations légales / Procédures

Matériaux métalliques de toutes sortes valorisation via les marchands de matériaux de

construction

Chauffe-eau, conduites et canaux avec isolants

moussés aux CFC ou HCFC

isolants expansés aux CFC et HCFC : démonter

sans détruire,

évacuer séparément vers une UIOM6 ; métaux

: valorisation via les marchands de matériaux

de construction

Pompes à chaleur avec fluide contenant des

CFC

aspiration des CFC par une entreprise

spécialisée et traitement;

métaux : valorisation via les marchands de

matériaux de construction

Chaudière

métaux : valorisation via les marchands de

matériaux de construction;

chemisage : élimination en tant que déchet

spécial

Brûleurs à huile et à gaz, vases d’expansion,

pompes

valorisation via les marchands de matériaux de

construction

Citernes à mazout

après aspiration complète du mazout dans un

récipient de récupération : réutilisation

comme citerne à eau pour les chantiers ou

valorisation via les marchands de matériaux de

construction (ne pas laisser la citerne

enterrée)

Corps de chauffe

démonter les thermostats et les traiter

séparément (ils peuvent contenir des déchets

spéciaux, par ex. du mercure) ;

métaux (fonte) : valorisation via les marchands

de matériaux de construction

Radiateurs électriques à accumulation avec

éléments contenant de l’amiante

démontage et élimination par des spécialistes

du désamiantage

Panneaux légers en amiante provenant

d’installations techniques démontage et élimination par des spécialistes

Eaux additionnées de produits chimiques et

provenant de la vidange d’installations de

chauffage

traitement des eaux usées

Feuilles de polyéthylène (PE) valorisation via les marchands de matériaux de

construction

6 Usine d’incinération des ordures ménagères

P a g e | 69

Déchets issus de la ventilation :

Matériau Obligations légales / Procédures

Matériaux métalliques de toutes sortes valorisation via les marchands de matériaux de

construction

Isolants moussés aux CFC et HCFC démonter sans détruire, évacuer séparément

vers une UIOM

Revêtements giclés contenant de l’amiante et

toiles d’amiante provenant des canaux

d’aération

démontage par des spécialistes

obligation d’annoncer les travaux

élimination des déchets comme déchets

spéciaux

Panneaux légers en amiante provenant

d’installations techniques démontage et élimination par des spécialistes

Appareils de traitement d’air et de

climatisation valorisation par des spécialistes

Filtres à air incinération en UIOM

Feuilles de polyéthylène (PE) valorisation via les marchands de matériaux de

construction

C. NUISANCES :

Ces lots d’étude (chauffage et ventilation) sont responsables de diverses sources de

nuisances.

Ainsi, de la phase de mise en œuvre, l’installation de ces équipements est susceptible de

produire :

- des nuisances d’ordre sonore (installation de matériels…),

- des particules de poussières (lors des découpes, …),

- de production de déchets (emballages, tubes…),

- de risque de pollution du sol (utilisation de produits liquides…),

- de risque de pollution olfactive (chauffe des matériaux,…).

De même, lors du fonctionnement, ces deux lots peuvent être à l’origine de devers

nuisances :

- la présence de problème d’aspiration et de soufflement pouvant engendrer des

nuisances sonores,

- la pollution de l’air principalement en cas de chauffage mal réglée ou mal utilisé,

- risque d’humidité en cas de mauvaise ventilation.

P a g e | 70

VIII. SECURITE

A. LE PPSPS

Il est Intégré dans le Plan Général de Coordination disponible sur le chantier et rédigé par

le coordinateur SPS.

Il est découpé en deux parties :

- La première définit la nature de l’ouvrage à construire ainsi que l’organisation générale

du chantier,

- La deuxième présente les mesures de prévention liées aux modes opératoires ainsi que

les dispositifs de sécurité concernant les appareils, engins et installations, retenues pour le

chantier

B. MESURES DE SECURITE COLLECTIVE

Situations à risques Prévention - Protection

• Désordre

• Travail en hauteur

• Benne à déblai sur chaque zone

• Utilisation de PIR7 en alu

7 Plateforme individuelle roulante

Objectifs du PPSPS

1°/ Définir les moyens

les plus sûrs pour

exécuter les travaux et

protéger la santé du

personnel

2°/ Informer et

sensibiliser

l’encadrement et le

personnel d’exécution

sur la mise en œuvre de

ces moyens

3°/ Préciser les risques

et les mesures de

prévention liés à la

coactivité des différents

intervenants

P a g e | 71

C. EQUIPEMENTS DE PROTECTION INDIVIDUELLE (EPI)

Situations Risques / nuisances Protection individuelle

• Utilisation d’huile (ventilateur),

graisse, oxyde de cuivre,

poussière (découpes)

• Travail à un niveau (étage)

inférieur à d’autres ouvriers

• Découpes à la scie électrique

• Objet dangereux sur le sol

• Manipulation d’objets

coupants (cutters, scie-à-métaux

(tube cuivre)).

