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Voici les affirmations et les questions les plus couramment formulées par des gestionnaires de bâtiment à l’adresse de l’Administration régionale wallonne concernant la mise en œuvre de la réglementation wallonne en matière d’isolation et de ventilation :

C'est à cause de l'isolation que l'on connaît des problèmes de salubrité dans les bâtiments. Mieux vaut donc ne pas trop isoler

Cette affirmation est en grande partie fausse. Pour comprendre pourquoi, il est utile de retracer l'historique de l'isolation.

Les années d’insouciance :

Avant la crise pétrolière des années '70, l’énergie était bon marché. Les habitations non isolées pouvaient être bien chauffées à peu de frais.

Les années de crise :

Dans les années ’70, les pays producteurs de pétrole augmentèrent fortement les prix. Le choc fut rude pour nos économies et il devint urgent de diminuer nos dépenses énergétiques. À cette fin, tous les moyens furent bons. Quelques-uns tentèrent d’isoler avec les moyens et les connaissances d’alors …

Mais, on a surtout

  • réduit le chauffage que l’on a même coupé dans certaines pièces,
  • calfeutré portes et fenêtres,
  • limité l’aération.

Les conséquences de ces actes uniquement basés sur une logique d’économie d’énergie furent désastreuses pour les bâtiments : de nombreux problèmes d’humidité apparurent suite à la “fermeture complète” du bâtiment. L’isolation mal réalisée agit en effet comme révélateur d’humidité : sans isolation, la condensation de la vapeur d’eau se répartissait sur toutes les surfaces. Mais lorsqu’on a commencé à isoler, les problèmes d’humidité se sont concentrés uniquement sur les nombreux défauts provoquant l’apparition de moisissures. Très rapidement, l’idée d’isolation fut alors confondue avec l’idée de calfeutrage et associée à celle d’humidité.

Les années de tâtonnement :

À cette époque, la conception des bâtiments était fondée sur la logique de “fermeture” : on isole et on supprime quasiment toute ventilation. De plus, la combinaison des techniques traditionnelles et des exigences nouvelles génère toute une série de problèmes (ponts thermiques, mauvaise mise en œuvre de l’isolant). Suite à la parution du règlement régional wallon, l’isolation des bâtiments neufs est devenue obligatoire. Elle s’est généralisée, mais quelques problèmes ont subsisté.

Les années raisonnables :

L’observation des pathologies apparues dans le parc immobilier, ainsi que les recherches menées pour améliorer les performances énergétiques des bâtiments, ont permis de dégager trois règles essentielles à respecter pour éviter les problèmes de condensation

  • assurer un chauffage suffisant des locaux,
  • contrôler la ventilation,
  • réaliser une isolation de qualité (absence de ponts thermiques, de discontinuités de la surface isolante, …).

Ainsi réalisée, l’isolation est une source de confort et d’économies sans ennuis.

Et l’avenir …

La réglementation thermique va devenir plus exigeante afin de protéger le consommateur et l’environnement. L’isolation doit progresser en efficacité. Il est donc impératif d’assurer une conception et une exécution de qualité.

Pourquoi rendre étanches les châssis et isoler le bâtiment pour ensuite créer des “trous” pour laisser rentrer de l’air froid ?

1er élément : pertes par transmission et pertes par ventilation

Il faut distinguer “perte de chaleur par ventilation et infiltration” et “perte de chaleur par transmission”. La première est due au renouvellement de l’air intérieur (chaud) du bâtiment par de l’air (froid) extérieur. La seconde est due au transfert de chaleur d’un espace chaud vers un espace froid au travers des matériaux d’une paroi.

Placer de l’isolant dans une toiture, dans un mur, … n’a donc théoriquement aucun impact sur la perte de chaleur par ventilation, mais bien sur la perte par transmission. En effet, on ne modifie pas le renouvellement d’air du bâtiment mais le pouvoir isolant de ses parois.

