Performez dans l’installation de ventilation dans le tertiaire
Le projet PromevenTertiaire vise à améliorer les PROtocoles de MEsures des systèmes de VENTilation des bâtiments Tertiaires, l’objectif étant d’encadrer les contrôles à réception et fiabiliser les mesures sur les installations. Il s’inscrit dans la continuité des travaux entrepris pour le résidentiel, au regard des retours terrain montrant de nombreux dysfonctionnements des systèmes de ventilation dans le tertiaire.
Démarré en 2018 pour une durée de quatre ans, PromevenTertiaire a été cofinancé par l’Ademe dans le cadre de l’appel à projet « Vers des bâtiments responsables à l’horizon 2020 ». Il a été piloté par le Centre Technique des Industries Aérauliques et Thermiques (Cetiat) et a réuni 8 autres partenaires : le Cerema, le collectif Effinergie, l’Agence Qualité Construction (AQC) et les experts des sociétés ALLIE’AIR, CETII, PBC, ICEE et PLEIAQ. Le projet s’est déroulé en plusieurs étapes dont les objectifs opérationnels peuvent être résumés ainsi :
• l’élaboration d’un protocole de référence à partir d’un état des lieux des référentiels et des pratiques existantes ;
• la caractérisation du protocole par des expérimentations sur plusieurs bâtiments (fiabilité, facilité de mise en œuvre, coût) ;
• l’accompagnement du déploiement du protocole sur le terrain à destination des futurs opérateurs.
Les enjeux du tertiaire
Le protocole PromevenTertiaire est applicable aux installations de ventilation mécanique des bâtiments tertiaires neufs et existants. Les enjeux sont différents de ceux du résidentiel. Tout d’abord, le contexte réglementaire des bâtiments tertiaires est beaucoup plus large et étendu que celui des bâtiments résidentiels. En fonction des usages, la conception et le dimensionnement du système de ventilation doivent respecter le Règlement sanitaire départemental, le Code du travail, le Code de la construction et de l’habitation, avec des exigences souvent exprimées en obligation de résultats plutôt que de moyens. À ces éléments s’ajoutent parfois des contraintes additionnelles provenant par exemple du cahier des charges du maître d’ouvrage. Par ailleurs, les installations de ventilation dans les bâtiments tertiaires ne peuvent pas s’appuyer sur les bonnes pratiques d’un référentiel tel que le NF DTU tel qu’il existe dans le résidentiel. Finalement le nombre de documents produits lors des phases de conception et d’installation du système de ventilation complexifie la tâche du vérificateur qui peut être amené à composer avec des sources d’information variées et parfois incohérentes entre elles: Cahier des Clauses Techniques et Particulières (CCTP), Dossier de Consultation des Entreprises (DCE), Dossier des Ouvrages Exécutés (DOE), Dossier d’Intervention Ultérieures sur l’Ouvrage (DIUO), Récapitulatif Standardisé de l’Etude Thermique/Energétique et Environnementale (RSET/ RSEE), fiches techniques, etc. Le premier point d’attention pour réaliser cette vérification consiste donc à bien identifier le document qui servira de référence pour établir la cohérence du système installé, et valider le périmètre de la mission avec le demandeur. Il est recommandé, lorsqu’il existe, d’utiliser le dossier des ouvrages exécutés.
Le protocole PromevenTertiaire peut être appliqué sur des installations de ventilation neuves ou existantes. Dans le cas d’installations neuves, les travaux doivent être achevés et le système doit être en fonctionnement, avoir été réglé et mis au point. Dans le cas de vérification d’installations existantes, les conditions de réalisation du diagnostic doivent avoir été précisées en amont de la visite : les conditions de fonctionnement sont-elles laissées en l’état ou un réglage spécifique est-il réalisé ? Ces éléments doivent avoir été définis au préalable et devront être spécifiés dans le rapport de diagnostic.
Une autre spécificité des installations de ventilation en bâtiment tertiaire est la diversité des systèmes installés. La typologie des systèmes et de leur régulation peut être très variée, allant de caissons de ventilation simple flux, à des centrales de traitement d’air double flux assurant la ventilation mais aussi le conditionnement d’air (chauffage, refroidissement, déshumidification), en tout air neuf ou avec une part d’air recyclé, en débit fixe ou à modulation de débit. Ainsi les débits à mesurer doivent être étudiés en amont avec attention en fonction de l’emplacement de la mesure et des paramètres environnants. La diversité des composants des caissons de ventilation et traitement d’air (ventilateurs, filtres, échangeurs) mais aussi des réseaux et terminaux implique que les installations sont très différentes d’un projet à l’autre. Le protocole PromevenTertiaire ne peut pas être exhaustif sur ces installations, il traite en effet les situations les plus couramment rencontrées, et le vérificateur devra l’adapter projet par projet. Le deuxième point d’alerte concerne l’étape de pré-inspection qui est essentielle pour préparer la visite sur site. En particulier une pré-visite est indispensable pour s’assurer des éléments installés et vérifier que tous les documents relatifs au fonctionnement des systèmes ont bien été collectés. Elle peut éventuellement être réalisée virtuellement avec la contribution du responsable technique du site. L’implication d’une personne responsable de l’exploitation peut d’ailleurs faciliter la réalisation du diagnostic en permettant par exemple d’accéder aux informations de fonctionnement de l’installation, ou pour la préparation des échantillons de mesure pour l’étanchéité des réseaux.
