La VMC simple flux efficace

Le dossier a été réalisé pour vous aider à cerner les enjeux autour de cette technique de ventilation. Quelles sont les systèmes VMC, comment les distinguer, pourquoi est ce important de faire une installation de qualité... 

Dossier réalisé par fiabishop - niveau : débutant

Pourquoi la VMC simple flux ?

Une ventilation simple flux vise à une fonction principale : évacuer les polluants dans l'ensemble des pièces de service d'une maison (cuisine, salles de bains, toilettes, lingerie...). Ce service permet d'éviter le trop d'humidité, qui peut amener des développements de moisissures, une mauvaise évacuation des odeurs. L'air est évacué, donc, dans les pièces humides, et par cette évacuation, on fait rentrer de l'air neuf à travers les menuiseries des pièces de vie. les entrées d'air permettent un renouvellement de l'oxygène consommé par la respiration, et donc le maintien d'une qualité d'air correcte dans le logement.

Crédit image : Aldes

La VMC simple flux est souvent décriée, à juste titre.

1. Renouveler l'air d'un logement est déperditif. C'est à dire que dans la période hivernale, ce remplacement continu de l'air (la moitié de l'air est remplacé toutes les heures), conduit à devoir consommer de l'énergie de chauffage pour maintenir une température de confort dans le logement. On estime son impact autour de 20% de la note de chauffage d'une maison moyennement isolée, et jusqu'à 50% dans une maison très fortement isolée.
2. Renouveler l'air en été peut conduire à des surchauffes, car l'air chaud extérieur transite directement de l'extérieur à l'intérieur des pièces.
3. Créer des entrées d'air dans les menuiseries conduit à véhiculer le bruit extérieur, et est donc problématique lorsque celles ci se situent à proximité d'une rue passante par exemple.
4. On ne filtre pas l'air entrant, qui peut être pollué, par la pollution automobile par exemple.

Malgré tout, il existe des cas ou après avoir étudié cette possibilité, la ventilation simple flux présente malgré tout des avantages :

1. La solution présente un coût d'investissement moindre
2. Pour les climats océaniques, et dans le sud de la France, les économies en hiver sont moindres, les températures étant plus clémentes, rendant l'investissement vers une VMC double flux moins évident.
3. On peut réussir à concevoir une maison confortable en été même en ayant une VMC simple flux (cela suppose de nombreux pré requis quand même)

Il s'agira donc de voir comment réaliser cette installation, pour qu'elle soit efficace et durable. Car il faut dire une chose en préambule. La manière dont cette solution est mise en oeuvre actuellement est "discutable". Elle est souvent peu efficace, bruyante, difficile à entretenir, réalisée avec des conduits de basse qualité. Tour d'horizon ici de nos conseils pour réussir son installation VMC simple flux.

D'abord, c'est quoi un caisson de ventilation simple flux ?

On va distinguer les VMC simple flux en fonction de plusieurs critères

Continu ou ponctuel ?

Une ventilation simple flux doit fonctionner toute la journée. L'air intérieur est pollué, et si la ventilation ne fonctionne que ponctuellement, quelques minutes de temps en temps, il n'y a pas d'air qui rentre pour remplacer l'oxygène consommé par les habitants. Il faut avoir en tête ce point.

Photo d'une ventilation ponctuelle, ou aérateur de pièce (autrement appellé VMR) -------->

Les ventilations ponctuelles ne sont pas adaptées pour ventiler les maisons neuves ou rénovées BBC. Ce ne sont des solutions pertinentes que lorsqu'il existe déjà un moyen dans la maison pour ventiler les pièces à vivre.

Centralisé ou décentralisé

Une ventilation simple flux est la plupart du temps centralisée, c'est à dire qu'elle se présente sous la forme d'un caisson de ventilation, raccordé à chaque pièce d'eau par des gaines de ventilation et des bouches d'extraction. Cette ventilation rejette l'air vicié à l'extérieur. Il existe également, pour les situations ou une solution centralisée n'est pas possible des systèmes de ventilation continu de pièce. 
En général, on ne les recommande que lorsqu'une pièce n'est pas raccordable (trop loin du caisson, pas évident de passer des gaines entre caisson et pièce, ou coûteux). Ils sont un peu plus bruyants (puisque le ventilateur est directement derrière la bouche), et nécessitent d'être placé contre un mur extérieur (pour rejeter l'air dehors).