À l’inverse, calfeutrer un bâtiment, c’est-à-dire le rendre étanche à l’air (par des joints au niveau des fenêtres, …) c’est diminuer les pertes par ventilation et infiltration.
On peut faire une comparaison avec un ballon de stockage d’eau chaude sanitaire :

  • Les pertes par ventilation équivalent au chauffage nécessaire pour chauffer l’eau froide qui rentre dans le ballon lorsqu’il y a puisage à un robinet.
  • Les pertes par transmission, c’est la chaleur qui s’échappe par les parois du ballon puisque celui-ci est plus chaud que l’ambiance.

Isoler le ballon ou le bâtiment, c’est donc limiter les pertes par “transmission”; fermer le robinet ou calfeutrer le bâtiment, c’est éliminer les pertes par “ventilation” (ou irrigation dans le cas de l’eau).

2ème élément : manque de ventilation et pollution de l’air intérieur

Si le taux de ventilation d’un local fortement occupé est insuffisant, l’air y est rapidement vicié par de multiples agents (CO2, micro-organismes, matières odorantes, émissions des imprimantes et photocopieurs, …) : la respiration est moins active, une fatigue prématurée apparaît, la concentration diminue, le risque de contamination augmente, …

3ème élément : ventilation et utilisation rationnelle de l’énergie

L’URE consiste à assurer le confort des occupants, tout en maîtrisant les consommations énergétiques. Il faut donc limiter les apports d’air extérieur à la quantité nécessaire et suffisante (ni plus, ni moins !) pour maintenir la qualité de l’air intérieur. Ce principe est difficilement respecté dans les anciens bâtiments, les débits d’air frais entrant dans le bâtiment via les infiltrations (fuites et fentes) sont tout à fait incontrôlables (en quantité, en température, en direction et en durée) et varient fortement avec les conditions atmosphériques :

  • Les fuites et les fentes représentent des ouvertures accidentelles et involontaires n’offrant aucune garantie quant au débit de fuite atteint.
  • Les fuites et les fentes constituent des dispositifs d’amenée d’air tout à fait incontrôlables, car sans réglage possible. Par grand vent, les risques de courant d’air sont importants et les pertes d’énergie sont incontrôlables. À l’inverse, par temps calme, les débits d’air neuf peuvent être insuffisants.
  • En fonction de la direction du vent, la répartition des flux d’air dans le bâtiment change alors que les besoins en air neuf sont, eux, théoriquement constants.
  • La surface totale des fuites d’un bâtiment est souvent insuffisante pour atteindre les débits exigés par la norme.
  • Les inétanchéités du bâtiment sont souvent mal réparties conduisant à des inégalités de ventilation entre les locaux.

Éliminer les infiltrations d’air parasites (c’est-à-dire incontrôlables) et créer une ventilation organisée (c’est-à-dire intentionnelle, grâce à des grilles, des ventilateurs, …) fournit au contraire la quantité d’air frais juste nécessaire aux occupants, limitant ainsi les consommations énergétiques au minimum.

Notons en outre que le contrôle de la consommation énergétique liée à la ventilation est d’autant plus important que les bâtiments deviennent fortement isolés. En effet, dans ce cas la perte de chaleur par transmission diminuant, la perte de chaleur par ventilation prend une part plus importante dans la consommation globale du bâtiment. C’est donc elle qu’il faut surveiller pour avoir un impact sur la consommation totale.

Pourquoi la ventilation par les fenêtres n’est-elle pas adéquate ?

La ventilation par les fenêtres est une ventilation intensive périodique qui permet une élimination rapide des polluants émis dans l’ambiance.

Taux de CO2 mesuré dans une salle de classe dans laquelle
on ventile par ouverture de fenêtre lors des intercours.

Elle est inadéquate pour assurer une ventilation de base continue car

  • Elle est liée à la bonne volonté des occupants.
  • Elle est intermittente, ce qui signifie qu’entre les périodes d’ouverture le taux de CO2 va fluctuer fortement dans le local entre les périodes d’ouverture et les périodes de fermeture et dépassera bien souvent la valeur couramment admise de 1 000 ppm. Par exemple, le confinement de l’air d’une classe normalement occupée et ventilée uniquement aux intercours est atteint après un quart d’heure d’occupation.
  • Elle est source d’inconfort pour les occupants étant donné les débits importants d’air neuf, souvent froid.
  • Elle est difficilement réglable, exception faite des petits vasistas réglables.

