Choisir entre un VRC et un VRE pour la ventilation de sa maison

Toutes les maisons ont besoin de ventilation, qu'elle soit naturelle ou mécanique avec un système VRE ou VRC. Les bâtiments et les maisons ne sont plus construits en laissant fuir la chaleur et l'air humide comme avant ; nous les construisons maintenant aussi étanches que possible, en particulier les maisons certifiées Passivhaus ou LEED. Cela rend la ventilation mécanique essentielle dans ces maisons à haute performance en installant soit des systèmes d'échangeurs d'air VRC ou VRE. Les questions clés sont :

• Quelle quantité d'air frais est suffisante ?

• Quelle quantité d'air frais entre par l'enveloppe du bâtiment ?

• Quelle est la différence entre un VRE et un VRC ?

• Comment choisir entre un VRC et un VRE ?

La quantité d'air frais requise dans les maisons et la meilleure façon de la fournir sont des questions importantes. La récupération d'énergie de l'air vicié devient monnaie courante dans les régions froides, et deux types d'équipements peuvent le faire : un VRC (Ventilateur Récupérateur de Chaleur) et un VRE (Ventilateur Récupérateur d'Énergie).

Les VRC et les VRE sont tous deux relativement nouveaux dans la construction résidentielle traditionnelle et peuvent souvent être confondus. Pour clarifier les choses, nous examinerons d'abord pourquoi la ventilation est si cruciale, puis nous expliquerons les options et leurs meilleures applications.

Jusqu'aux dernières décennies, les maisons étaient si perméables à l'infiltration d'air que suffisamment d'air froid et sec s'infiltrait pour répondre aux besoins des occupants et garantir que les maisons ne subissaient aucun dommage lié à l'humidité. On disait que ces maisons « respiraient », mais ce serait comme respirer par la peau au lieu du nez.

Dans une zone climatique froide, cela signifiait que l'air d'hiver froid et sec devait être réchauffé et humidifié après avoir pénétré dans une maison – autrement dit, des courants d'air, tandis que l'air chaud et humide entrait en été, que vous le vouliez ou non.

Aujourd'hui, au nom de l'efficacité énergétique, les maisons sont construites selon des normes d'étanchéité à l'air beaucoup plus élevées et les codes du bâtiment partout en Amérique du Nord sont mis à jour pour en tenir compte. Ainsi, les systèmes de ventilation mécanique sont essentiels pour maintenir une qualité d'air intérieur saine pour les raisons suivantes :

• Fournir de l'oxygène aux occupants, car les gens appauvrissent l'oxygène en respirant. Dans une maison raisonnablement étanche sans ventilation, vous en ressentiriez les effets assez rapidement.
• Éliminer les contaminants – car en plus des toxines émises par le corps humain (ammoniac, benzène, monoxyde de carbone et méthane, pour n'en nommer que quelques-unes), des produits chimiques toxiques comme le formaldéhyde dans les matériaux de construction et les meubles continuent de dégazer pendant de nombreuses années après l'installation. (C'est pourquoi choisir des armoires de cuisine sans formaldéhyde est recommandé.)
• Éliminer l'excès d'humidité généré par l'activité humaine normale afin d'assurer la durabilité du bâtiment et l'efficacité du chauffage, et d'aider à prévenir la moisissure dans les maisons.

  

Quelle quantité d'air frais est suffisante ?

Il est très difficile pour les humains de détecter de faibles niveaux de contaminants dans l'air, même lorsqu'ils représentent un risque pour la santé. Un système de ventilation idéal pour la maison comprendrait des capteurs capables de détecter la présence d'humidité excessive et de tous les agents nocifs afin de fournir de l'air frais en conséquence, et nous sommes certains que la technologie de la maison intelligente (SMART) sera développée, mais aucun système de ce type n'est encore disponible sur le marché.

Par conséquent, notre meilleure option à l'heure actuelle est de pécher par excès de prudence et de fournir un approvisionnement minimal en air frais extérieur en tout temps. La plupart des codes du bâtiment s'appuient sur la *norme ASHRAE 62.2 (ou une de ses variantes) pour établir les normes de ventilation des maisons. C'est ici que nous devenons techniques en expliquant tout sur les unités VRE et VRC, donc vous pouvez toujours sauter cette partie et aller directement aux conclusions en bas de page pour vous aider à choisir entre les systèmes de ventilation VRE et VRC... mais, pour les éternels curieux du « comment ça marche », voici !

*L'ASHRAE (American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditioning Engineers) est la source la plus respectée et la plus fiable pour les normes de qualité de l'air intérieur. Les normes ASHRAE 62.1 et 2 sont les standards reconnus pour la ventilation et la qualité de l'air intérieur (QAI).