Dans ce dossier nous allons essentiellement nous focaliser sur la VMC simple flux centralisée.

Neuf ou rénovation ?

En fait, c'est pareil. Aucune distinction à faire.
Vous allez être amenés en furetant dans les magasins de bricolage à voir des produits qui affichent "SPECIAL RENOVATION". Un bon geste : fuyez ^^

En effet, les produits de ventilation qui produisent cet argument sont en fait souvent pas assez performants pour être admis en maison neuve. Aussi l'argument spécial rénovation n'est pas un avantage, et nous n'avons aucun intéret à prendre un produit qui consomme plus d'électricité et produira plus de nuisances acoustiques, d'autant que souvent les écarts de prix avec de bons caissons sont minimes !

Ventilation constante ou modulée selon l'humidité des pièces d'eau

On va distinguer plusieurs solutions techniques, plus ou moins avantageuses en terme de performances, entretien.

la VMC simple flux classique : l'autoréglable

La VMC simple flux autoréglable est le système historique. On le retrouve généralement dans les maisons existantes, sauf si celles ci ont été construites après 2005. Le principe est simple : le ventilateur tourne à une vitesse donnée, il met de la pression dans le réseau de gaines, et l'air est pris dans les pièces humides et évacué par un rejet à l'extérieur.
Pour assurer une ventilation équitable des pièces (et éviter que la bouche proche prenne tout l'air), le réseau est équipé d'éléments régulateurs de débit, qui vont contraindre le débit d'air de chaque bouche, à un débit donné (celui de la réglementation, voir notre dossier sur les débits de ventilation)

Plusieurs éléments sont ici importants :

1. Pour que les bouches "ventilent", il faut que les gaines qui relient la bouche au ventilateur soient parfaitement étanches. Il faut également que le ventilateur soit suffisamment fort pour compenser la perte de pression induite par la distance entre ventilateur et bouches.
2. L'air étant chaud et humide, tous les passages dans les volumes froids doivent être parfaitement isolants, au risque de condenser l'humidité contenu dans l'air extrait.
3. Il est évidement impératif que cet air chargé d'humidité soit rejeté dehors et pas dans un comble, au risque de créer des désordres.
4. La VMC va se charger en poussière au fil du temps, et 2 éléments sont notamment sensibles : les régulateurs de débit, et le ventilateur en lui même. On doit donc nettoyer généralement le régulateur tous les 6 mois, et dépoussiérer le ventilateur tous les 2 ans.

Qu'est ce qu'un régulateur de débit, ou se trouve t-il ?

Cela dépend il y a 2 cas de figure.
Sur une grande partie des cas, celui ci se trouve sur la VMC, au niveau du piquage. L'accès au régulateur nécessite donc un accès à la VMC, défaire la gaine et dépoussiérer chaque régulateur, et remettre en place l'ensemble (c'est le cas du caisson de VMC vert au dessus, on voit le piquage noir comprend le régulateur)
Dans d'autres cas, le régulateur est disposé sur la bouche. Auquel cas il suffit de retirer la bouche (la gaine est fixée sur une manchette au plafond mais la bouche doit être amovible - voir notre dossier sur les bouches de VMC) et la nettoyer.

Comment le système est régulé ?

La plupart du temps il ne l'est pas. Dans certains cas, les VMC sont équipés d'un boost cuisine, et disposent donc d'un interrupteur en plus pour augmenter la quantité d'air ventilé. On commence enfin à voir des systèmes de ventilation autoréglable avec un boost commandé par une sonde, qui va basculer en haute vitesse via une sonde hygrométrique située sur le piquage du caisson.

D'une manière générale, on déconseillera les VMC autoréglables dans les maisons, elles sont trop déperditives, et seront donc avantageusement remplacées par un système hygroréglable. Eventuellement, s'il est compliqué de basculer sur cette technologie, basculer sur les autoréglables avec boost par hygrostat. 