Pourquoi exiger un système de ventilation alors que l’on n’est pas obligé de s’en servir ?

La norme NBN D50-001, relative à la ventilation des logements impose la présence de dispositifs corrects de ventilation, mais les habitants sont libres d’en faire usage ou non.

Cette approche ne garantit donc pas une ventilation permanente et suffisante du bâtiment. Elle est par exemple différente de l’approche française qui impose des entrées d’air non obturables.

La philosophie adoptée en Belgique consiste à laisser aux utilisateurs la possibilité de réduire les amenées en cas de courant d’air, de crainte de voir celles-ci complètement et définitivement obturées si aucune maîtrise n’est laissée à l’utilisateur.

La norme prévoit en outre que toute amenée d’air peut avoir un débit de fuite minimum en position fermée ce qui garantit quand même une ventilation minimum.

Les annexes C2 et C3 de la PEB prescrivent, respectivement pour les immeubles résidentiels et non-résidentiels, les débits de conception minimale à respecter. En outre, l’annexe C3 précise que les systèmes de ventilation mécaniques équipés d’un système de régulation appartenant à l’une des catégories suivantes sont interdits :

  • Sans régulation, le système fonctionne constamment
  • Régulation manuelle, le système fonctionne selon une commutation manuelle

De même, les systèmes de régulation basés sur la température de l’air et qui permettent de réduire le débit de ventilation sous le débit minimal ne sont pas autorisés.

Si, dans une école, on aménage une ancienne chapelle en classes, la réglementation impose-t-elle un système de ventilation ?

La réglementation wallonne fait la distinction entre “transformation avec changement d’affectation” et “transformation sans changement d’affectation”.

La notion de changement d’affectation s’adresse au bâtiment et non au local. Ainsi, la transformation d’une chapelle d’école ne modifie pas l’affectation de l’école, celle-ci restant un bâtiment scolaire. Dans ce cas, seules des amenées d’air naturelles sont à prévoir si les fenêtres sont modifiées (remplacement ou nouveau percement). Dans le cas contraire, la réglementation n’impose rien.

Ainsi dans la chapelle traitée ici, si aucune fenêtre n’est créée ou remplacée, la réglementation n’impose pas de système de ventilation.

Cependant, il faut faire preuve de bon sens. Ce n’est pas parce que la réglementation ne prévoit rien que la qualité de l’air sera d’office assurée. Les règles de l’art veulent ainsi qu’un système de ventilation correct soit prévu dans les nouvelles classes.

Pour le réaliser, on peut se baser sur les débits imposés dans le cadre des “transformations avec changement d’affectation”.

Faut-il tenir compte des débits de ventilation lors du calcul de l’installation de chauffage ?

La puissance de chauffage à installer doit compenser les pertes par transmission au travers des parois du bâtiment et les pertes par ventilation due au renouvellement de l’air intérieur.

La norme NBN B62-003 est utilisée pour le dimensionnement des chaudières, prend déjà en compte ces deux pertes.

Pour les pertes par ventilation, la norme utilise la formule :

Pch = 0,34 x qv x (Tint – Text)

où :

  • Pch = puissance nécessaire au chauffage de l’air neuf [W],
  • 0,34 = capacité calorifique de l’air [Wh/m³.K],
  • qv = débit d’air neuf [m³/h],
  • Tint = température intérieure de consigne [°C],
  • Text = température extérieure de base [°C].

