Systèmes de ventilation efficaces

Principe

Une ventilation contrôlée est vivement recommandée dans les hôtels, et ce, pour les raisons suivantes :

• Qualité de l'air : la quantité d'air frais requise dépend de l'occupation des pièces et des activités réalisées dans les pièces (par exemple, les salles de bain nécessitent un renouvellement d'air important) ; le renouvellement de l'air doit donc être ajusté en conséquence,
• Réduction des pertes de chaleur : il faut éviter toute ventilation excessive par temps froid car elle entraînerait d'importantes pertes de chaleur (la ventilation peut être responsable de jusqu'à 15 % des pertes de chaleur en hiver),
• Besoin en climatisation par temps chaud : une surventilation peut être très utile à la mi-saison ou lors des nuits estivales pour garantir la fraîcheur et le confort de l'hôtel.

Explications

 Plusieurs solutions de ventilation efficaces existent ; les plus fiables (à ce jour) sont les systèmes mécaniques à demande contrôlée (*). Mais ces systèmes ne doivent être envisagés qu'après avoir résolu les problèmes d'infiltration d'air au niveau des portes et des fenêtres ! (*) Une ventilation naturelle ou hybride (partiellement naturelle et partiellement mécanique) peut également être envisagée, mais elle ne permet pas une aussi bonne régulation de la ventilation.

Quels sont les principaux types de systèmes mécaniques existants ?

• Systèmes à évacuation uniquement ou à adduction et évacuation : dans ce cas, seule l'évacuation (ou l'adduction) de l'air est assurée mécaniquement. Le débit d'air peut être constant (sans possibilité de réglage) ou régulé au moyen des solutions techniques mentionnées ci-dessous.
  • Dans les chambres, par exemple, l'air peut être évacué mécaniquement des salles de bain et provenir d'ouvertures pratiquées dans la façade. 
• Système de ventilation à adduction et à évacuation d'air : dans ce cas, deux ventilateurs sont utilisés : l'un apporte de l'air frais tandis que l'autre évacue l'air intérieur vers l'extérieur. Ce système permet un meilleur contrôle de la ventilation puisque l'alimentation en air est contrôlée. En outre, ce type de configuration permet un préchauffage de l'air frais entrant en hiver si une unité de récupération de chaleur est placée sur le réseau d'évacuation d'air. Cela améliore le confort intérieur et contribue à réduire les besoins en chauffage.
  • Bien que ce système consomme davantage d'électricité à cause du second ventilateur, les économies d'énergie réalisées grâce à la récupération de chaleur sont généralement supérieures au surplus de consommation électrique.
  • Ce système permet de surventiler à la mi-saison et lors des nuits d'été (s'il est conçu pour les débits d'air élevés), ce qui permet de réduire les besoins en climatisation.
  • Une machine thermodynamique (une petite pompe à chaleur réversible) peut être couplée au système de ventilation afin d'améliorer le réchauffement et le refroidissement de l'air.
  • Ce système convient bien aux environnements bruyants (contrairement à la ventilation naturelle ou aux systèmes de ventilation à évacuation ou adduction uniquement).

À noter que la ventilation peut être assurée conjointement avec le chauffage et la climatisation avec les systèmes de climatisation « tout air » (cf. solution n° XIX).

Quelles sont les solutions disponibles pour réguler le débit d'air en fonction des besoins réels ?

• Contrôle de l'humidité : les entrées d'air et les dispositifs d'évacuation de l'air peuvent renfermer des technologies sensibles à l'humidité (l'humidité étant un indicateur d'occupation et de pollution des pièces) ; lorsque l'humidité de l'air d'une pièce est trop élevée, le débit d'air est augmenté,
• Programmateurs à minuterie : ils peuvent être utilisés pour allumer ou arrêter un système de ventilation en fonction de l'occupation ou non de la pièce.
• Détecteurs de présence tels que des détecteurs de CO2 ou des détecteurs de mouvement : détecteurs de présence.