• Utilisation ou exposition à du

matériel bruyant (scies,

perceuses, marteaux)

• Salissures

• Chute d’objet - heurt

• Projection d’éclats

• Clous

• coupures, heurt

• Perte d’acuité auditive,

inconfort

• Bleu de travail obligatoire

• Casque obligatoire et

chaussures de sécurité

• Lunettes

• chaussures de sécurité

• Gants, trousse de premiers

soins

• Casque ou bouchons antibruit

P a g e | 72

•Exposition à un milieu

poussiéreux (chapelure de scie,

etc.)

• Soudure (brasage fort cuivre

sur cuivre)

• Travail en hauteur (pose de

panneaux solaires sur toiture)

•Utilisation de matériel

électrique

•Utilisation de fluides

frigorigènes, ouverture de

circuits sous pression

• asthme, gênes respiratoires,

picotement oculaire

• brûlure

• Chute

• Electrisation, électrocution

•fuite de liquide, projection,

brûlure par le froid

• Masque de type P1 minimum

• Casque de soudeur (degré de

protection minimum 12)

• Harnais de sécurité, ligne de

vie

• Matériel d’électricité (botte

en caoutchouc)

• lunette de protection, masque

facial

P a g e | 73

•teneur en gaz frigorigène non

connue dans une pièce

•Présence d’amiante

•asphyxie, incapacité

respiratoire

•maladies pulmonaires (cancer

du poumon, de la plèvre)

•appareil respiratoire

autonome isolant

•Masque avec filtre P3,

combinaison jetable de type 5,

sac à déchets, aspirateur à filtre

de très haute efficacité, film

plastique de récupération posé

au sol

P a g e | 74

IX. MISE EN ŒUVRE

A. LA MISE EN ŒUVRE D’UN PLANCHER CHAUFFANT (SYSTEME PLAQUES A PLOTS)

Circuit plancher chauffant

Circuit radiateurs

Le plancher chauffant est une technologie très utilisée de nos jours, il consiste à faire

passer un fluide caloporteur, de l’eau en l’occurrence, dans des serpentins en PER (Polyéthylène

Réticulé) afin de chauffer une pièce par le sol. De plus en plus, les usagers veulent bénéficier d’un

confort "4 saisons" et se dirigent vers des planchers chauffant-rafraîchissant.

Avant la pose d’un plancher réversible, il faut s’assurer

- de la parfaite planéité de la dalle porteuse - qu’aucune autre canalisation ne viendra croiser les serpentins - que le bâtiment soit hors eau, hors vent, canalisations sanitaires et électrique installées.

Figure 5 Shéma de principe d'un système de plancher chauffant couplé avec des radiateurs eau

P a g e | 75

1. Pose de la chaudière

Pour débuter l’installation de notre système, il faut d’abord poser la

chaudière et le circuit primaire. On entend par circuit primaire, la tuyauterie

cuivre qui relie la chaudière à la ou les clarinettes de distribution d’où

partiront nos boucles de plancher chauffant.

2. Percement de cloisons ou de murs pour les tubes alimentant la clarinette de distribution

Ces passages de parois doivent être réalisés avant la mise en place des isolants de sol en

tenant compte de leur épaisseur.

Ils s’effectuent dans des fourreaux en tubes souples qui dépassent de part et d’autre des

parois de 20 mm. Le vide entre la tuyauterie et le fourreau est rempli d’un matériau élastique et

incombustible empêchant la transmission d’éventuelles vibrations.

3. Pose des collecteurs (ou clarinettes de distribution) et raccordement au circuit primaire

Positionnés dans un placard ou encastrés dans un coffret, ils doivent

être situés à plus de 40 cm du sol fini afin d’assurer une bonne purge à la mise

en eau et de pouvoir aisément raccorder les tubes. Ils peuvent être isolés afin

d’éviter la condensation en mode rafraîchissement.

4. Pose des plaques à plots et des tubes en PER

Grâce aux plots spécialement étudiés, le tube se positionne par simple pression du pied sur

ce dernier.

Le tube doit être déroulé à partir de l’extérieur de la couronne manuellement ou avec un

dérouleur.

Le mode de pose peut être de différentes façons :

en colimaçon ou escargot

en serpentin

en colimaçon modulé

Les tubes doivent être placés à plus de 10 cm d’un mur fini

ou d’une surface couverte (ex : baignoire) et à 20 cm des conduits

de fumée et des foyers à feu ouvert. Le pas de pose (largeur qu’il y a

entre deux tubes) peut varier de 10 à 35 cm et sera choisi par le

bureau d’étude selon la puissance à apporter dans la pièce (la

puissance que le plancher pourra fournir sera d’autant plus grande

que le pas sera petit)

P a g e | 76

5. Essai à la pression d’épreuve

Avant le coulage de la dalle, l’installation doit être rincée, puis remplie en utilisant un

mélange eau et antigel préalablement homogénéisé. Les tubes du plancher doivent être éprouvés

avant enrobage par une mise sous pression de 10 bars pendant 12h quand il s’agit de tubes PER

comme c’est le cas ici.

6. Préparation de la chape

On peut utiliser une chape dite liquide, sans sable pour

que le contact entre les tuyaux de chauffage et la chape soit le

plus homogène possible. Ce type de réalisation permet

également une chape plus fine (chape anhydrite). Cette dernière

est également auto lissante et auto-nivelante.

