Les points importants pour mésurer les débits de ventilation mécanique

LES PRINCIPALES METHODES ET ERREURS DE MESURE À PRENDRE EN COMPTE

Depuis janvier 2016, il est obligatoire d'établir un rapport sur les performances de ventilation de tous les débits de ventilation des habitations en Région flamande dont la demande de permis a été introduite après janvier 2016. Il s'agit d'un document nécessaire pour compléter le rapport PEB. Lors de la mesure des débits mécaniques, il faut tenir compte de plusieurs facteurs externes susceptibles d'influencer la mesure. En outre, il existe différents instruments de mesure et méthodes de mesure, chacun(e) ayant ses propres avantages et inconvénients.

Le pourquoi des mesures de debit mecanique

Un système de ventilation bien réglé est indispensable. Sinon, on risque de se retrouver avec des problèmes de nuisance sonore, de déperdition énergétique et de mauvaise qualité de l'air.

De plus, un système de ventilation bien réglé devient plus économique au fil du temps et constitue donc une meilleure solution pour l'environnement.

Afin de remplir ces conditions, il convient de régler correctement le système de ventilation mécanique (système B, C ou D). En l'occurrence, il doit atteindre le débit minimum requis, établi selon les prescriptions PEB.

Ensuite, le débit de la ventilation mécanique doit être mesuré lors de la mise en service du système. En plus d'être bénéfique pour les utilisateurs et pour l'environnement, un système de ventilation qui fonctionne correctement permet d'abaisser le niveau E. C'est pourquoi une mesure correcte est cruciale.

RAPPORT PEB

Le rapporteur de la ventilation signale tous les aspects du système de ventilation liés à la PEB au rapporteur PEB afin de compléter le rapport.

Pour ce faire, il faut mesurer au préalable tous les flux de ventilation mécanique. Ensuite, on consigne les résultats dans le rapport de performance de la ventilation.

Rapport de performance de ventilation

Pour tous les logements de la Région flamande dont la demande de permis de bâtir a été introduite après le 01/01/2016, il est obligatoire de fournir un rapport de performance de la ventilation. Ce rapport présente toutes les performances de l'installation finale et contient des observations et des mesures, par exemple les débits mécaniques mesurés et la quantité de chaleur récupérée. En outre, le rapporteur indique l'addendum administratif ainsi que les instruments de mesure utilisés.

Le rapport de performance doit faire état de toutes les performances du système de ventilation installé. L'établissement d'un rapport des performances de la ventilation exige un aperçu fidèle et transparent de tous les aspects partiels nécessaires à la déclaration PEB:

• Ouvertures d'alimentation réglables (OAR);
• Ouvertures de transfert (OT);
• Ouvertures d'évacuation réglables (OER);
• Ventilation mécanique (VM).

La nécessité d'examiner les aspects partiels ci-dessus dépend du système de ventilation utilisé.

Methodes de mesure pour les debits de ventilation mecanique

La mesure des débits de ventilation mécanique demande beaucoup de préparation mais si toutes les bouches sont faciles d'accès et sont correctement réglées, il ne devrait pas y avoir de problèmes complexes. Pour que la mesure se déroule bien, nous allons donner quelques lignes directrices.

Après avoir consulté le CSTC, il s'avère que les méthodes suivantes sont les plus pertinentes et les plus efficaces pour contrôler les débits dans des bâtiments résidentiels en Belgique. Ceci conformément à la norme NBN EN 12599.

On peut les diviser en plusieurs catégories:

• Mesure dans la section droite du conduit;
• Mesure au moyen d'un dispositif déprimogène;
• Mesure au niveau de la bouche d'air.

Mesure dans la section droite du conduit

La mesure dans la section droite d’un conduit peut être réalisée grâce à une petite sonde (anémomètre thermique par exemple) qui mesure la vitesse du flux d’air dans le conduit. Le diamètre de ce conduit permet de déduire le débit d’air.

Cette méthode s’avère utile dans certains cas: pour la mesure du débit total dans le conduit principal ou pour la mesure du débit d’une branche dont la bouche n’est plus accessible.

Mesure au moyen d'un dispositif déprimogène

La mesure au moyen d’un dispositif déprimogène est basée sur la différence de pression de part et d’autre d’un dispositif étalonné à cet effet et intégré dans le système de ventilation lui-même. Ce dispositif peut être un diaphragme, un échangeur de chaleur, un atténuateur acoustique, ou même la bouche elle-même. Cette méthode nécessite des données fiables sur l’étalonnage du dispositif déprimogène.

Mesure au niveau de la bouche d'air

La mesure au niveau de la bouche d’air est la famille de méthodes la plus répandue et la plus pratique pour les applications de type résidentiel. Il existe une multitude de méthodes et d’instruments disponibles. Les méthodes ci-dessous sont les plus fréquentes et sont par conséquent recommandées. Il existe différentes manières d'effectuer la mesure au niveau de la bouche d'air. Nous les détaillerons plus loin.

