Contrôler la perte de pression et l'étanchéité des conduits d'air

Deux paramètres d'efficacité des réseaux de distribution d'air

Un système de traitement de l'air correctement réglé et ajusté est aujourd'hui une condition essentielle pour pouvoir parler d'un bâtiment performant sur le plan énergétique. Les débits d'air, la consommation d'énergie et les performances d'un système de ventilation font l'objet de réglementations et d'exigences minimales à respecter. Les propriétés du réseau de conduits d'air constituent un élément important à cet égard car elles ont un impact majeur sur les performances globales du système de traitement de l'air.

Étanchéité des conduits

Dans l'introduction de cet article, on a déjà fait référence aux exigences de débit des systèmes de ventilation. Les conduits d'air du système de ventilation sont également soumis à des exigences relatives à leur performance, y compris, par exemple, l'étanchéité à l'air du système de conduits.

Classes d'étanchéité à l'air

Les classes d'étanchéité à l'air sont utilisées pour indiquer le degré d'étanchéité à l'air d'un réseau de conduits. La norme NBN EN 14134 donne un aperçu des critères à respecter pour chaque réseau, mais elle est en cours d'actualisation. Auparavant, des classes allant de A à D indiquaient le degré d'étanchéité d'un réseau de conduits, D représentant le réseau le plus performant et A le moins étanche.

Un réseau de classe A présente 3 fois plus de fuites d'air qu'un réseau de classe B. Un réseau de classe B a 3 fois plus de fuites qu'un réseau de classe C et le même raisonnement s'applique pour un réseau de classe D. La nouvelle norme reprendra le même système de catégorisation mais les lettres seront remplacées par des 'air tightness class' (ATC). Un réseau de classe d'étanchéité à l'air D correspond à une ATC 2. Un réseau de classe ATC 1 est encore plus étanche à l'air.

La détermination de la classe d'étanchéité à l'air se fait sur une partie du réseau parachevée, sur chantier. On la met sous pression pendant un certain temps et on vérifie la perte de pression par unité de temps. Les paragraphes ci-dessous présentent les points à prendre en compte pour obtenir une étanchéité plus performante pour chaque type de conduit.

Réseaux étanches à l'air avec des conduits en plastique

Dans la construction résidentielle, on trouve souvent des conduits en plastique, parfois encastrés dans des chapes. L'avantage pratique est que l'étanchéité à l'air des conduits installés dans la chape joue un rôle moindre, car la chape agit comme une barrière supplémentaire.

La fiche technique d'un certain nombre de marques indique la classe d'étanchéité à l'air qui peut être atteinte, à condition que les conduits soient installés correctement et que les raccordements entre les conduits et les accessoires soient effectués avec précision.

Le premier point sur lequel tous les fabricants insistent pour réaliser des raccordements étanches à l'air est l'importance de couper les conduits en plastique bien droit, c'est-à-dire perpendiculairement à la longueur. Chaque diamètre nécessite un couteau spécifique différent. Ensuite, en clipsant, parfois au moyen d'inserts en caoutchouc supplémentaires, on peut obtenir le raccordement prescrit par le fournisseur.

Réseaux étanches à l'air avec des conduits spiralé

La plupart des fabricants de conduits spiralés promettent une classe d'étanchéité à l'air D ou ATC 2 si les joints entre les conduits sont réalisés conformément à leurs instructions. En d'autres termes, le joint spiralé n'est pas un obstacle à l'obtention d'une étanchéité élevée.

Les points d'attention lors du raccordement de tubes Spiro sont les suivants: éviter les pénétrations avec des vis, utiliser des pièces auxiliaires et de raccordement avec un insert en caoutchouc et parachever les raccordements avec un matériau étanche à l'air tel qu'un ruban adhésif.

Les vis représentent une première fuite d'air potentielle au niveau des raccords mais elles peuvent encore être utilisées dans certaines conditions sans causer de fuites d'air supplémentaires. Par exemple s'il s'agit de vis avec une pointe acérée ou réduite, c'est-à-dire plus petite que le filetage lui-même. Comme au niveau des raccordements dans le système, les pénétrations avec des vis peuvent être enveloppées de ruban rétractable ou de ruban d'aluminium.

Réseaux étanches à l'air avec des conduits rectangulaires

Les grands principes abordés dans la section précédente sur les tubes Spiro concernant les raccordements étanches à l'air s'appliquent également aux conduits rectangulaires.

Il existe cependant une différence entre les deux types de conduits, qui est propre au processus de fabrication. Les conduits rectangulaires sont plus ou moins étanches avant l'installation, en fonction de la méthode de fabrication. Par exemple, si le joint d'un conduit rectangulaire est parachevé avec du mastic, un réseau avec des conduits de ce type sera plus performant que si le conduit n'a pas été parachevé avec du mastic lors de la fabrication.

FORMULES 

Plus haut dans cet article, on a expliqué qu'il existe une relation entre la vitesse, le diamètre et le débit dans chaque conduit d'air. Cette relation se traduit par les formules suivantes:



Les paramètres utilisés: 
v = vitesse de l'air en m/s
_qv = débit d'air en m³/h
S = section D'un conduit d'air rectangulaire en m²
D = diamètre dans le cas d'un conduit rond en m

En fonction du type de conduit utilisé, on peut - approximativement - établir un lien avec la perte de pression par mètre courant de longueur de conduit. Les hypothèses pour cette approximation dépendent du type de matériau et sont valables pour de l'air à température ambiante, avec une vitesse comprise entre 1 et 10 m/s et pour des conduits d'un diamètre compris entre 63 mm et 1,25 mètre, ce qui sera le cas dans la plupart des situations. La perte de pression par mètre courant de longueur de conduit peut alors être déterminée comme suit:



Ici, le paramètre supplémentaire représente:
R = la perte de charge linéaire en Pa/m

Pertes de pression

Outre l'étanchéité à l'air, le maintien de la pression est également un sujet important pour les réseaux de conduits. Même dans les systèmes de distribution d'air les plus étanches, des pertes de pression se produisent inévitablement. Il existe des pertes de pression linéaires et additionnelles.

Pertes de pression linéaires

Une première forme de pertes de pression est celle créée par la longueur des conduits en tant que telle. Plus les conduits sont longs, plus les ventilateurs du système de ventilation doivent tourner pour atteindre les débits requis à l'extrémité du système. Les pertes de pression linéaires sont donc liées à la longueur des conduits, mais elles sont également influencées par la souplesse des conduits, le type de matériau et la propreté du système.

Pertes de pression additionnelles

Enfin, il existe d'autres accessoires qui n'ont pas été abordés précédemment et qui sont souvent présents dans les réseaux d'air: les vannes de réglage et d'incendie, les filtres supplémentaires dans le réseau de conduits et les trappes d'inspection... Chaque accessoire supplémentaire génère une perte de pression additionnelle, en plus de la perte de pression linéaire qui se produit de toute façon. Il doit donc être utilisé de manière réfléchie. Les données relatives à la perte de pression supplémentaire attendue varient selon le type d'accessoire si bien qu'il est préférable de les demander auprès du fabricant concerné.

En général, ces pièces supplémentaires sont utilisées dans les installations non résidentielles et sont moins nombreuses, voire inutiles, dans les maisons individuelles. Dans les réseaux plus importants, cependant, on ne peut pas s'en passer et des accessoires supplémentaires sont nécessaires pour des raisons de sécurité incendie ou d'entretien. Pour plus d'informations sur l'entretien des conduits d'air, cliquez ici.

Avec la collaboration de Lindab et Ventilair