Ci-contre le silo qui contient le mélange sec.

7. Coulage et vibrage de la chape

Durant le coulage de la dalle, les tubes seront maintenus sous pression de service (3 bars

maxi) et ce jusqu’à prise totale du béton d’enrobage. Le délai de séchage est généralement de 24

jours suivi de 10 jours de mise en chauffe progressive.

P a g e | 77

8. Planning de mise en œuvre

9. Critères d’utilisation à respecter

P a g e | 78

B. LA MISE EN ŒUVRE D’UNE VMC

La VMC (ventilation mécanique contrôlée) comme nous l’avons dit précédemment

a pour but d’évacuer l’air vicier d’un local et plus généralement d’un bâtiment. La VMC est

composée de plusieurs éléments mécaniques qui favorisent cette évacuation contrairement à une

ventilation naturelle. La VMC dont nous allons expliquer la mise en œuvre par la suite est une VMC

simple flux. Des entrées d’air sont placées dans les pièces à vivre, généralement au niveau des

fenêtres et des bouches d’extraction d’air sont placées au niveau des pièces humides ou les pièces

qui dégagent des composants chimiques non souhaitables (Salle de bain, WC, Cuisine) et reliées à

un groupe de ventilation motorisé.

1. Les entrées d’air :

Comme nous l’avons indiqué dans le plan particulier de contrôle, les entrées d’air doivent

être placées à un mètre de tout angle de logement afin d’éviter l’entrée de vent dans la pièce de

service. De même pour éviter tout courant d’air à l’intérieur de ces mêmes pièces de service, elles

sont le plus souvent placées en partie haute à au moins 30 centimètres du plafond ou lorsqu’elles

le sont en partie basse à au moins 45 centimètres du sol. Pour éviter le débit de flux d’air entrant il

est préférable que l’entrée d’air ne soit gênée d’aucune manière par un élément de construction

mais doit être protégée par un capot pour éviter les infiltrations d’eau à l’intérieur du logement.

Pour réaliser une entrée d’air on réalise le tracé de sa découpe puis la découpe de la

mortaise dans la fenêtre. Pour cela on utilise des forets et une perceuse ainsi qu’une scie (port de

gants et lunettes obligatoires). L’orifice obtenu doit être parfaitement perpendiculaire au mur. On

monte ensuite l’auvent et l’entrée d’air en plaçant ses ailettes vers le haut pour éviter les

sensations de courants d’air. A noter que l’entrée d’air doit être facilement démontable pour les

entretiens futurs.

2. Les bouches d’extraction :

Celles-ci doivent être placées à des endroits facilement accessibles pour leur nettoyage et

entretien. Elles doivent se situer à plus de dix centimètres de tout angle de parois, mur ou plafond.

Leur positionnement se fait en partie haute dans les pièces de service ou au plafond mais au moins

à 1.80 mètre du sol. Le support doit être solide ainsi que les fixations afin d’éviter la chute de la

bouche d’extraction.

Figure 7 Clipsage de la partie mobile de

l'entrée d'air

Figure 6 Fixation de l'entrée d'air côté intérieur

de la fenêtre

P a g e | 79

Comme pour les entrées d’air on réalise un tracé de la découpe puis

la découpe. On installe ensuite la manchette qui sert à faire l’étanchéité du

système. La manchette doit être bien positionnée. On tire la gaine de

ventilation à travers l’ouverture préalablement découpée puis on fixe la

manchette dans la gaine avec un adhésif ou un collier. Enfin on fixe et monte

la bouche d’extraction avec des vis de maintien sur le corps et un joint à

l’arrière de la bouche côté aspiration.

3. Les gaines

Avant leur mise en place, il faut

prendre les précautions nécessaires pour

éviter leur écrasement, notamment pendant

leur transport. Pour les grandes longueurs il

faut utiliser des conduits rigides qui ne

risquent pas de se plier. Enfin il faut aussi

réfléchir à la disposition des gaines dans le

bâtiment avant de commencer pour éviter

des coudes inutiles qui ne feraient que

diminuer la performance de l’installation. On

doit toujours utiliser des gaines isolées dans

les endroits qui ne sont pas chauffés.

Pour leur raccordement au moto-ventilateur, la gaine doit être fixée sur la manchette de la

bouche d'extraction puis tendue jusqu'au piquage du moto-ventilateur. Il faut s'assurer qu’elle soit

tendue et ne forme pas de coude trop important. On découper ensuite la gaine et on la fixe au

piquage et à la bouche à l'aide de colliers de serrage.

Figure 9 Serrage du collier de

fixation de la gaine sur la

manchette

Figure 8 Découpe dans une plaque de plâtre à l'aide d'une scie

cloche

Figure 11 Montage

correct des gaines

sur les manchettes

Figure 10 Montage

incorrect des gaines

sur les manchettes

P a g e | 80

4. Le moto-ventilateur

Celui-ci ne doit pas être posé par terre ni fixé à un mur

car c’est l’élément mécanique du système. Son fonctionnement

induit des vibrations, pour les éviter et au moins les amortir il

suffit de suspendre l’appareil. Pour éviter la dispersion du bruit

lors de sa mise en marche il doit être placé dans les combles ou

dans un local technique, le plus souvent au-dessus d’une pièce

technique (Salle-de-bain, WC) dont les occupant ne seront pas

gênés. Dans d’autres cas, il est posé simplement sur des

éléments en caoutchouc (silent-block).