Préparation du bâtiment pour la mesure de débit

Préparations des mesures selon la norme STS-P 73-1:

• Toutes les portes et fenêtres intérieures et extérieures doivent être fermées avant d'effectuer la mesure;
• Les bouches d'alimentation et d'évacuation naturelles doivent être entièrement ouvertes;
• Le logement doit être dépoussiéré afin d'éviter la pollution du système de distribution;
• Les ventilateurs doivent être en position de réglage pour être mesurés;
• Dans le cas d'une ventilation à la demande, il peut être nécessaire de fixer certains composants dans leur position nominale conformément aux instructions du fabricant. Cela s'applique par exemple aux ouvertures naturelles et aux ventilateurs qui peuvent être réglés en fonction du taux de CO2, du taux d'humidité ou de la présence de personnes;
• Les filtres encrassés peuvent être remplacés par des filtres neufs;
• Toutes les autres installations qui peuvent faire entrer de l'air extérieur ou sortir de l'air intérieur doivent être éteintes (p.ex. les appareils de combustion ouverts, les hottes et les sèche-linge).

Trucs et astuces

• Utilisez un appareil de mesure précis et fiable
• Evitez les grands changements de température pour votre appareil
• Apportez une batterie de rechange pour votre appareil
• Evitez les chocs ou les dommages à votre appareil
• Gardez à portée de main les documents d'étalonnage de votre équipement de mesure
• Emportez le manuel de l'application web sur le chantier
• Vérifiez si le planning a été correctement introduit
• A votre arrivée sur le site, signalez la mesure par SMS ou dans l'application et n'oubliez pas de vous déconnecter
• Introduisez votre numéro de téléphone dans l'application web

Source: BCCA

Indication de debit n'est pas mesure de debit!

Certains systèmes de ventilation comprennent des unités de mesure intégrées, par exemple la bouche d'air ou le ventilateur ou l'écran de contrôle dans certains ventilateurs EC. Ce type d’information doit néanmoins être considéré avec une grande précaution. Une mesure complémentaire est rapide à faire et donne des résultats plus fiables.

APPAREILS DE MESURE

Il existe un instrument adapté à chaque méthode de mesure des débits de ventilation mécanique.

Tenir compte des bouches d'air

Les bouches ont certaines particularités dont il faut tenir compte dans le choix de votre méthode de mesure.

D'une part, il existe des bouches à flux asymétrique (dites 'à secteur propre'). Il existe également des bouches à flux principalement latéral. Veillez à ce que la bouche soit dégagée pour une mesure plus précise.

Compensation de pression avec une grille stabilisatrice

Pour effectuer une mesure à l'aide d'un dispositif déprimogène, on peut utiliser un appareil à compensation de pression muni d'une grille stabilisatrice.

C'est surtout pratique pour une mesure au niveau de la bouche. Un ventilateur intégré dans l'appareil compense la perte de pression de l'appareil lui-même, permettant l'utilisation de dispositifs supplémentaires pour stabiliser le flux (par exemple une grille).

Pour la mesure, l'appareil doit être tenu fermement et placé sur une surface plane continue et non sur le contour de la bouche.

Un compensateur de pression avec une grille stabilisatrice donne des résultats fiables. La grille stabilisatrice est un élément crucial qui permet de stabiliser le flux d’air et de donner de bons résultats même si le flux d’air est perturbé.

Compensation de pression sans grille stabilisatrice

En comparaison de l’appareil ci-dessus, cette compensation de pression n’a pas de grille stabilisatrice.

Les variantes de cette méthode donnent parfois de moins bons résultats, en particulier lorsque la bouche d'alimentation ou d'évacuation est anormalement fermée ou lorsque le flux au niveau de la bouche d'alimentation est asymétrique.

Grand anémomètre à hélice avec cône

Un anémomètre pourvu d'une hélice (de 100 mm de diamètre) et associé à un cône mesure la vitesse de l'air moyenne sur toute la section.

Mais ces instruments peuvent être à l'origine d'erreurs. Cette méthode ne peut donc pas être utilisée dans les conditions suivantes: en alimentation avec des bouches à flux asymétrique ou à flux latéral ou lorsque la bouche est très fermée. Il vaut également mieux éviter ce dernier point pour la mesure en évacuation.

Il est important de savoir que l'instrument doit être placé sur une surface plane continue pendant l’utilisation et non sur le contour de la bouche. Il faut également, si possible, choisir le cône le plus grand à condition de pouvoir parfaitement le centrer par rapport à la bouche. 