La VMC simple flux évoluée : l'hygroréglable

Dans les maisons neuves depuis la réglementation thermique de 2005, on va trouver généralement des VMC dites hygroréglables. Le système est fortement majoritaire aujourd'hui sur le marché de la construction, au point de représenter 95% des installations actuellement en neuf.
Le principe est similaire à la VMC autoréglable sur de nombreux points. L'une des différences se situe au niveau du régulateur de débit, qui au lieu de proposer un débit fixe propose un clapet qui va plus ou moins moduler la bouche selon une mesure d'humidité faite dans la pièce. 

Contrairement aux VMC autoréglables, le régulateur est ici presque dans tous les cas situé au niveau de la bouche, facilitant les opérations de nettoyage (même si de ce fait on oublie souvent que le ventilateur doit aussi être nettoyé !)

Pourquoi c'est mieux ?

La focalisation de la réglementation thermique, qui a introduit cette technologie en 1983 repose sur le constat que la ventilation pèse lourd dans un bilan énergétique. Remplacer l'air d'une maison toutes les 2 heures, ça veut dire du chauffage dépensé. Donc le raisonnement sera de questionner le fait que les usagers vont occuper de façon discontinue le logement, et que de ce fait, si la ventilation tourne moins quand les gens sont absents, tout le monde est gagnant.

Ensuite on restera raisonnable sur les gains attendus qui sont totalement dépendants de l'usage qu'on les gens de leur logement. Si les adultes travaillent à distance et que le logement est vraiment inoccupé une part de la semaine c'est très pertinent, si les personnes travaillent à domicile, ou sont retraitées, les économies à en attendre seront bien moindres.

Mais à l'époque, le raisonnement portera principalement sur la volonté de réduire les débits d'air, et la généralisation de la technologie tient au fait que les calculs thermiques prennent pour base des hypothèses de gains standardisées. 

Nous dirons donc :

1. La modulation des débits est une excellente chose, dans la mesure ou les débits d'air au final permettent de garantir une bonne qualité d'air. Le fait que le régulateur soit sur la bouche renforce le principe ou toutes les gaines doivent être parfaitement étanches.
2. L'air étant chaud et humide, tous les passages dans les volumes froids doivent être parfaitement isolants, au risque de condenser l'humidité contenu dans l'air extrait.
3. Il est évidement impératif que cet air chargé d'humidité soit rejeté dehors et pas dans un comble, au risque de créer des désordres.
4. La VMC va se charger en poussière au fil du temps, et 2 éléments sont notamment sensibles : les régulateurs de débit, et le ventilateur en lui même. On doit donc nettoyer généralement chaque bouche tous les 6 mois, et dépoussiérer le ventilateur tous les 2 ans.

Focus sur la bouche

	Principe de la bouche. Lorsqu'on l'ouvre, on voit le clapet qui va plus ou moins fermer le passage de l'air. A coté on voit une membrane qui va être sensible à l'humidité. Lorsque l'ambiance est sèche, la membrane se tend et ferme le clapet, limitant le débit de ventilation. Crédit image : anjos
	Exemple de diagramme de modulation des débits sur une bouche hygroréglable de salle de bains. Celle ci va varier son débit de 15 à 45 m3/h (ordonnée), selon le taux d'humidité relatif ambiant (celui autour de la bouche, indiqué sur l'abscisse). Selon la configuration du logement la bouche va activer sa vitesse max à une hygrométrie donnée, située entre 50% pour les grands logements, à 80% sur les petits logements. Crédit image : anjos
	Modulation et pression dans le réseau. Le diagramme est interessant car il met en lumière un paramètre pas assez pris en compte jusque la. Le débit d'air noté sur la bouche est conditionné au fait que le réseau soit sous pression. Aussi, si la VMC est encrassée, si le réseau est peu / pas assez étanche, si des piquages sur le groupe VMC ne sont pas obturés, il n'y aura pas assez d'air évacué dans la pièce, peu importe le choix de la bouche VMC. Crédit image : anjos

hygro A ou hygro B ?