Les branchements électriques se font de deux manières différentes selon l’utilisation que

l’on en fait :

- Mode standard : débit de pointe lorsque l’interrupteur est actionné

- Mode minuté : débit de pointe pendant un temps prédéfini lorsque l’interrupteur est

actionné.

Le réglage du débit de pointe en cuisine est indiqué sur la notice de l’appareil car il change

avec ce dernier.

5. Les sorties de toit

Le capot de pluie doit être installé avec un écoulement d’air

perpendiculaire à la pente du toit. Un calage doit être réalisé sur les toits

en pente dans le sens des linteaux.

6. Mise en service de l’installation

Il faut démarrer le moto-ventilateur à grande vitesse et le laisser fonctionner de cette

façon pendant deux heures afin de lubrifier le moteur.

Ensuite on doit vérifier à l'aide d'une feuille de papier très fine que l'aspiration se fait

correctement aux bouches (à la bouche cuisine, le papier doit rester collé). Enfin on doit passer en

petite vitesse et vérifier que le moto-ventilateur change bien de débit.

P a g e | 81

X. PATHOLOGIES

A. INTERACTION ENTRE DIVERS MATERIAUX

Cette interaction peut provoquer la corrosion des canalisations et entraîner des fuites

d’eau sur le circuit de distribution d'eau chaude sanitaire ou d’eau pour le chauffage.

1. Causes

Ce type de pathologie est le résultat d’une interaction entre différents métaux en présence

d’eau. Il se produit alors une réaction d'oxydoréduction faisant réagir les métaux comme une pile

et amorçant le phénomène de corrosion. Plus le potentiel entre les métaux est grand, plus le

phénomène de pile est important et donc plus vite se fait la corrosion. Le métal possédant le

potentiel le plus faible (anode) se retrouve attaqué par celui dont le potentiel est le plus élevé

(cathode). La présence d’oxygène dans l’eau accélère le phénomène de corrosion.

Ce phénomène est plus généralisé dans les circuits de circulation d’eau chaude sanitaires

avec l’association de cuivre et d’acier galvanisé.

2. Remède

Respecter le D.T.U. 60.5: "aucune canalisation cuivre ne doit être placée en amont d'une

canalisation en acier galvanisé", l’association de divers matériaux est donc fortement déconseillée.

Il est également recommandé de mettre en place des purgeurs d’air afin de limiter

l’accumulation d’air dans les conduites.

Le phénomène de corrosion étant plus important au niveau des coudes et des raccords, il

est conseillé d’utiliser des raccords isolants diélectriques (composé d’un isolant).

P a g e | 82

B. PRESENCE DE BOUE DANS LE CYCLE D’EAU CHAUDE

Provoquant la baisse d’efficacité thermique de l’installation de chauffage. Cela ce traduit

par une baisse d'efficacité des échangeurs de chaleur (radiateurs froids dans les parties basses)

dues à la présence de dépôts qui réduisent la température de surface. Cela conduit au phénomène

de corrosion (perforation du métal) et à l’apparition de fuites d'eau sur les faces externes des

radiateurs et des canalisations. Au niveau de la chaudière, des dépôts se forment sur les faces

internes de l'installation pouvant conduire à la déformation voire à l'éclatement des surfaces de

chauffe.

1. Causes

La présence de " boue" traduit la présence de différents composants :

- de calamine, présent sur les faces internes des tubes du circuit de chauffage, - de résidus de construction lors des raccords mécaniques ou lors de soudures (filasse, métal

de soudure…), - des produits d’origine minérale présents dans l'eau de remplissage qui se précipitent, - de bactéries dans les canalisations,

Les dépôts de boues sont également dus au phénomène d’oxydation dans les conduites.

2. Remède

Avant la mise en service, il faut s'assurer que le circuit est bien rincé afin d'éliminer la

calamine et les résidus de mise en œuvre, que l’eau injecté dans le circuit est adoucie voire dé

ionisée afin de réduire sa conductivité et d'exclure la précipitation de composés minéraux.

Pour les circuits tous en acier, il est préférable d’incorporer des produits à base de soude

et de traiter magnétiquement les fluides circulant dans les canalisations.

Il existe un traitement curatif visant à éliminer les boues en circulation par la mise en place

de pots à boues, filtres à cartouches ou appareils cycloniques avec, éventuellement, des aimants

pour fixer les particules ferromagnétiques.

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C. L’ENTARTRAGE

Le tartre bouche les canalisations et favorise le développement de bactéries.

