12-3 - Incidence d'une VMC simple ou double flux en maison passive (V2016)

Le sommaire des infos et concepts des maisons passives
Maison passive et VMC double flux sont des concepts étroitement liés puisque la puissance maximale de chaleur transportable par le réseau aéraulique d'une VMC double flux est à la base du concept de Maison Passive. Le besoin maximum de chaleur d’une maison passive découle, en effet, de la mise en œuvre de cette puissance maximale dans des bâtiments situés dans le climat continental allemand. Pour rappel, sur la base de ces conditions, une construction n'est considérée passive que lorsque sa puissance maximale de chauffage est de 10W/m2Shab ou que son besoin de chauffage est d'un maximum de 15kWhu/m2Shab/an. Aucune obligation de moyen n'est fixée à priori pour atteindre une ce ces deux obligations de résultat. Le niveau des critères est toutefois tellement élevé que cette absence d'obligation implique un principe de compensation de fait. Une prestation faible entrainera obligatoirement une augmentation des prestations par ailleurs afin de satisfaire à un des deux critères. Les marges de manoeuvre sont relativement réduites et une prestation trop basse ne pourra jamais être compensée. Concernant la ventilation, une des questions qui peut se poser est alors de savoir si une VMC double flux peut être remplacée par une VMC simple flux, en augmentant la qualité des prestations par ailleurs et, bien entendu, en fonction du climat d'implantation de la construction.


Contrôle des conséquences du choix d'une VMC simple flux

Pour avoir une idée des conséquences de la mise en œuvre d'une VMC simple flux en lieu et place d'une VMC double flux, la solution la plus simple est celle qui consiste à réaliser des simulations à l'aide du logiciel de calcul thermique des maisons passives, le PHPP. Les seules variables doivent être celles du type de VMC et du climat. Le résultat du besoin de chauffage sera alors la conséquence directe et unique de ce remplacement, en fonction de la localisation de la construction.


Procédure de contrôle

Prouver qu'il est possible d'utiliser une VMC simple flux en lieu et place d'une VMC double flux est bien plus simple que de montrer qu'une VMC double flux est systématiquement obligatoire. Un exemple qui réussit à rester sous la barre des critères de puissance maximale ou de besoin de chauffage maximum suffit. Le projet de Maison Passive "La Malizarde" à proximité de Toulouse a été retenu.

Deux modes de construction ont été envisagés, le béton cellulaire et l'ossature bois. En variante, l'utilisation d'un puits canadien classique, donc placé avant la VMC simple ou double flux, est envisagée dans les deux cas. Pour simplifier, les ponts thermiques ne sont pas pris en compte.


Dans le sud de la France une construction peut être passive sans VMC double flux

Dans le premier cas, les murs de façade sont en béton cellulaire de 36,5cm et sans aucun autre isolant. Les résultats sont les suivants :
  • VMC double flux et puits canadien classique : Besoin de chauffage : 8,83 kWhu/m2Shab/an - Puissance maxi : 12,22W/m2Shab - Bilan : Projet largement passif mais un complément de chauffage est indispensable
  • VMC double flux seule : Besoin de chauffage : 9,35 kWhu/m2Shab/an - Puissance maxi : 12,61 W/m2Shab - Bilan : Projet largement passif mais un complément de chauffage est indispensable
  • VMC simple flux et puits canadien classique : Besoin de chauffage : 13,39 kWhu/m2Shab/an - Puissance maxi : 11,59W/m2Shab - Bilan : Projet niveau passif même en incluant les ponts thermiques. Un complément de chauffage est indispensable
  • VMC SF seule : Besoin de chauffage : 19,71 kWhu/m2Shab/an - Puissance maxi : 15,78 W/m2Shab - Bilan : Projet non passif

Dans le deuxième cas, les murs de façade sont de type MOB (Maison Ossature Bois) de 24cm d'isolant au total. Les bilans sont bien meilleurs car les murs sont bien plus isolés :
  • VMC double flux et puits canadien classique : Besoin de chauffage : 4,58 kWhu/m2Shab/an - Puissance maxi : 9,74W/m2Shab - Bilan : Projet largement passif avec un chauffage intégral possible par l'air
  • VMC double flux seule : Besoin de chauffage : 5,01 kWhu/m2Shab/an - Puissance maxi : 10,13 W/m2Shab - Bilan : Projet largement passif avec un chauffage intégral possible par l'air
  • VMC simple flux et puits canadien classique : Besoin de chauffage : 8,30 kWhu/m2Shab/an - Puissance maxi : 9,11W/m2Shab - Bilan : Projet largement niveau passif avec un chauffage intégral possible par l'air
  • VMC SF seule : Besoin de chauffage : 14,12 kWhu/m2Shab/an - Puissance maxi : 13,29W/m2Shab - Bilan : Projet probablement non passif en incluant les ponts thermiques. Une augmentation de l'épaisseur des murs de façade permettrait de rester au niveau passif.

Les résultats des calculs ci-dessus montrent que, même s'il y a une baisse de performance qui peut pratiquement atteindre un facteur 3, une maison pourrait être passive dans le sud de la France avec une VMC simple flux. Dans le nord de la France ou en altitude, les calculs thermiques démontrent qu'il est impossible de se passer d'une VMC double flux.

Dans le sud de la France, les VMC simple flux peuvent permettre
de respecter les critères de besoin et de puissance de chauffage des maisons passives


Dans le nord de la France et en altitude, seules les VMC double flux peuvent permettre
de respecter les critères de besoin et de puissance de chauffage des maisons passives


Peut-on réellement se passer d'une VMC double flux en maison passive?