D'une manière générale, une VMC hygro A et une VMC hygro B, c'est pareil, le caisson, le réseau et les bouches sont les mêmes. La différence entre les 2 vient du fait que dans le premier cas (A), les entrées d'air sont dites autoréglées, et dans le deuxième cas, elles sont hygroréglables (B).

Dans les calculs thermiques réglementaires, la VMC simple flux hygro B est considérée très favorablement, le mode de calcul considère des économies de chauffage considérables dès l'instant ou cet investissement est réalisé. Nous sommes à notre niveau assez dubitatifs et conseillons de considérer qu'entre A et B, cela ne va pas changer grand chose sur le plan des consommations de chauffage (dans les 2 cas, le ventilateur produit un débit qui dépend uniquement des bouches d'extraction).

Par contre, l'interet majeur de prévoir des entrées d'air hygroréglables, c'est que ces entrées d'air sont sensibles à l'occupation de la pièce, et vont donc privilégier les pièces ou se trouvent les occupants. Aussi nous conseillons la plupart du temps de privilégier ce système Hygro B car il apportera une meilleure qualité de l'air.

Moteurs à faible consommation d'énergie ou non ?

Ce sujet peut paraître un peu accessoire, technique, mais on va comprendre assez vite qu'il est essentiel.

On distingue les moteurs des ventilateurs en 2 classes. 
- Les moteurs AC, qui fonctionnent en courant alternatif. Ils sont particulièrement adaptés lorsque l'on ne recherche pas de variation de débit fine. Ils sont capables de moduler selon 1 petite et grande vitesse.
- Les moteurs EC / CC, qui fonctionnent en courant continu (EC = commutation électronique, qui permet de faire varier un débit de 30% à 100%, via des sondes intégrées - pression généralement -)

Si l'on veut résumer les principales différences, nous avons :

 On en conclut un principe important : si on veut une ventilation qui ajuste les débits il faut s'orienter sur des moteurs EC. 

Choix du caisson, les élements importants

le sujet est vaste ! Pour rendre compte des éléments que nous avons jugé importants sur les caissons VMC, nous avons choisi d'afficher les résultats sur la base ci dessous pour les VMC proposées sur le site.

Comme dans de nombreux sujets, les données des VMC sont peu évidentes à comparer. On trouve des données sur la puissance électrique, exprimée en W, ou pour la RT2012 en WthC*. Les puissances étant liées au débit d'air, la comparaison d'un caisson à l'autre nécessite d'avoir en main les données complètes du produit.
(WthC = puissance moyenne sur une journée, pondérant la puissance selon le débit de base de la VMC, et celui sur le débit de pointe (boost cuisine, entre 1 et 2h par jour selon organe de modulation)).

Sur ce sujet, la commission européenne a mis en place une directive, applicable pour toutes les VMC vendues dans l'espace européen (voir ici le texte de la directive ErP - XPAIR) qui oblige les fabricants à déclarer la performance de leur produit selon une vingtaine de critères techniques. les fabricants doivent également afficher une fiche récapitulative avec la classe énergie du produit, la puissance sonore du caisson et le débit d'air maximum.

Modèle d'affichage indiqué dans le réglement ------->

La classe énergie est établie sur une formule établissant un "gain" calculé vis à vis d'une ventilation naturelle non maitrisée, et vaut pour les climats moyens (le calcul est rudimentaire, et établi selon les données du réglement, ce n'est pas un calcul de votre projet). Elle prend en compte la perte de chaleur liée à la ventilation, selon que l'appareil module le débit ou pas, l'éventuel échange de calories si le système est à double flux, l'efficience électrique des appareils : le SEC. Depuis 2015 donc, tous les fabricants affichent leur classe énergie SEC. L'Europe, prevoyant surtout par ce texte de retirer du marché les appareils peu performants a prévu en 2018 un renforcement de la directive, qui cette fois impose que la valeur SEC obtenue ne soit pas inférieure à -20. Aussi l'idée était de cibler particulièrement les VMC autoréglables.