1. Causes

Le tartre est un dépôt qui adhère aux parois des canalisations. Il résulte de la précipitation

de sels minéraux dans l'eau qui atteignent, sous l'effet de la température ou du tourbillonnement

de l’eau calcaire, leur limite de solubilité et se cristallisent en formant des incrustations dans le

métal des canalisations augmentant ainsi le coefficient de rugosité des parois, l'obstruction des

canalisations et entraînant la chute de rendement des échangeurs thermiques (production d'eau

chaude). De plus, la création de porosités propices à la corrosion par aération différentielle et au

développement de micro-organismes.

2. Remède

Il est conseillé de mettre en place des canalisations en cuivre empêchant l'apparition des

premières traces de tartre et bloquant ainsi le développement naturel du processus d'entartrage.

Le cuivre a donc un avantage décisif sur les autres matériaux avec lesquels il y a toujours amorce

d'entartrage. De plus, le tartre déposé sur un tube de cuivre contient lui-même des traces de

cuivre inhibant le risque de prolifération de micro-organismes.

Il est également recommandé de mettre en place en amont de l’installation, un

adoucisseur d'eau permettant l’éliminent de tartre dans l'eau (méthode chimique) ou un

conditionneurs anti-tartre empêchant l'entartrage sans entrer en contact avec l'eau potable

(méthode physique).

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D. FEU DE CHEMINEE

En brûlant, le combustible, dégage de la fumée qui contient, sous forme de gouttelettes,

un liquide appelé créosote ou suies. Ce liquide s'accroche aux parois de la cheminée et se durcit en

refroidissant. Il suffit d’une épaisseur de créosote égale à celle d’une feuille de papier déposée sur

les parois pour que la moindre étincelle provoque un incendie à l'intérieur du conduit qui peut se

propager ensuite à l’ensemble du bâtiment.

1. Causes

Ce type de pathologie peut être du à une évacuation trop lente des gaz brûlés qui en se

refroidissant entraînent une condensation des goudrons et imbrûlés contenus par les fumées, sur

les parois du conduit risquant ensuite de s'enflammer et provoquer un feu de cheminée.

La production de créosote est d’autant plus importante que l’installation de chauffage est

mal réglée, par une mauvaise utilisation des sources de chauffe, par une mauvaise combustion ou

fait suite à des défauts d'entretien des cheminées provoquant l’accumulation de suie sur les

conduits de cheminées.

Ce type de pathologie peut également être le résultat de paroi de cheminées ou de souche

mal isoléee (trop humide) entraînant l’apparition de briste (matière résiduelle brunâtre) sur les

paroi des conduits de cheminée,

2. Remède

Faire le ramonage de la conduite tous les ans et en profiter pour vérifier l’étanchéité celle-

ci. Pour les cheminées à bois, utiliser du bois sec, penser également à bien isoler la cheminée sur

toute la hauteur avec des matériaux conformes.

Le tubage de la cheminée est conseillé en cas de rénovation d'une ancienne cheminée et

est obligatoire en cas de construction neuve, en effet, le tubage inox rend le conduit d’évacuation

étanche et permet de régler les problèmes de mauvais tirage en adaptant le diamètre du tube à la

sortie de l’appareil de chauffage.

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E. DISFONCTIONNEMENT DU CIRCUIT D’AIR EN VMC

Cela provoque l’apparition de moisissures importantes au

niveau des murs et plafonds.

1. Causes

Cette pathologie est la conséquence d’une VMC mal positionnée (l’air neuf doit entrer par

les grilles des pièces sèche et être évacué par des grilles situées dans les pièces humide). Le

mauvais positionnement des grilles d’entrée et de sortie d’air induit un balayage anormal de l'air

chargé d'humidité et donc un mauvais renouvellement d'air des pièces sèches. Cet air trop humide

se refroidit au contact des parois froides, d'où une transformation de la vapeur d'eau contenue

dans l'air en eau liquide favorisant le développement de moisissures.

2. Remède

Créer des courants d’air en installant les bouches d’entrée d’air neuf

en partie basse dans les pièces sèches et les bouches d’extraction en partie

hautes dans les pièces ayant pour vocation d’être humide ou sujettes aux

mauvaises odeurs (salle de bains, cuisine, WC), en cas de porte hermétique,

pensé à créer des espaces afin de ne pas perturber la circulation de l’air.

F. INTOXICATION AU MONOXYDE DE CARBONE

L’intoxication par monoxyde de carbone est une cause de nombreux décès de personnes.

1. Causes

Le monoxyde de carbone (CO) se forme lors de la combustion incomplète de n’importe quel

combustible inflammable, que se soit le bois, le charbon, le gaz, le mazoute, etc…

Il est ainsi produit lors d’un mauvais réglage de l’installation de chauffage (brûleur de chaudière),

lors d’une mauvaise évacuation de ces gaz (mal reliée au conduit de cheminée) ou refoulement du

aux conditions atmosphériques (redoux, brouillard, plafond bas).

Il est un gaz très toxique qui prend la place de l’oxygène dans le sang, il est de plus inodore,

incolore et sans saveur, le rendant indécelable par l’homme.

2. Remède

Contrôler l’état de la chaudière et des conduits par des professionnels (ramonage, raccordement).

