La VMC double-flux, une obligation pour la maison passive : pourquoi ? Comment ?

En maison passive, les objectifs à atteindre en terme de consommation énergétique sont tellement bas qu’il n’existe pas réellement d’alternative à la Ventilation Mécanique Contrôlée (VMC) Double flux et nous allons voir pourquoi.
Nous savons déjà que pour limiter les déperditions, il est nécessaire que l’enveloppe du bâtiment soit très étanche à l’air de manière à minimiser au maximum les fuites. C’est l’objectif de la maîtrise de l’étanchéité à l’air traitée dans l’article précédent sur l'étanchéité. Ainsi, il n’y a quasiment pas d’air qui entre ou qui sort par l’enveloppe de la maison.
Pourtant, il est nécessaire de renouveler l’air intérieur de manière à évacuer les polluants produits par l’activité humaine (vapeur d’eau, CO2, odeurs, ...) ou encore ceux issus des émanations chimiques des meubles, objets et autres peintures présents dans nos intérieurs.
On considère en général que ce taux de renouvellement d’air doit se situer entre 0,3 et 0,6 vol/h ce qui correspond au renouvellement de la totalité du volume de la maison toutes les 2/3 heures.
Si pour renouveler cet air on faisait entrer directement l’air extérieur, en hiver, le réchauffement de l’air froid pourrait représenter près de 80 % des besoins de chauffage en maison passive.

La question qui vient maintenant c’est bien entendu, comment marche une VMC Double flux ?
Le principe est simple : récupérer les calories de l’air vicié extrait pour les transmettre à l’air neuf. Ainsi, l’air neuf entrant est amener quasiment au niveau de température de l’air ambiant, d’environ 17°C. On comprend bien là que ce qui va compter c’est la qualité du dispositif qui va permettre de transmettre les calories de l’un à l’autre des flux d’air. Ce transfert à lieu au travers d’un caisson équipé d’un récupérateur de chaleur dans lequel les flux d’air se croisent. C’est le rendement du récupérateur de chaleur qui est alors déterminant. Plus il est élevé, mieux c’est. Aujourd’hui, le système le plus performant mis au point est l’échangeur de chaleur à contre flux.
Les schémas ci-dessous montrent le principe de la ventilation double flux et celui du caisson à contre-flux :

schéma 1 : principe d'une installation de ventilation Double Flux	schéma 2 : principe d'un caisson de ventilation Double Flux

Le fonctionnement est le suivant : l’air extérieur (en vert/bleu) entre dans l’échangeur à plaques (forme de losange) puis croise et  longe à contre courant le flux d’air repris (en jaune) constitué par la collecte de l’ensemble du réseau d’air extrait venant des pièces humides de la maison. L’air neuf réchauffé dans l’échangeur au contact du trajet de l’air repris (il n’y a pas de mélange d’air) sort alors (en rouge) pour être distribué dans le réseau d’insufflation qui va vers les pièces de vie de la maison. On remarquera au passage que l’air entrant est filtré de manière à améliorer encore la qualité de l’air intérieur du bâtiment.

On l’aura compris, c’est la performance de la récupération de chaleur qui fait le principal intérêt du système mais il faut aussi faire attention à ce que le gain énergétique sur les calories de l’air ne soit pas annulé par une consommation excessive des moteurs qui assurent la ventilation sur les deux circuits d’air.

C’est pourquoi il existe des normes qui permettent de mesurer de la manière la plus objective possible les performances des double flux que ce soit sur l’aspect récupérateur de chaleur comme sur l’aspect consommation d’énergie de ventilation.

Depuis peu, la norme NF 205 a vu le jour en France pour essayer d’améliorer la qualité des produits vendus mais peu sont homologués à ce jour, c’est pourquoi le label passiv hauss toujours plus exigent que la norme française à déterminer ses propres critères de mesure de manière à ne sélectionner que les appareils les plus performants du marché et propose une liste de matériel homologué passif.

C’est ainsi que pour notre cas, le choix s’est porté sur un appareil certifié PassivHaus Institute de manière à assurer la meilleure performance qui soit.

Enfin, un dernier critère entre en jeu :  la conception du réseau aéraulique importante pour deux raisons :

• Energétique : si l’on veut que le rendement effectif soit proche de celui présenté par le fournisseur pour l’échangeur, il faut minimiser les pertes au niveau du réseau de ventilation. Pour cela, il faudra s’assurer de deux points :

1. L’isolation du réseau : les parties du réseau côté extérieur doivent être isolées car elles transportent de l’air froid qui entre dans le local technique (ce local est en volume chauffé dans notre cas) ;
2. L’étanchéité du réseau : toutes les connexions doivent être étanches pour éviter les pertes de calories en chemin ainsi que les diminutions de débit.

• Phonique : la double flux va tourner 24h/24h et ce serait dommage qu’elle gêne l’occupant ! C’est pourquoi, il est très important qu’elle soit bien dimensionnée et bien installée pour éviter tout bruit de moteur, de sifflement, de vibration voire de téléphonie entre pièces (perception des sons d’une pièce dans une autre via les conduits aérauliques.) Quatre points sont à respecter :

1. Désolidariser les parties pouvant vibrer des éléments de structure (caisson, gaines) ;
2. Bien dimensionner les diamètres des conduits et la taille des bouches pour éviter les frottements ;
3. Utiliser des silencieux (pièges à son) pour éviter la téléphonie ;
4. Bien isoler phoniquement le local technique des pièces de vie.

Sur l’illustration ci-dessous vous trouverez les principaux constituants d’une VMC double flux (plan du RDC de la maison).