Selon la version actuelle de la norme ASHRAE (2013), le calcul pour les maisons individuelles est le suivant :

Q = 7,5 cfm/occupant + 3 cfm/100 pi² de surface habitable

= 12,75 m³/h par occupant + 5,5 m³/h par 10 m² de surface habitable

cfm - Pieds Cubes par Minute

Q - Le débit d'air fourni

Cette équation suppose un nombre d'occupants égal au nombre de chambres plus un, une hypothèse raisonnable pour une famille moyenne où chaque enfant a sa propre chambre. La valeur calculée se réfère au débit minimal installé (Q). Certains codes (comme le Code national du bâtiment du Canada) insistent sur la capacité de fournir la moitié de cette valeur en continu.

Notez que les 3 cfm/100 pi² de surface habitable utilisés sont le triple de la version précédente (2003), car les 2 cfm supplémentaires étaient jusqu'à présent considérés comme étant fournis par les fuites d'air de l'enveloppe. Il est à noter que les professionnels clés de l'industrie débattent encore de la valeur de cette mise à jour. C'est un autre rappel que l'industrie est en constante évolution, tout comme les opinions et ce qui est qualifié de « meilleure pratique ».

Au Canada, la capacité de ventilation est prescrite en fonction du type et du nombre de pièces pour tenir compte de l'activité des occupants plutôt que de la dimension de l'espace de vie.

Le Code national du bâtiment fait référence à la norme CAN/CSA-F32 pour établir le taux de ventilation d'une résidence. Mais, quoi qu'il en soit, l'intention est d'assurer environ 0,3 CAH (changements d'air à l'heure), ce qui est la norme internationale pour évaluer les systèmes de ventilation.

Quelle quantité d'air frais entre par les murs ?

Une maison raisonnablement étanche aurait une étanchéité à l'air mesurée d'environ 3 changements d'air par heure à une pression de 50 pascals (CAH @ 50 Pa).

Pour une maison moyenne (2100 pieds carrés), cela signifierait environ 75 m³/h ou 21 L/s (44 cfm) d'air extérieur dans des circonstances normales. Concrètement, cela signifie que dans une maison de taille moyenne avec une fuite d'air moyenne des fenêtres, des portes et des murs/toits, tout le volume d'air s'échappera et sera remplacé peut-être 3 ou 4 fois par jour.

En supposant une maison de trois chambres, la qualité de l'air intérieur (QAI) exigerait :

Q = 7,5 cfm/occ · 4 occ + 3 cfm/100 pi² · 2100 pi² = 93 cfm

C'est un peu plus du double de la quantité provenant de la ventilation naturelle (44 cfm), qui devrait donc être considérée comme insuffisante pour la demande maximale. Dans le cas d'une simple fuite d'air, la qualité de l'air entrant par l'enveloppe devrait également être examinée, car l'enveloppe elle-même sert de filtre à air, ce qui signifie que tous les COV ou les spores de moisissure piégées à l'intérieur de l'assemblage mural peuvent facilement se frayer un chemin dans l'espace de vie.

Notez, cependant, que la norme ASHRAE précédente aurait donné 51 cfm, à peine plus que la quantité entrant par les fuites dans l'enveloppe du bâtiment.

Choisir entre un VRC et un VRE

La Ventilation avec Récupération de Chaleur (VRC) est un système qui utilise la chaleur de l'air vicié extrait pour préchauffer l'air frais entrant. Cela réduit l'énergie nécessaire pour amener l'air extérieur à la température ambiante de la pièce, ce qui permet d'économiser sur les factures de chauffage.

Similaire au système respiratoire humain comme mentionné ci-dessus, cet échange d'air est effectué dans une seule zone de la maison, le poumon de votre maison, votre noyau de ventilateur VRC.

Notez que l'air vicié sortant et l'air frais entrant ne se mélangent jamais dans le processus de récupération de chaleur ; ils passent simplement dans des canaux séparés dans le noyau du ventilateur, l'échangeur de chaleur, permettant un échange de chaleur par conduction.

Le « taux d'efficacité » d'une unité VRC détermine la quantité d'énergie qui sera économisée en utilisant cet appareil particulier. Bien qu'il nécessite le fonctionnement d'un ventilateur en continu, l'énergie récupérée de l'air intérieur est bien supérieure à l'énergie requise pour le ventilateur. Il convient de noter que, d'après notre expérience, il vaut la peine de dépenser un peu plus pour une marque de VRC de qualité, car le ventilateur est généralement la première pièce à se briser, et c'est ce que vous entendez (ou non). Les marques établies ont beaucoup investi en R&D pour utiliser des ventilateurs silencieux et écoénergétiques qui durent plus longtemps. Lorsque le ventilateur tombe en panne, ces marques établies de VRC sont celles qui ont généralement un bon service après-vente et des pièces de rechange en stock pendant de nombreuses années.