En résumé, qv varie suivant les situations :

Type de ventilation

qv =
Bâtiments sans ventilation mécanique 1 renouvellement par heure [vol/h] x volume des locaux [m³]
ou 10 [m³/h.pers] (locaux non-fumeurs) à 20 [m³/h.pers] (locaux avec fumeurs) x nombre de personnes
Bâtiments avec ventilation mécanique (taux de renouvellement d’air prévu par le concepteur [vol/h] + 0,3) x volume des locaux

À titre de comparaison, la réglementation wallonne de ventilation impose dans les bureaux un débit d’environ 2,5 [m³/h.m²] (dépendant du taux d’occupation minimal prévu), ce qui équivaut dans des locaux de 2,5 m de haut à un taux de renouvellement d’air de 1 [vol/h].

En conclusion, il n’est pas nécessaire de surdimensionner l’installation de chauffage pour tenir compte de la réglementation en matière de ventilation si cette installation a été dimensionnée suivant la norme NBN B 62-003.

L’évacuation de l’air vicié doit-elle toujours se faire en toiture ?

Dans le cas d’une évacuation d’air vicié naturelle, celle-ci doit toujours se faire via un conduit vertical débouchant en toiture, en respectant certaines dispositions d’emplacement par rapport au faîte du toit et par rapport aux bâtiments voisins.

Lorsque l’évacuation d’air est mécanique (on parle alors d’extraction d’air), le rejet d’air peut se faire aussi bien au niveau de la façade que de la toiture. Il faudra aussi veiller à son emplacement pour éviter les gênes pour le voisinage et pour la prise d’air neuf.

Comment calculer le débit d’évacuation des sanitaires dans les bureaux et les écoles ?

La réglementation wallonne indique qu’il faut respecter un débit de conception minimal dans les toilettes de 25 m³/h par wc (au minimum) ou 15 m³/h par m² de surface si le nombre de wc n’est pas connu lors du dimensionnement.

Doit-on prévoir des amenées d’air neuf dans les locaux sanitaires ?

Non !

Du point de vue qualité de l’air, le système de ventilation idéal consiste à pulser de l’air frais dans chaque local et d’en extraire l’air vicié. C’est le système de ventilation double flux unizone. Cependant, ce principe de ventilation est énergivore puisque c’est celui qui conduit au plus grand apport d’air neuf dans le bâtiment.

C’est pour cela que l’on admet le principe du “balayage”. Il consiste à ventiler les locaux dits “humides” avec l’air provenant des locaux dits “secs”, grâce à un transfert de l’air d’une zone à l’autre.

Faut-il équilibrer les débits de pulsion et d’extraction ?

Lorsque l’on dimensionne une installation de ventilation suivant la réglementation wallonne, on ne parvient jamais à une égalité entre les débits d’amenée d’air neuf, les débits de transfert et les débits d’évacuation d’air vicié.

Faut-il, dés lors, surdimensionner l’une ou l’autre de ces trois composantes pour équilibrer le système ?

Raisonnons tout d’abord de manière théorique : “de l’air ne peut entrer dans un local que s’il ne peut en sortir”.

Ainsi, idéalement, il faut équilibrer les débits d’amenée et d’évacuation d’air, ce sera souvent en disposant des évacuations complémentaires aux évacuations sanitaires.

La réglementation wallonne et la norme NBN D 50-001 relative au logement ne l’imposent cependant pas, et ce, pour plusieurs raisons :

  • Pour ne pas imposer des investissements trop importants, et tenir compte ainsi des difficultés constructives liées notamment à la rénovation de bâtiments existants.
  • Pour tenir compte des inétanchéités de l’enveloppe des bâtiments. En effet, le bâtiment existant moyen belge est relativement peu étanche à l’air. On en conclut que la différence de débit entre amenée et évacuation d’air pourrait être reprise par les infiltrations ou évacuations parasites.
  • Parce que l’impact de la qualité de l’air sur les occupants reste flou. Des essais de confort, réalisés dans le cadre de recherches internationales, montrent par exemple que de très grandes variations de taux de ventilation (de l’ordre de 200 %) ne modifient que peu le nombre d’occupants insatisfaits (variant de 15 à 30 %). Cette imprécision justifie d’ailleurs les différences existant entre les législations des différents pays.

