Ventilation naturelle assistée

La ventilation naturelle assistée, ou ventilation hybride, est une évolution des techniques et matériels d'aération combinant la ventilation naturelle et une mécanisation de la ventilation. Son objectif est double puisqu'il s'agit de répondre aux besoins de confort et de salubrité des bâtiments de plus en plus étanches à l'air extérieur, tout en limitant les consommations en énergie primaire.

Historique de la ventilation naturelle assistée

L'arrêté du 22 octobre 1969 imposait déjà l'aération suffisante des logements et prescrivait la pose et le dimensionnement suffisant de dispositifs de ventilation naturelle et/ou de ventilation mécanique. Très répandue auparavant, la ventilation naturelle a quasiment disparu des constructions neuves depuis 1980 avec l’arrivée de la VMC. En effet, au fur et à mesure des études sanitaires sur les effets de la qualité de l'air intérieur, les normes ont évolué afin de dimensionner plus encore les dispositifs d'aération et de ventilation jusqu'à rendre la VMC obligatoire et devant respecter un débit d'air minimal.

Afin de respecter les normes, les systèmes de ventilation ont été dimensionnés en conséquence, d'autant plus que les logements et bâtiments ont dû devenir de plus en plus étanches à l'air extérieur comme le prescrit la norme BBC, à laquelle doivent satisfaire toutes les constructions et rénovations énergétiques conformément à la RT 2012. Parallèlement à ces besoins et obligations de ventilation, la réduction des consommations en énergie de l'habitat et du bâtiment a obligé à limiter la quantité d'énergie consommée par tous les auxiliaires (hors chauffage, rafraîchissement, production d'ECS...) dont les appareils de ventilation mécanique.

Sur des immeubles de grandes hauteurs, une ventilation naturelle puissante peut être conçue. Mais sur les maisons, cette circulation d’air peut être trop faible d’où le recours à une assistance mécanique. Ce système de ventilation peut être installé en rénovation. Cependant, avec les normes de la RT 2012, ce système est quasi automatiquement exclu de la construction neuve. En effet, il ne permet pas la récupération de chaleur.

Principe de la ventilation naturelle

La ventilation naturelle fonctionne grâce au tirage thermique et au vent : l'air entre en sort grâce aux pressions exercées par le vent et grâce à la différence de masse volumique variant en fonction de la température (l'air chaud monte).

Pour son fonctionnement, la ventilation naturelle dépend donc des conditions climatiques, notamment de la vitesse du vent et de la température. Or, les normes imposent aujourd’hui un débit d’évacuation d’air minimum constant. C’est pourquoi une ventilation naturelle doit obligatoirement être équipée d’une assistance pour répondre à ces exigences en absence de vent, par exemple.

Cette assistance se fait par un extracteur basse pression (inférieur à 40 Pa) qui est piloté par un système de contrôle. Ce système maintient une dépression d’air suffisant même en l’absence de vent ou par une température extérieure trop élevée. De ce fait, la ventilation naturelle assistée peut être considérée comme une ventilation mécanique simple flux.

Avantages d’une ventilation naturelle assistée

Plutôt que poser une simple VMC gourmande en énergie, la ventilation naturelle assistée associe aux dispositifs de ventilation naturelle (grilles de fenêtres, bouches d'aération...) une ventilation mécanique intelligente, capable d'assister l'aération lorsque celle-ci est insuffisante et sachant se mettre au repos lorsque le débit d'air de l'aération naturelle est suffisant.

La gestion de l’air est alors pilotée par automate faisant appel à la métrologie et à des technologies liées aux capteurs intelligents. La ventilation naturelle assistée, ou ventilation hybride, optimise l’exploitation des forces motrices naturelles, en les associant à une assistance mécanique basse pression.

Autre avantage, en cas de panne, la ventilation naturelle est toujours présente !

Fonctionnement de la ventilation naturelle assistée

L’assistance mécanique (permanente ou ponctuelle) de la ventilation peut être pilotée par un système de contrôle intelligent, qui associe automatiquement le mode naturel et le mode assistance mécanique, en fonction des conditions météorologiques, mais aussi de la présence ou non de personnes dans la maison grâce à des capteurs d’humidité. Ceci permet de gérer l’extraction plus ou moins forte de l’air, optimisant ainsi la consommation électrique des auxiliaires.

La ventilation naturelle assistée est donc une forme de VMC qui est capable de s'arrêter seule lorsqu'on ouvre une fenêtre (aération naturelle), de se mettre en veille durant les périodes venteuses (circulation d'air importante) et de redémarrer seule lorsque cela est nécessaire pour évacuer l'air vicié.

Composants d'un système de ventilation naturelle assistée

Le système d'une ventilation naturelle assistée se construit autour de plusieurs éléments.

Dispositifs d'aération

On construit un système de ventilation hybride en associant des dispositifs d'aération : des entrées d'air frais extérieur (aération naturelle par entrées d'air fixes, autoréglables, hygroréglables) et des bouches d'extraction de l'air intérieur vicié (murales ou en toiture de grilles fixes, autoréglables, hygroréglables).

Moyens de ventilation

On ajoute à ces dispositifs d'aération des moyens de ventilation : gaines et conduits d'air (horizontaux et/ou verticaux de circulation, circulateurs-ventilateurs, caissons de ventilation...) et extracteurs pilotés statiques, mécano-statiques, électriques, à induction, solaires...

Auxiliaires de pilotage

Enfin, le système a besoin d'auxiliaires de pilotage : des capteurs intérieurs (température intérieure, CO2, détecteur de présence, vitesse de l'air intérieur) et des sondes extérieures (température extérieure, vitesse du vent, pression atmosphérique, ensoleillement...).

On peut ainsi équiper un logement ou un bâtiment complet en ventilation naturelle assistée afin d'assurer un renouvellement d'air intérieur permanent et suffisant tout en limitant au maximum les dépenses en énergie (électrique et fuites thermiques) de la ventilation mécanique.

Dimensionnement de la ventilation naturelle assistée

Le dimensionnement d’une installation de ventilation naturelle assistée par conduit doit être réalisé conformément à la norme NF EN 15242, en se basant également sur le projet complémentaire sur les conduits shunts (NF E 51-766) et en prenant en compte les conditions climatiques locales, afin d'équilibrer les forces motrices (tirage thermique, force du vent...) et les forces résistives (pertes de charge). Cela permet d'obtenir le débit d'air hygiénique réglementaire exprimé en mètres cubes d'air par heure (m³/h) :

Logement	Cuisine	Salle de bain	WC
T1	20 m³/h	15 m³/h	15 m³/h
T2	30 m³/h	15 m³/h	15 m³/h
T3	45 m³/h	30 m³/h	15 m³/h
T4 et supérieur	45 m³/h	30 m³/h	30 m³/h

Entretien d'une ventilation naturelle assistée

L'entretien d'une ventilation naturelle assistée est semblable à celui d'une aération naturelle et à celui d'une ventilation mécanique. La seule différence est le nettoyage et la vérification des capteurs, et des réglages progressifs en phase d'étalonnage avant réception.

Prix d'une ventilation naturelle assistée

Par rapport à une simple VMC, son prix peut apparaître légèrement supérieur à l'achat notamment en raison de la nécessité de pose de capteurs intérieurs et extérieurs pour le pilotage de la régulation. Mais comme pour l'achat d'un véhicule hybride, le surcoût initial s'amortit puis permet des économies avec le temps, grâce à une consommation en énergie moindre et une diminution des pertes thermiques.