Les efficacités typiques vont de 55 % à 75 %, mais certains modèles extrêmement efficaces sont évalués jusqu'à 93 % d'efficacité. Actuellement, ces derniers sont nettement plus chers et ne sont généralement disponibles qu'en Europe, bien qu'à mesure que les VRC deviennent la norme, on en trouve de plus en plus efficaces aux États-Unis et au Canada. Malgré cela, lorsque vous tenez compte de la valeur des économies d'énergie sur tout le cycle de vie de l'unité, l'expédition de ces unités relativement coûteuses depuis l'autre côté de l'océan peut toujours en faire un investissement financièrement et écologiquement judicieux.

La Ventilation avec Récupération d'Énergie (ou d'enthalpie) (VRE) va un peu plus loin que les unités VRC, car ce type de système capture également une partie de l'humidité de l'air pour la maintenir du même côté de l'enveloppe thermique d'où elle vient.

Ainsi, dans les climats froids en hiver, un système VRE transfère l'humidité de l'air extrait à l'air frais (et sec) entrant pour aider à maintenir le niveau d'humidité ambiant interne à une valeur raisonnable (entre 40 et 60 %) en tout temps.

En été, le transfert d'humidité dans un VRE s'inverse et l'humidité de l'air extérieur est éliminée avant d'être injectée dans la maison. Cela permet d'économiser de l'énergie en réduisant la charge sur les systèmes de climatisation et/ou les déshumidificateurs. Une haute efficacité de transfert d'humidité serait d'environ 70 %, mais cette valeur dépend de l'humidité réelle de chaque côté de l'enveloppe.

Une note importante est que, quel que soit votre choix entre un VRE et un VRC, il y aura toujours un interrupteur marche/arrêt. Si votre système est trop bruyant, vous l'éteindrez probablement pendant de longues périodes, même si vous en avez vraiment besoin. Choisissez un système VRE ou VRC silencieux et assurez-vous qu'il est correctement installé pour éviter la tentation d'éteindre un équipement qui représente un investissement à la fois financier et pour votre santé.

VRE ou VRC - lequel choisir ?

La meilleure option entre un VRC et un VRE dépend de votre climat et de vos besoins spécifiques. Si votre maison est trop humide en hiver (plus de 60 % d'humidité relative), un VRC est le meilleur choix, car il se débarrasserait certainement de l'excès d'humidité alors qu'un VRE aurait tendance à la maintenir à un niveau élevé.

Si le contraire est vrai et que votre maison est trop sèche en hiver, alors un VRE serait un meilleur choix car il aide à retenir l'humidité, éliminant ainsi le besoin (et le coût) de la générer par d'autres moyens.

En été, l'utilisation d'un VRC augmentera généralement le niveau d'humidité à l'intérieur de votre maison, donc un VRE est meilleur dans les zones chaudes et humides. Mais un déshumidificateur dédié fera probablement beaucoup mieux l'affaire. À tout le moins, le VRE réduira la charge sur le système de climatisation, même s'il ne peut pas suivre le niveau d'humidité élevé à l'extérieur.

Donc, en fin de compte, il n'y a pas un seul bon choix entre les systèmes VRE et VRC. Cela dépend de votre climat, de votre mode de vie et de votre maison. Dans un monde parfait, nous en aurions un de chaque, ou un système intégré qui surveille et ajuste automatiquement la qualité de l'air intérieur. À défaut de cela, nous devons faire un choix.

Une chose est certaine cependant, quel que soit votre choix, une maison étanche avec un VRE ou un VRC est un bond en avant évolutif par rapport aux maisons qui fuient du 20e siècle. Donc, si vous construisez ou rénovez une maison raisonnablement étanche, surtout si vous visez une certification Passive House ou cértification LEED, ne vous cassez pas la tête à savoir lequel choisir, VRE ou VRC – prenez-en un.

Approfondissez votre expertise en construction durable

Maîtriser une technique comme la ventilation mécanique est une étape. L'adapter aux différents climats et normes de construction, que ce soit en Europe ou en Amérique du Nord, en est une autre. Explorez ces guides essentiels pour des projets réussis, peu importe votre région :

• VRC sans conduits: Les VRC et VRE sans conduits sont-ils efficaces ? Découvrez les avantages et les inconvénients.
• Prévention de la moisissure: Comment arrêter et prévenir la moisissure lors de la construction et de la rénovation des sous-sols.
• Entretien des systèmes: Votre VRC ne fonctionne pas correctement ? Il a peut-être besoin d'un nettoyage.
• Subventions: Au Québec, de l'aide fiancière est disponible avec Rénoclimat pour l'achat d'une VRC.

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