On peut donc voir depuis afficher sur les produits la mention "conforme ErP 2018". Cela veut dire que la valeur SEC du produit est au moins de -20. En général les VMC simple flux sont entre -25 et -27, et les VMC double flux à -35 / - 43

Le document indique aussi différentes données qui nous interessent :

1. L'efficience électrique selon le débit (SPI) : plus la valeur est basse et plus le produit est performant
2. La motorisation : les Ventilateurs EC à vitesse variable sont, on l'a vu plus haut, de loin les plus pertinents pour une VMC hygro
3. le taux de fuites externes : pour mettre en pression le réseau, il faut des produits étanches à l'air.

La directive europeenne ErP (energy related products) va donc dans le bon sens en donnant une lecture aisée au consommateur, lui permettant de comparer sur un grand nombre de critères les caissons de ventilation.

Mais si les VMC autoréglables sont sencées être interdites, pourquoi elles ne le sont pas ?

En effet, il y a un trou dans la raquette !
Lorsque l'on regarde les documentations du fabricant, celui ci a une réticence à afficher les classes énergie lorsqu'elle sont à E. La parade est la suivante (nous ne jetons pas la pierre au produit ci dessous, la pratique est généralisée pour tous les fabricants de VMC autoréglables). Le fabricant mentionne qu'il n'a pas à indiquer la classe énergie (case consommation moyenne) puisque son produit fait moins de 30W (alors qu'il le fait pour les autres VMC qui elles aussi font moins de 30W ^^)

En effet, la directive européenne ErP cible les VMC simple flux, mais ne voulant pas toucher les ventilations de pièce a prévu un seuil de puissance pour les appareils devant se conformer à cette législation... parce qu'ils sont intermittents.

extrait texte directive - page 1 voir ici le texte

Lorsqu'un fabricant indique que son caisson VMC n'est pas soumis à la directive, il met de coté l'intention du réglement, qui indique explicitement qu'il devrait s'y conformer.

Notons également que beaucoup de fabricants sont en train de faire évoluer leurs produits autoréglables vers un autoréglable partiel, avec double débit sur la salle de bains et cuisine, via des sondes hygro et CO2.

VMC simple flux, les bonnes pratiques pour réaliser son réseau

Pour cloturer ce dossier, il faut évoquer un sujet majeur, mais souvent parent pauvre de la réflexion. Nous avons évoqué au début du dossier différents arguments contre la VMC simple flux, qui touchent aux consommations d'énergie et au confort. Il faut ajouter ici un autre argument, les VMC sont souvent mal installées, avec des composants peu durables, difficiles à mettre en oeuvre. Le domaine de la ventilation est champion des non conformités, avec des taux de l'ordre de 50% sur les maisons individuelles (statistiques des controles des regles de construction)

Aussi l'heure est venue de changer les pratiques pour aller vers la performance. Nous allons poser ici quelques réflexions sur la question :

1 - Proscrire les conduits souples

Les systèmes de conduits souples ont pour avantage d'être bon marché, mais c'est à peu près tout !
Ils sont très fragiles, peuvent être écrasés, percés aisement.
Ils nécessitent des connectiques pour faciliter le démontage du caisson lors des opérations de nettoyage. S'ils sont directement fixés sur les piquages à l'aide de colliers de fixation et de scotch, il ne sera pas aisé de tout démonter (c'est malgré tout souvent ce qui est fait aujourd'hui faute de connaissance des clips de fixation).

	Un exemple de montage à éviter Au delà du recours à de la gaine non isolée dans un comble (photo), le raccord classique avec un collier et/ou un adhésif ne tient aucune considération du fait que le piquage sur lequel on se raccorde dispose d'un régulateur de débit, dont la notice précise un entretien 2 fois par an (Le piquage a un régulateur sauf si la VMC a des bouches autoréglables ou hygroréglables, auquel cas le régulateur est sur la bouche, voir plus haut). Idem si on veut nettoyer le caisson pour le nettoyer ailleurs que dans le comble. Avec ces modalités de mise en oeuvre : l'action d'entretien détruit rapidement les conduits. Crédit image : AQC
	Le recours à des clips de fixation permet de corriger pas mal de problèmes Un clip de fixation est un élément manchon que l'on raccorde à chaque bout d'une gaine souple, qui dispose d'une sortie femelle qui se clipse dans le piquage male du caisson. Il est complété par un collier qui serre le conduit et son isolant, et consolide la liaison. Avec ce composant, on défait et refait la liaison facilement, et on gagne du temps pour réaliser les raccords.  Crédit image : Aldes
	Malgré tout il reste que le produit de base est trop fragile Rendant toute erreur de manipulation potentiellement "pathogène" pour la maison. Conduits écrasés, déchirés ou ayant perdu leur étanchéité, non tendus, induisant des défauts de ventilation au niveau des bouches (trop de résistance du réseau, pas assez de pression du fait des fuites d'air...).

