INFILTROMETRIE

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Introduction :

Avec plus de 40 % de la consommation énergétique en France, le bâtiment est un secteur en relation direct avec nos économies d’énergie. La maîtrise des transferts aérauliques constitue une des pistes d’amélioration pour les bâtiments. En effet, les systèmes de ventilation actuels sont capables de maîtriser les flux d’air pour apporter l’air neuf nécessaire aux occupants. Cependant, pour qu’ils fonctionnent correctement et soient réellement efficaces, il est nécessaire d’atteindre de bons niveaux d’étanchéité à l’air des réseaux aérauliques et de l’enveloppe du bâtiment.
La maîtrise de la perméabilité à l’air permet de limiter le gaspillage d’énergie, d’assurer de bonnes conditions de vie et d’hygiène aux occupants en procurant une bonne qualité de l’air intérieur et d’éviter les condensations et les moisissures responsables de dégradations prématurées du bâti.
L’exemple des « Passivhaus5 » allemandes démontre qu’il est possible d’obtenir de très bons niveaux d’étanchéité quel que soit le mode constructif, pourvu d’y être attentif tout au long du processus de construction. En France cependant, des campagnes de mesure ont montré que l’étanchéité est souvent négligée dans les bâtiments, ce qui peut engendrer des problèmes de qualité d’air ainsi que de l’inconfort thermique et acoustique, en plus du gaspillage d’énergie.

Mesure de la perméabilité à l'air et détection de fuite :

1. Principe de mesure

L’objectif de la mesure est de visualiser les infiltrations d’air parasites et de quantifier la perméabilité à l’air de l’enveloppe du bâtiment. Pour cela, il faut créer artificiellement une variation de la pression interne du local testé afin de produire une différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur génératrice de flux d’air. Il s’agit d’extraire des volumes d’air connus et de mesurer simultanément les différences de pression entre l’intérieur et l’extérieur afin d’obtenir une série de couple « débit/dépression ».

2. Obturation des orifices

L’objectif est de quantifier uniquement les fuites d’air non maîtrisées. C’est la raison pour laquelle les orifices volontaires (bouches d’extraction et d’entrées d’air) sont colmatés à l’aide de rubans adhésifs imperméables à l’air et/ou de film polyéthylène.
Cependant, dans certaines situations, un élément constitutif de l’enveloppe peut être colmaté puis décolmaté (trappe, menuiserie, appareillage électrique, …) de manière à pouvoir quantifier la contribution de cet élément sur la performance globale de l’enveloppe.

3. Mise en place de la porte soufflante

Le principe consiste à remplacer un des ouvrants de l’enveloppe par un dispositif parfaitement étanche, comportant une ouverture connectée à un ventilateur de vitesse variable. Généralement, la porte d’entrée du logement est choisie pour cette technique. On la remplace par une « fausse porte » étanche et adaptable aux différentes dimensions. Le rôle du ventilateur à vitesse variable est d’extraire des volumes d’air connus du bâtiment.

4. Dispositifs de mesure

Le dispositif de mesure est composé :

- d’un capteur différentiel de pression qui permet de mesurer la différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur du bâtiment ;
- d’un débitmètre qui mesure le débit d’air traversant le ventilateur ;
- d’un micro-ordinateur équipé d’un logiciel permettant d’automatiser les mesures et d’afficher les résultats.

5. Détection des points de fuite

La thermographie infrarouge permet de déterminer et visualiser les températures des parois. Couplée à une dépressurisation du local, la thermographie permet de visualiser localement des infiltrations d’air froid à travers l’enveloppe d’un bâtiment. Lorsque le bâtiment est en dépression et que l’écart de température avec l’extérieur est suffisant (supérieur à 10°C environ), les infiltrations d’air à travers l’enveloppe refroidissent les parois intérieures. Il est alors possible de localiser ponctuellement les zones refroidies anormalement par les infiltrations d’air à travers l’enveloppe.

6. Poire et machine à fumée

Une autre manière de détecter les infiltrations d’air consiste à observer à l’aide de fumées visibles, les écoulements aérauliques lorsque le bâtiment est dépressurisé. Pour cela, on utilise une poire et une machine à fumée.

7. Mesure du débit de fuite

Avant chaque mesure, des données météorologiques nécessaires aux calculs sont relevées (température et vitesse du vent).
Pour effectuer l’essai, la vitesse du ventilateur est diminuée par paliers de 10 Pa environ, de 70 Pa jusqu’à 10 Pa. A chaque palier, les pressions indiquées par le manomètre sont relevées en conditions stationnaires.
On mesure simultanément les différences de pression entre l'intérieur (a) et l'extérieur (b) et le débit afin d'obtenir une série de couples {débits / dépressions}.

Il est vivement recommandé de s’intéresser à la perméabilité à l’air dès la phase de conception et de sensibiliser les maîtres d’ouvrage, les maîtres d’œuvre et les entreprises à ce problème. La mise en place d’une démarche qualité tout au long du processus de construction, de préférence avec mesure à la réception, doit permettre d’atteindre de bons niveaux d’étanchéité.

Synthèse :

Grâce à l’infiltrométrie, nous testons la perméabilité à l’air de votre bâtiment. La mise en surpression ou en dépression du bâtiment nous permet de repérer les fuites de l’enveloppe et de savoir si le bâtiment correspond aux exigences du label BBC.

Afin de pouvoir apporter les modifications nécessaires, nous vous conseillons de réaliser un test intermédiaire qui permettra de rechercher et repérer les fuites de l’enveloppe du bâtiment. Pour cela nous utilisons des fumigènes, une caméra thermique et un anémomètre.

A la fin des travaux nous réaliserons le test final servant à l’obtention du label Bâtiment Basse Consommation. Ce test lui aussi est accompagné d’une recherche de fuite afin d’améliorer encore la perméabilité à l’air du bâtiment.

Règle d’échantillonnage dans le cadre du label BBC

- Maisons individuelle en diffus :

Pas de dispositions particulières

- Maisons individuelles groupées :

Quel que soit le nombre de maisons dans l’ensemble ou le sous-ensemble, on teste les 3 maisons les plus défavorables du point de vue de la perméabilité à l’air.

- Bâtiment résidentiel collectif :

Pour les ensembles comportant jusqu'à 30 logements, la perméabilité des 3 logements les plus défavorisés est mesurée.

Pour tout ensemble supérieur à 30 logements, la perméabilité des 6 logements les plus défavorisés est mesurée.

Les valeurs de référence

Ci-dessous les valeurs de référence du coefficient de débit de fuite Q4pa-surface (m3/h/m²) :

Q4pa-surf (m³/h)/m² :
Débit de fuite rapporté à l'aire de l'enveloppe du bâtiment au gradient de pression d'essai.
Pour la RT2005 : symbole Q4pa-surf (m³/h)/m², gradient 4 Pa, unité (m³/h)/m² de surface froide sans plancher bas (At-bât de la synthèse de l'étude thermique)


Notre matériel

Ventilateur : Infiltec E3

Jauge : Infiltec DM4

Thermo-anémomètre : KIMO Thermo-anémomètre à fil chaud VTB TES

Caméra Thermique : Testo 875-2