Une VMC simple flux permet d'atteindre le niveau passif en terme de puissance et de besoin de chauffage si les autres prestations le permettre. Le niveau d'étanchéité à l'air est toutefois rédhibitoire. Pour faire fonctionner une VMC simple flux, la mise en œuvre de bouches d'entrée d'air est en effet indispensable. Le critère d'étanchéité à l'air des maisons passives ne peut pas être respecté et la construction n'est donc pas passive au sens du Passivhaus institut. L'exemple de la Malizarde, en version la plus performante à ossature bois, avec une VMC simple flux et une étanchéité à l'air type RT2012, pour inclure au moins en partie les défauts d'étanchéité à l'air provoqués par les grilles d'entrée d'air, n'est d'ailleurs plus passive car, dans ce cas, elle dépasse les critères de puissance et de besoins de chauffage maximum qui sont les conséquences du renouvellement d'air par la VMC simple flux mais aussi du défaut d'étanchéité à l'air.

Une construction ne peut pas être passive avec une VMC simple flux
car ce concept implique que le niveau d'étanchéité à l'air est alors très largement insuffisant

D'autre part, dans une maison passive, toutes les parois dont fortement isolées. L'homogénéité des températures de surface et de l'air garantissent le confort. Le moindre défaut devient alors la rédhibitoire.

  • Dans le cas d'une VMC simple flux seule, les filets d'air très froid en hiver et très chaud en été en provenance des grilles massacrent le confort qui aurait été obtenu avec une VMC double flux.
  • Dans le cas d'une VMC simple flux, les puits climatiques sans réseau de répartition de l'air neuf sont inefficaces et inconfortables et tel que précisé, entre autres, dans l'article "Interactions entre puits climatique et VMC"

Une construction dotée d'une VMC simple flux ne peut pas assurer
un confort similaire à celui d'une construction équipée d'une VMC double flux


Baisse factice des prix d'une VMC simple flux en maison passive

Une VMC simple flux est dix fois moins chère qu'une VMC double flux. S'arrêter simplement sur le montant de cette énorme différence d'investissement serait toutefois une erreur fondamentale parfois même totalement inverse au but d'économie recherché.

Les différents usages possibles d'une VMC double flux et de son réseau rendent l'investissement bien moins cher qu'il n'y parait et souvent même, bien moins cher que l'investissement dans une VMC simple flux lorsque les conséquences qui en découlent sont toutes prises en compte. Une VMC double flux permet, en effet, à moindres frais, de :

  • Ventiler en permanence en évacuant l'air vicié, mais aussi en amenant, si nécessaire, l'air frais filtré des pollens allergisants
  • Préchauffer l'air neuf gratuitement en hiver
  • Rafraîchir gratuitement l'air neuf en été
  • Chauffer en hiver par l'air chaud transporté par son réseau aéraulique
  • Rafraîchir en été par l'air rafraîchi transporté par son réseau aéraulique

En dehors de la ventilation sans filtration antiallergique, les VMC simple flux n'ont pas ces fonctions. Ajoutez-les-lui et le montant initial de l'investissement dans une VMC double flux sera souvent bien moins élevé que celui nécessaire à une VMC simple flux et aux équipements indispensables pour remplir les fonctions qui lui manquent :
  • Frais d'installation d'un système de chauffage largement plus élevé. Cet équipement peut, à lui seul, dépasser le montant de l'investissement dans une VMC double flux avec son réseau et son système de chauffage à moindre coût.
  • Frais d'installation d'un puits climatique bien plus élevé qu'avec une VMC double flux. Pour qu'un tel équipement soit vraiment efficace, notamment dans sa version puits provençal, il faut lui associer un réseau aéraulique qu'il faut alors créer pour répartir l'air frais dans toutes les pièces. Le prix de ce réseau s'ajoute à celui du système de chauffage. Autant installer alors une VMC Double flux avec son réseau.

En plus de ces frais, il faut noter que le besoin de chauffage d'une construction équipée d'une VMC simple flux est au minimum doublé en comparant à une construction identique équipée d'une VMC double flux. L'écart de consommation, réduit par la présence de deux moteurs et le changement obligatoire des filtres des VMC double flux, ne peut toutefois pas être considéré comme un argument en défaveur des VMC simple flux car il faut plusieurs dizaines d'années pour amortir la différence d'investissement.

Il faut encore noter, que les conséquences financières du choix d'une VMC simple flux sont doublées de conséquences non chiffrables mais à prendre en compte, comme la perte de confort ou l'impossibilité d'une filtration antiallergique des pollens par exemple.

L'investissement dans une VMC simple flux peut revenir bien plus cher que celui nécessaire à
une VMC double flux lorsque les conséquences qui en découlent sont toutes prises en compte


En résumé :

  • Dans le sud de la France, les VMC simple flux peuvent permettre de respecter les critères de besoin et de puissance de chauffage des maisons passives
  • Dans le nord de la France et en altitude, seules les VMC double flux peuvent permettre de respecter les critères de besoin et de puissance de chauffage des maisons passives
  • Une construction ne peut pas être passive avec une VMC simple flux car ce concept implique que le niveau d'étanchéité à l'air est alors très largement insuffisant
  • Une construction dotée d'une VMC simple flux ne peut pas assurer un confort similaire à celui d'une construction équipée d'une VMC double flux
  • Une VMC double flux coute dix fois plus cher qu'une VMC simple flux pourtant…
  • L'investissement dans une VMC simple flux peut revenir bien plus cher que celui nécessaire à une VMC double flux lorsque les conséquences qui en découlent sont toutes prises en compte


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