S’assurer de la bonne ventilation des pièces

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XI. ECONOMIE DU LOT

A. CHAUFFAGE

1. LES CHAUDIERES

Les chaudières à gaz et à fioul de même puissance et pour les mêmes prestations ont un

prix relativement similaire; compter environ 3000 € pour une chaudière sol (sans production d’eau

chaude sanitaire) de 20 kW (permet de chauffer une surface d’environ 200m²). Pour une chaudière

bois on aura un prix inférieur aux deux précédents, à savoir environ 2200€. Cette différence

s’explique pour une grande partie par l’absence d’un brûleur pour une chaudière bois, la

technologie étant moins avancée le prix en découle. Pour une chaudière fioul condensation il

faudra débourser 6000€. Ceci s’explique par une technologie plus pointue (un échangeur en plus

pour récupérer une partie des calories des fumées) avec un meilleur rendement (>100%). Ce prix

peut être diminué si la chaudière est primable par l’ANAH et peut recevoir un crédit d’impôt.

Pour l’achat d’une chaudière il est aussi important de se renseigner sur les combustibles

notamment du prix qui évolue tous les jours et aussi de la facilité d’acheminement de ces derniers.

Prix des combustibles au 15 janvier 20078 (pour 100kWh et le même pouvoir calorifique inférieur):

- fioul domestique : 5,60€ (pour une livraison de 2000 à 9999 litres)

- propane : 10,61€

- bois : 3,20€ (bûches de 50 cm)

ELECTRIQUE

POMPE A CHALEUR

BOIS GRANULES

BOIS (10000) GAZ

(kWh/an) PROPANE FIOUL

RENDEMENT MOYEN

100% COP 2.5 80% 80% 90% 90% 90%

COÛT UNITAIRE EN € TTC

0,1106 €/kWh 0,1106 €/kWh 42,50 €/stère 175 €/tonne 0,031

€/kWhPCS 1,37 €/kg

0,67 €/litre

COÛT ANNUEL EN € TTC

1106 442 265 456 532 1178 745

QUANTITE 10000 kWh 4000 kWh 6,2 st-res 2,6 tonnes 10000 kWh 860 kg 1112 litres

8 Ministère de l’économie, des finances et de l’industrie

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2. TUBES

Les tubes de diamètres 20 millimètres peuvent avoir différents prix selon le matériau dans

lequel ils sont fabriqués. Un tube de six mètres en acier va coûter 40€, en cuivre 56€ et en PER

(Polyéthylène Réticulé haute densité) 12€. Ceci s’explique par l’envolée des cours des métaux (le

cuivre est passé de 1580 à 5705 € la tonne entre 2002 et janvier 2007) alors que le PER subit le prix

du cours du pétrole qui est bien inférieur.

B. VENTILATION

1. ENTREE D’AIR

A chaque type de ventilation mécanique contrôlée correspond une entrée d’air spécifique.

Pour les simples flux autoréglables les entrées d’air sont autoréglables avec les

caractéristiques suivantes : le module (débit d’air en m3/h normalisé 22, 30 ou 45), l’isolement

acoustique (dB(A)) et l’esthétique (couleur et texture).

Pour les VMC simple flux hygroréglables, les entrées d’air fonctionnent en parfaite

autonomie. Elles utilisent la propriété qu’ont certains tissus à s’allonger avec l’augmentation de

l’humidité, ce qui fait varier la section de passage d’air.

Les entrées d’air hygroréglables sont plus coûteuse que les autoréglables du fait de leur

technologie plus avancée (présence d’une commande manuelle ou électrique ainsi que d’un volet

qui fait varier le passage de l’air).

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2. LES GAINES DE CIRCULATION DE L’AIR

Pour les petites VMC elles peuvent être en matière plastique. La plus utilisée est celle en

spirale souple, il faut l’étirer au maximum pour réaliser un réseau performant. Pour les habitats

collectifs il est utile d’avoir des conduites en acier galvanisé pour garantir la tenue au feu.

GAINE ALU 25x100cm = 250€

GAINE PVC 25x100cm = 120€

Là encore, comme pour les tubes de chauffage le prix dépend surtout de la nature du

matériau. On peut aussi avoir des conduites en plastique dur de forme rectangulaire ou oblong qui

peuvent être plus facilement installées dans les faux plafonds de faible hauteur.

3. LES BOUCHES D’EXTRACTION

Les bouches d’extraction autoréglables sont celles où la régulation de débit se fait par la

bouche elle-même. En effet dans les immeubles le ventilateur se trouvant le plus souvent en haut

de la structure, la pression aux bouches du rez-de-chaussée est bien inférieure à celle du dernier

étage. Etant mécanique, elles ne nécessitent pas d’alimentation électrique. C’est ce dernier critère

qui explique la plus grosse différence de prix avec les bouches hygroréglables qui peuvent être

déclenchée par commande électrique afin qu’elles se comportent en débit de pointe.

4. DIFFERENCE SIMPLE ET DOUBLE FLUX

Une VMC double flux (900€) peut-être plus de deux fois plus chère qu’une simple flux

hygroréglable (350€) et dix fois plus qu’une simple flux autoréglable (90€). Cela s’explique par la

présence de deux moteurs, du doublage de toutes les conduites (car l’air doit être insufflée et

récupérée) et de la présence de bouches d’extraction plus coûteuse ainsi que de filtres pour le

traitement d’air.