De plus en plus de bâtiments tertiaires sont à présent équipés de systèmes de pilotage et de gestion centralisée, les installations sont pourvues de capteurs intégrés aux équipements et donnent accès à des valeurs de paramètres issus de ces mesures et éventuellement de calculs. Les valeurs relevées dans ces conditions peuvent être indiquées dans le rapport à titre d’information, en mentionnant explicitement leur source. Elles ne doivent cependant pas se substituer à une mesure par un opérateur, dès que celle-ci est possible.
Le protocole PromevenTertiaire décrit précisément toutes les étapes de préparation et de réalisation du diagnostic, à savoir :
• une phase de pré-inspection, destinée à rassembler et examiner la documentation relative au système de ventilation (paramètres de conception, caractéristiques du système, régime de fonctionnement, etc.) ;
• des vérifications fonctionnelles (tous les éléments ont été installés et en bon état, le système a été installé correctement et en adéquation avec les spécifications de référence et les normes et règlements applicables, le système est libre de tout objet encombrant et propre, son accessibilité pour la mise en marche et la maintenance est sécurisée et adéquate, toutes les commandes sont facilement accessibles) ;
• des mesures fonctionnelles aux caissons/CTA (pression(s) de fonctionnement, débit global d’air neuf, débit global d’air repris, puissance électrique). Des mesures fonctionnelles aux terminaux, dont la nature dépend du type de terminal installé (débit d’air et/ou pression au niveau du terminal, débit d’air et/ou pression de fonctionnement en amont du terminal) ;
• des mesures spécifiques (perméabilité à l’air des réseaux, vitesse de rotation du ventilateur).
Le protocole PromevenTertiaire propose aussi des modèles de grilles de saisie pour les vérifications et les mesures fonctionnelles. Les règles d’échantillonnage des caissons de ventilation et des terminaux à inspecter, la réalisation des mesures au niveau des diffuseurs, sont explicitées dans différentes annexes. L’application de ce protocole a été testée sur plusieurs bâtiments, à la fois par les partenaires du projet mais aussi par des membres du groupe reflet qui a été constitué autour du projet PromevenTertiaire. Les retours d’expérience ont permis de faire évoluer le protocole. Compte tenu de la diversité des installations, ce protocole est destiné à être adapté à chaque projet et il sera amené à évoluer pour intégrer des nouvelles typologies d’installations.
Sensibiliser les professionnels du Bâtiment
Un deuxième élément novateur du projet PromevenTertiaire, est l’évaluation de l’impact de 5 dysfonctionnements récurrents des installations de ventilation dans le tertiaire, en termes de sanitaire, de performance énergétique et financier. Cet axe a été retenu face au constat de manque de données chiffrées sur l’impact de ces dysfonctionnements, permettant de sensibiliser les acteurs de l’acte de construire.
Dans un premier temps, une enquête a été menée auprès de différentes parties prenantes, afin de définir les 5 dysfonctionnements clés récurrents. Ont été retenus : la mauvaise étanchéité des réseaux de ventilation, la présence d’un composant sale ou obstrué, le mauvais réglage du ventilateur ou de la CTA, le défaut d’isolation des conduits et l’horaire inadapté de la CTA.
Dans un deuxième temps, des modèles physiques simplifiés et des méthodes de calcul ont été développés pour quantifier facilement les impacts de ces dysfonctionnements lors d’inspections de systèmes de ventilation.
In fine, il en résulte cinq études de cas, une par dysfonctionnement, établies sur la base de ces méthodes de calcul développées, appliquées à des données recueillies lors des contrôles effectués in situ dans le cadre du projet.
À titre d’exemple, pour un collège situé en zone H3, avec un réseau de 596 m² et une étanchéité de 2,5 fois la classe A (très perméable), l’impact de la mauvaise étanchéité du réseau a été évalué à :
Des pertes thermiques (chauffage et climatisation) de l’ordre 815 kWh/an ; Une surconsommation du ventilateur de 2 281 kWh/an ; Une absence de dégradation de la QAI, compte tenu de la compensation des fuites, mais un taux d’insatisfaction des occupants de 27 %, malgré des débits réglementaires.
Un recueil de fiches pratiques de sensibilisation pour les professionnels du bâtiment, du maître d’ouvrage aux entreprises de travaux, a été publié sur la base des 5 études de cas.
Des livrables destinés aux professionnels de la mesure et de la construction
Ce projet a permis d’élaborer différents livrables :
• le protocole PromevenTertiaire et les grilles de saisie afférentes au protocole, ainsi que des annexes techniques pour accompagner son application ;
• des rapports techniques issus des différentes phases du projet : un état de l’art des différentes typologies des systèmes de ventilation rencontrées en tertiaire ;
• un recensement et la caractérisation des appareils de mesure ;
• une synthèse des retours issus des campagnes de mesure in situ ;
• un rapport relatif aux incertitudes de mesure ; une étude sur l’impact des dysfonctionnements sur la qualité de l’air et la performance énergétique. des fiches pratiques et pédagogiques portant sur les impacts de 5 défauts récurrents des systèmes de ventilation, en termes sanitaire, financier et de performance énergétique ;
• deux vidéos de présentation du projet.
Vers une application sur le terrain
À présent disponible, le protocole PromevenTertiaire a vocation à être utilisé sur le terrain par tous les porteurs qui le souhaiteraient. Il est important que les méthodes de contrôles et mesures des systèmes de ventilation dans les bâtiments tertiaires puissent s’harmoniser. Au-delà des membres du groupe reflet qui l’ont déjà utilisé, c’est à présent l’ensemble des professionnels concernés qui peut s’en emparer.
Ayant participé au projet, le Collectif Effinergie, souhaite, comme cela avait été le cas pour le résidentiel, voir appliquer ce nouveau protocole. Nul doute donc que celui-ci apparaîtra dans un prochain référentiel de l’association.
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