Pourcentage de personnes insatisfaites de la qualité de l’air, lorsqu’elles rentrent dans un bureau individuel occupé en fonction du taux de renouvellement d’air du bureau (source : Rapport technique du Comité Européen de Normalisation (CEN), CR 1752, 1998).

Il faut dès lors comprendre la réglementation comme un minimum permettant un certain renouvellement d’air des locaux, mais sûrement pas comme une garantie de ventilation correcte des locaux comme l’exige, par exemple, le RGPT (soit 30 m³/h et par personne).

Par exemple, faire confiance aux infiltrations pour assurer une partie du débit d’air, c’est s’exposer à des éléments non maîtrisables comme l’étanchéité de l’enveloppe et la pression du vent.

En résumé, on peut établir une gradation dans la garantie d’obtenir une ventilation correcte des locaux en fonction de l’installation mise en œuvre :

  • Pas de garantie : aucun système
  • Garantie minimum : réglementation wallonne avec ventilation naturelle
  • Garantie maximum : système double flux équilibré

Pratiquement, certains bureaux d’études choisissent un compromis entre l’application stricte des débits recommandés par la réglementation qui conduit à des débits d’amenée d’air nettement supérieurs aux débits d’évacuation et le système totalement équilibré. Ils configurent l’installation de telle sorte qu’en fonctionnement :

Débit d’air neuf = Débit d’air évacué + Taux d’infiltration du bâtiment

Un taux d’infiltration de 0,5 vol/h est souvent choisi comme valeur usuelle. Ceci permet d’ “imaginer” que le surplus d’amenée d’air neuf prévu pourra effectivement sortir du bâtiment et donc … y entrer réellement.

Lors d’une rénovation de châssis, est-on obligé de prévoir des grilles d’amenée d’air ?

Oui !

Dans le cas de transformations sans changement d’affectation et demandant un permis d’urbanisme, la réglementation wallonne précise :

  • Pour les logements (et les zones d’hébergement), il faut respecter la norme NBN D50-001, avec au minimum des amenées d’air réglables (OAR) dans les châssis rénovés.
  • Pour les bureaux et les écoles, tous les locaux dont on remplace les châssis de fenêtres doivent au minimum être pourvus d’amenées d’air réglables (OAR) qui fournissent les débits recommandés pour une pression de 2 Pa.

Que faire si la qualité de l’air extérieur est mauvaise ?

Lorsque la qualité de l’air extérieur est insuffisante (pollution, bruit, …), il est nécessaire de traiter celui-ci avant son introduction dans le bâtiment.

Seule une filtration efficace de l’air permettra d’éliminer les particules extérieures. Cela ne sera possible que si on installe un système de ventilation avec pulsion mécanique (double flux). L’emplacement des prises d’air extérieures joue aussi un rôle sur la transmission possible des polluants au sein du bâtiment :

  • Ne pas aspirer du côté de rues à fort trafic.
  • Éviter les effets de by-pass entre prise d’air neuf et évacuation d’air vicié. Les aspirations doivent naturellement être faites loin des zones de refoulement d’air vicié ou réchauffé (le long des terrasses, toitures, ou murs soumis à l’insolation). Les prises d’air neuf doivent être faites plus bas que les sorties des rejets d’air vicié. De même, il faut s’éloigner des orifices d’évacuation des fumées de parking et tours aéroréfrigérantes.
  • Ne pas aspirer au niveau du sol, respecter une distance d’un mètre minimum.

Avec une ventilation simple flux, il est possible d’éviter le transfert de bruit au moyen de bouches d’amenée d’air isophoniques. Cependant, dans les zones les plus bruyantes, on évitera de créer des “trous” dans les façades. Dès lors, seul un système de ventilation double flux permettra le renouvellement de l’ intérieur tout en limitant le transfert de bruit.

Existe-t-il d’autres possibilités d’amenées d’air naturelles que les grilles dans les châssis ?

Une amenée d’air naturelle est définie par la norme NBN D 50-001 relative à la ventilation des locaux d’hébergement sous le terme “ouverture d’alimentation réglable pour alimentation naturelle ou libre (OAR)”.