Dans l'idéal on privilégiera les systèmes de conduits PEHD utilisés en VMC double flux. Montage aisé, produit durable. Son seul souci c'est de ne pas être isolant.

2 - Ne plus placer la VMC dans les combles

Pourquoi placer la VMC dans un volume non chauffé, sachant que l'air qui est évacué est chaud ET chargé d'humidité ? Le refroidissement de l'air par son passage dans le comble va provoquer de la condensation, qui amène plusieurs recommandations : obligation d'isoler les gaines, tendre les conduits pour éviter les poches d'eau remplissant la gaine et obturant le passage d'air.

Dans une construction neuve que l'on veut rendre étanche à l'air, chaque bouche perce l'enveloppe étanche, créant autant de points de faiblesse à surveiller.

l'éloignement du caisson par rapport aux pièces étend le réseau de gaines.

Bon ok le visuel est gratiné en malfacons ^^ --------->

Si l'on veut utiliser des gaines PEHD pour les raisons évoquées plus haut, cela pose problème parce qu'elles n'isolent pas.

Quand on questionne cette pratique, revient généralement 2 arguments :

1. Le caisson VMC fait du bruit donc on l'éloigne pour éviter les nuisances
2. On rejete en toiture donc c'est bien que le caisson soit proche du chapeau de toit.

Il s'agira donc, si on place la VMC en volume chaud, d'éventuellement rejeter en facade, et soigner l'acoustique, en privilégiant des caissons silencieux.

Alors comment faire ?

Quand on discute avec nos artisans électriciens, ce qui fait consensus c'est qu'une installation de VMC double flux posée en local technique, avec des conduits primaires rigides en EPE, et des gaines PEHD est très plaisante à réaliser, et lorsque c'est bien fait, l'installation est très sympa. A contrario, les électriciens ne se battent pas pour poser des VMC simple flux, et encore moins quand ils ont goutté à la VMC double flux performante. Travailler dans les combles avec des conduits fragiles pour obtenir au mieux un résultat très moyen c'est tout sauf agréable.

Mais pourquoi ne pose t-on pas une VMC simple flux avec les mêmes exigences techniques qu'une VMC double flux ?

Sur le schéma à droite, on voit les nouvelles contraintes.

Pour placer la VMC dans le volume chaud, on utilisera des caissons plats, prévus pour être placés au mur ou en faux plafond. 
Dans l'idéal, on place la VMC très proche d'un mur extérieur et on rejete en mural via des conduits EPE et une grille.
Une fois la VMC placée, on placera les plénums de diffusion d'air terminaux qui seront soit :
- Des plénums coudés si l'on dispose d'un faux plafond complet (maison neuve)
- Des plénums droits si l'on est dans les contraintes de l'existant (le mieux ici est d'abaisser un peu le plafond du couloir pour raccorder les bouches au caisson.
- La VMC sera avantageusement placée en faux plafond dans un toilette ou une salle de bains. La meilleure manière d'éviter les nuisances sonores c'est d'avoir un caisson performant, EC, à vitesse variable
- Enfin, raccorder avec les gaines semi rigides en PEHD le caisson et les plénums de diffusion d'air, et placer les bouches.

Et la plupart du temps, ces installations ne coutent pas beaucoup plus cher en matériel que les installations en conduits souples !

Nous verrons maintenant dans un second dossier les configurations type pour réaliser sa ventilation simple flux.

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