Anémomètre à hélice avec stabilisateur de flux

La différence par rapport à l'instrument ci-dessus est que celui-ci possède un stabilisateur de flux. Il s'agit d'un court tronçon de conduit droit (+- 40 cm de long) qui se place entre le cône et l'anémomètre. Cet appareil se distingue par sa précision comme il est possible de limiter la marge d’erreur à 15% maximum.

Petite sonde

Un petit capteur ou une petite sonde (anémomètre thermique ou à hélice de petite dimension) peuvent être placés dans la section droite d'un conduit. Mais cette méthode est moins précise (par exemple avec un cône) et moins pratique (par exemple avec un conduit supplémentaire).

Il faut qu'il y ait le moins possible de perturbations dans le conduit. C'est pourquoi le tronçon droit doit être suffisamment long. En outre, il faut effectuer une mesure moyenne dans le conduit à l'aide d'un scanning dans le conduit proprement dit (par exemple en déplaçant la sonde de haut en bas). 

EN PRATIQUE

Etalonnage

Afin d'effectuer une mesure fiable, il est important d'utiliser un appareil de mesure dont l'écart de mesure est suffisamment faible. La norme STS-P 73-1 impose un écart maximum de 15%. Chaque appareil doit être calibré et posséder un certificat de calibrage indiquant dans quelle mesure l'appareil s'écarte du standard international. Il est préférable que le dispositif soit ré-étalonné tous les deux ans.

Inspection?

Lorsque vous avez mesuré tous les débits, envoyez les résultats via l'application web ou par SMS. Ce résultat sera transmis aux inspecteurs de la ventilation. Si une inspection doit être effectuée, vous en serez informé dans les 5 minutes qui suivent la transmission des résultats de mesure. Veillez donc toujours à mentionner la mesure avant de quitter le chantier, afin qu'une inspection puisse avoir lieu sans perte de temps.

Mentionner votre mesure

Si, avant d'envoyer vos résultats, vous découvrez que les résultats de mesure ne respectent pas les débits minimums requis par la législation sur les PEB, vous pouvez réajuster et re-mesurer le système de ventilation. N'oubliez pas que la transmission de votre mesure via l'application web est définitive. Si l'installation est encore en cours d'adaptation, par exemple parce que les débits ne répondaient pas aux exigences, une nouvelle mesure peut être programmée.

Nouvelle mesure?

L'inspecteur qui vérifie les débits transmis vous demandera de re-mesurer un certain nombre de bouches. Il peut également re-mesurer avec son propre équipement.

L'application web

Dans la nouvelle application web, la mesure est saisie directement. Elle n'est accessible qu'aux rapporteurs de ventilation agréés.

Erreurs de mesure frequentes

Il faut savoir que tous les appareils ne sont pas aussi précis et que vous devez tenir compte de plusieurs manipulations simples pour pouvoir effectuer la mesure la plus précise possible. Voici les erreurs les plus fréquentes et ce que vous pouvez faire pour les éviter.

Erreurs de justesse

Les erreurs de justesse, également appelées ‘erreurs systématiques’, sont fréquentes. Elles concernent souvent la différence entre la valeur mesurée et la valeur réelle d'une grandeur.

Pour les éviter:

• faire régulièrement étalonner les instruments de mesure;
• protéger les instruments de mesure contre les dégradations;
• respecter scrupuleusement les consignes de mesure du fabricant de l’instrument;
• effectuer la mesure dans une position relativement confortable afin de pouvoir positionner l’instrument et lire le résultat correctement;
• maintenir fermement l’instrument pendant toute la durée de la mesure.

Erreurs de fidélité

Par contre, les erreurs de fidélité, qui sont des erreurs aléatoires, sont liées à l’écart entre les valeurs mesurées d’une même grandeur.

Une solution consiste à augmenter le nombre de mesures successives lorsqu’on mesure. La moyenne des résultats obtenus sera plus fiable qu’une mesure unique. On peut également augmenter le temps de la prise de mesure afin d’augmenter la précision.

Dès la conception de l'installation

La mesure des débits peut être facilitée dès la conception et l’installation du système de ventilation, par exemple en installant la bouche à un endroit accessible afin de pouvoir positionner simplement le cône de l'instrument de mesure.

Merci au Dr. Ir. Samuel Caillou (WTCB-CSTC), au BCCA, à Testo, à Duco et à Euro Index.

Ce texte est un résumé libre de l'article WTCB-CSTC 'Mesurer les débits de ventilation mécanique' rédigé par Samuel Caillou, Dr. Ir., chef de projet, laboratoire Chauffage et Ventilation au sein du WTCB-CSTC. Seul l'article d'origine a valeur de référence.

Vous retrouverez également de nombreuses informations sur le site web du BCCA et sur le site www.ikventileerverstandig.be