Les critères de définition sont :

  • être pratiquée dans une paroi extérieure (maçonnerie ou menuiserie);
  • ne pas augmenter les risques d’effraction;
  • être réglable en 3 positions minimum entre la position ouverte et la position fermée;
  • posséder un débit de fuite minimum en position fermée (critère facultatif).

Plusieurs systèmes peuvent répondre à ces critères et peuvent donc être utilisés comme amenée d’air naturel :

  • les grilles placées dans les fenêtres, soit entre vitrage et châssis, soit dans le châssis, soit entre châssis et maçonnerie;
  • les grilles disposées dans la maçonnerie, principalement au dos des émetteurs de chaleur;
  • les vasistas, c’est-à-dire des petites fenêtres basculantes.

Existe-t-il des installations de ventilation mécanique silencieuses ?

On repère différentes sources de bruits dans une installation de ventilation : en provenance de l’extérieur, du ventilateur, des locaux voisins (notamment technique), du réseau de distribution, …

Évaluer

 Pour visualiser la qualité acoustique d’une installation.

Chacune de ces sources de bruit peut être maîtrisée moyennant une conception correcte de l’installation (choix correct du ventilateur, du silencieux, de la vitesse de l’air, des bouches, …). Le calcul acoustique d’une installation de ventilation est cependant complexe et doit souvent être réalisé par un spécialiste, ce qui est peut-être parfois négligé.

Calculs

 Pour visualiser un exemple de calcul acoustique d’une installation de ventilation.

La correction d’une installation existante est également possible mais demandera des investissements souvent plus importants.

Améliorer

 Pour visualiser les possibilités d’amélioration acoustique d’une installation existante.

Quelles sont les interactions entre l’obligation de ventilation et la réglementation incendie ?

L’A.R. du 19 décembre 97 impose que toute paroi séparant un lieu d’occupation (bureau, classe, dortoir, …) d’un chemin d’évacuation (en gros les couloirs) soit classée “Rf 1/2 h”.

Cela signifie que les ouvertures de transfert prévues entre les locaux où l’air neuf est amené et les couloirs par lesquels l’air transite vers les sanitaires doivent avoir la même résistance au feu.

Cela est possible grâce à des grilles de transfert coupe-feu. Pour ce qui est du détalonnage des portes, cela peut prêter à discussion.

Cependant, si on désire aller plus loin dans l’analyse des risques liés aux incendies, il faudrait également se poser la question du transfert des fumées. En effet, les grilles coupe-feu, comprennent un élément qui bouche la grille lorsque la température dépasse 70°C. Entre-temps, les fumées ont peut-être pu envahir les couloirs.

Bien que cela ne soit pas imposé par la législation, on peut dans ce cas se demander s’il n’est pas nécessaire d’équiper chaque local d’une amenée et d’une évacuation d’air local par local et d’éviter ainsi tout transfert entre locaux. Ceci est évidemment nettement plus onéreux.

En outre, pour les bâtiments d’une hauteur comprise entre 25 et 50 m, il est imposé de maintenir les cages d’escalier en surpression en cas d’incendie. À cela vient s’ajouter le désenfumage obligatoire des couloirs par pulsion et extraction pour les bâtiments de plus de 50 m de haut. Ces deux exigences se réalisent par un système de ventilation tout à fait indépendant de la ventilation hygiénique qui met en œuvre des débits nettement plus importants, de l’ordre de 10 renouvellements d’air par heure. De plus en cas d’incendie, la ventilation hygiénique doit être coupée pour limiter au maximum les transferts de fumée.

Enfin, tous les bâtiments doivent être compartimentés en cas d’incendie. Un compartiment est un plateau de maximum 2 500 m² et délimité à un étage. Les parois séparant les compartiments doivent être “Rf 2 h”. Ceci implique notamment que tout transfert d’air entre deux étages est soit interdit (pas de pulsion à un étage et d’extraction à un autre), soit obturable automatiquement (porte coupe-feu automatique, clapet coupe-feu).