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XII. INNOVATION SUR LE LOT

A. LE CHAUFFAGE SOLAIRE A AIR OU MUR PARIETO-DYNAMIQUE

Cette technologie utilise l’énergie thermique du soleil pour le chauffage ou le préchauffage

d’air. Il peut être utilisé pour l’alimentation en air neuf de ventilation mais aussi pour d’autres

usages comme le séchage de récoltes.

Sur la photo ci-contre, on peut voir le plus grand système de chauffage solaire au monde,

équipant une usine Bombardier à Montréal au Canada.

Le capteur solaire de ce système industriel à une superficie de 10 000 m².

Un système de chauffage solaire de l’air comprend deux parties :

- un capteur solaire monté sur la façade du bâtiment la plus ensoleillée

- un système de distribution d’air avec ventilateur installé à l’intérieur du

bâtiment.

Le capteur solaire a comme

caractéristique particulière d’être

constitué d’une simple plaque perforée

(plaque à pores) éliminant ainsi la

nécessité d’un vitrage, commun à la

plupart des autres capteurs de

chauffage solaire. Ces perforations

permettent l’admission de l’air extérieur

à travers la plaque absorbante de

couleur foncée. Réchauffé au contact et

au passage de l’absorbeur, cet air est canalisé à l’intérieur du bâtiment après être passé dans

l’espace vide situé entre l’absorbeur et le mur porteur du bâtiment. La température de surface de

l’absorbeur étant à peine plus élevée que la

température ambiante extérieure, les pertes

thermiques sont minimes et la majeure partie de

l’énergie solaire captée est mise à profit pour

réchauffer l’air avec un rendement élevé.

Lorsqu’il n’est plus nécessaire de réchauffer

l’air de ventilation, des registres de dérivation

aménagés au-dessus du capteur solaire, admettent

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directement l’air extérieur dans le bâtiment. Pour les applications en ventilation, ces registres à

deux positions (tout ou rien), sont contrôlés en fonction de la température extérieure.

Normalement, le thermostat qui assure ce contrôle ouvre le registre lorsqu’il n’est plus nécessaire

de réchauffer l’air neuf admis (ordinairement entre 15 et 20 ºC). Le schéma de principe de droite

explique plus en détail le concept.

L’autre avantage de système est qu’il peut récupérer les pertes thermiques à travers le

mur du bâtiment. Cette chaleur qui s’échappe de l’enveloppe du bâtiment, atteint le flux d’air du

capteur. L’air de ventilation issu du capteur solaire intercepte cette chaleur et la renvoie à

l’intérieur du bâtiment. L’air de ventilation récupère environ la moitié de ces pertes thermiques.

Pour les bâtiments de grand volume, l’air est souvent insufflé par le biais de conduits

perforés souples comme le montre la photo de

gauche. Sur cette même photo, on peut voir un

aérotherme eau chaude qui est là pour apporter la

puissance calorifique nécessaire au maintien de la

température du volume. Ce système étant

réellement efficace par jours de soleil, il convient de

dimensionner l’installation sans le prendre en

compte car il se peut qu’en hiver, il y ait une

semaine de brouillard à très faible température ; le

bureau d’étude Génie climatique ayant obligation d’installer un système qui réponde aux

exigences du maître d’ouvrage et ceci pour une valeur de température extérieure règlementaire.

B. LA CONCEPTION BIOCLIMATIQUE

Cette nouvelle approche dans la conception des bâtiments est aujourd’hui très en vogue et

s’inscrit parfaitement dans le concept de développement durable qui progresse progressivement

dans les mentalités des acteurs politiques et de la vie sociale des pays développés. L’objectif

consiste à mieux maîtriser les consommations d’énergie dans l’utilisation d’un bâtiment en

pensant dès la conception aux incidences énergétiques liées aux technologies prescrites par

l’architecte et le maître d’ouvrage. Plus concrètement, il s’agit de limiter les besoins de chaleur

l’hiver et l’été, d’éviter les surchauffes.

Dans un premier temps, on va s’intéresser à une des rares énergies qui nous est donnée

gratuitement : le soleil. Le soleil envoie vers la Terre en permanence une quantité d'énergie qui

correspond à peu près à 700 W/m² (pour une surface horizontale, en France). Le but du

bioclimatisme est de tirer parti de cette énergie gratuite pour répondre aux besoins de chaleur de

l'habitation. Sur le schéma ci-dessous (vue de dessus), on peut voir quelles parois vont être les

plus sollicitées par le soleil en fonction

de la saison. On remarque qu’en hiver,

la face Sud est la plus exposée et en été

ce sont les faces Est et Ouest ainsi que la

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toiture. Si on se remémore les objectifs : recevoir le plus d’énergie gratuite l’hiver pour limiter le

recours à des sources d’énergie fossiles et éviter l’été de trop capter la chaleur solaire abondante.

Le bioclimatisme va donc partir du constat effectué auprès de dame nature et des objectifs pour

concevoir un bâti le plus "intelligent" possible :

le Nord ne capte pas d’énergie l’hiver, ni lumière et les fenêtres étant des points faibles

thermiquement, on ne placera donc pas de menuiserie sur cette face,

L'est et l'ouest auront des vitrages, mais il faudra impérativement pouvoir les occulter dans

la saison chaude. En effet, le soleil redescendant sur l'horizon en milieu de journée, elles captent

de l’énergie alors qu’il ne faudrait pas.

Le sud aura le maximum de vitrages, pour capter le maximum de chaleur l’hiver. Par contre

pour éviter les surchauffes l’été, il sera important d’installer une "casquette" pour stopper les

rayons lumineux qui voudraient venir taper sur notre vitrage. Le soleil ayant une trajectoire

rasante au Sud l’hiver, cette "casquette" n’empêchera pas le soleil de pénétrer en cette période.

Dans un deuxième temps, toujours en rapport avec le soleil, il convient de disposer

intelligemment les pièces dans le logement. Ainsi, on préconisera les pièces de vie vers le Sud et

les pièces auxiliaires (cellier, buanderie, garage, atelier) vers le Nord car elles sont moins

demandeuses de confort et donc des économies substantielles de chauffage peuvent alors être

ainsi réalisées.

De plus, l’inertie est un facteur essentiel pour le confort et il convient de l’augmenter par

un choix approprié des matériaux de construction. En effet, en été, un bâtiment ayant une forte

inertie captera une partie de la chaleur la journée et la déchargera la nuit (cet effet pouvant être

amélioré par une sur-ventilation nocturne). L’hiver, les écarts de température extérieure étant

moins important, l’inertie joue surtout sur le fait que le mur va emmagasiner moins vite la chaleur

du logement et donc les variations de température intérieure entre jour et nuit (période où on ne

chauffe pas ou moins) seront moins rapides.

Ensuite, on peut parler sans les développer, des toitures végétalisées qui en même temps

d’améliorer le confort thermique, améliore le confort esthétique, fait office de réservoir d’eau

(absorbée par les plantes) et compense ainsi l’imperméabilisation des sols due à la construction.

Les énergies renouvelables se développent aussi beaucoup en ce moment puisqu’elles utilisent des

sources non polluantes pour produire de l’énergie (panneaux solaires thermiques, panneaux

solaires photovoltaïques, éoliennes).

Pour terminer sur la conception bioclimatique,

méthode où l’on se sert au maximum des possibilités

offertes par les forces de la nature, on peut présenter

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une éolienne construite par un constructeur français destinée au secteur du bâtiment. Gual-

Industrie l’a nomme "statoéolienne" et cette dernière, contrairement à ce qu’on peut voir

couramment le long des autoroutes, tourne sur un axe verticale et est capable de prendre

l’énergie du vent sans se préoccuper de la direction de celui-ci (vents tournants). Capable de

résister à des vitesses de vents très élevées, le cadre urbain est son environnement favori.

C. LES BÂTIMENTS PASSIFS

Dans l’analyse fonctionnelle, nous avions vu que le chauffage d’un logement était là pour

compenser des déperditions qui se faisaient via l’enveloppe du bâtiment et la ventilation dans le

but de maintenir une température de confort pour l’habitant.

Le but ici sera de minimiser l’apport de chaleur à travers le système de chauffage en

agissant directement sur les composants de l’enveloppe et le système de ventilation.

Cette nouvelle pensée en lien avec le développement durable est née en Allemagne et sa

définition est encadrée par le PassivHaus Institut de Darmstadt. Ce concept se donne pour objectif

de concevoir des bâtiments qui puissent se passer de chauffage et de climatisation. Pour arriver à

un tel résultat, il convient bien sûr de réaliser de gros efforts d’ingénierie.

- Le besoin de chauffage dans un bâtiment qui souhaite obtenir cette certification ne doit pas dépasser 15 kWh/m²/an.

A titre de comparaison, c’est vingt fois moins qu’un logement moyen du parc français. En

théorie, avec un besoin si faible en énergie, la chaleur dégagée par les occupants additionnée à

celle engendrée par l’éclairage et les appareils domestiques suffisent à maintenir une température

confortable dans le logement. Néanmoins, il est toujours prévu un petit système de chauffage

pour les périodes de froid prolongées.

Points à traiter :

�

Orientation au Sud

�

Renforcement de l’isolation thermique (Uparoi extérieure < 0.15 W/m².K)

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� Utilisation

du triple vitrage (Uw < 0.8 W/m².K)

�

Ventilation double flux avec récupération de chaleur (ventilateurs avec de hauts rendements,

échangeur thermique d’un rendement supérieur à 80%)

- L’étanchéité de l’enveloppe doit être optimale (des contrôles très pointus sont effectués).

� Utilisation d’huisseries (composants d’un encadrement de porte) hautes performances.

- Un besoin en énergie primaire inférieur à 120 kWh/m²/an (chauffage + production ECS + électricité domestique).

� Recours aux énergies renouvelables (solaire thermique, photovoltaïque) ou aux pompes

à chaleur et aux puits canadiens.