Ventilez autant que nécessaire 

• Déterminez la quantité d’air frais nécessaire afin de satisfaire aux exigences posées. Aérer intentionnellement trop peu, vous permettra de découvrir la limite inférieure de confort.
• Adaptez les heures d’exploitation aux heures effectives d’utilisation.
  Attention : Les pièces ayant de grandes surfaces extérieures insuffisamment isolées sont un terrain fort propice aux moisissures. Une aération régulière pendant la période de chauffage s’impose, particulièrement si elles ne sont pas chauffées entièrement. Dans la mesure du possible, l’humidité relative ne devrait pas excéder 40 %. Grâce à cette mesure, le risque d’apparition de moisissures sur des surfaces froides diminue fortement : l’aération doit être suffisante.

Automatisez la ventilation

• Grâce à un détecteur de particules polluantes ou de CO₂ de l’air ambiant, il est possible d'automatiser la ventilation de manière économique en mesurant la qualité de l’air et en ne mettant en marche la ventilation qu’en cas de besoin.
• Les minuteries permettent d'adapter la ventilation des locaux dont les heures d'utilisation sont régulières (toilettes, locaux d’entreposage, etc.).
• Les locaux peu utilisés peuvent faire l'objet d'une ventilation par intervalles.
• Si le ventilateur d’apport d’air frais est déclenché, le chauffage doit l’être également (exception faite en cas de protection contre le gel).

Contrôlez la récupération de chaleur 

Les examens à mettre en place dans le cas d'une récupération de chaleur sont la mesure des températures avant et après la récupération de la chaleur, puis l'estimation du degré d’efficience par un spécialiste ; le contrôle de l’encrassement et le contrôle du by-pass.

Ventilez la cuisine à bon escient 

Le mode "sur-ventilation" exige beaucoup plus d'énergie que le mode de fonctionnement normal d'un système de ventilation. Le recours à ce mode doit donc être limité dans le temps, à l'aide d'une minuterie à bouton-poussoir de sorte que le mode normal se réenclenche après 15 à 30 minutes. Une minuterie permet de gérer la ventilation en fonction des besoins : arrêt la nuit au restaurant et l’après-midi en cuisine, et permet le fonctionnement du ventilateur au ralenti pour un laps de temps déterminé : 15 min. à la cuisine, 30 min. au bar.

Entretenez votre installation 

Accordez une grande importance au nettoyage des filtres ou à leur remplacement, à la propreté des grilles de ventilation, des canaux et échangeurs thermiques (risque d’incendie si les canaux sont graisseux).

Aérez par les fenêtres 

• Si vous ne disposez pas d’une ventilation mécanisée, aérez 3 x 3 minutes par jour, aérez intensivement les chambres pendant leur entretien et aérez la salle à manger après les repas.
• Installez des contacts magnétiques pour couper la climatisation ou le chauffage lors de l’ouverture des fenêtres.
• En été, aérez avant qu'il ne fasse trop chaud à l'extérieur afin de bénéficier de l'air frais du matin (free cooling).

Financement

Un certain nombre de solutions entre dans le cadre des certificats d'économies d'énergie. On trouve notamment :

• La VMC simple flux autoréglable
• La VMC double flux avec échangeur
• La VM modulée proportionnelle
• La VM modulée à détection de présence

L'ensemble des opérations standardisées d'économies d'énergie ouvrant droit à l'attribution de CEE peut être consulté sur le site du Ministère de la Transition Ecologique et Solidaire (https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/operations-standardisees-deconomies-denergie)

Mise en oeuvre

Recommandations générales concernant les solutions de ventilation mécaniques

• Les systèmes de ventilation à évacuation et adduction offrent un meilleur confort et permettent un meilleur contrôle de la ventilation, mais ils sont également plus chers. Aussi, le choix entre les deux types de systèmes doit être fait en tenant compte des besoins spécifiques de l'hôtel en termes de ventilation, de confort acoustique, etc. Il est également recommandé de tenir compte globalement de vos besoins en climatisation-ventilation-chauffage car les choix des systèmes en question sont interdépendants.
• Des systèmes de ventilation indépendants doivent être utilisés pour les zones renfermant des activités très différentes et des sources de pollution.

Recommandations d'ordre général concernant la régulation de la ventilation

• Chambres : un détecteur de présence est particulièrement recommandé soit un détecteur de présence de type marche-arrêt, soit un détecteur tilisant la concentration en CO₂ dans l'air ; un dispositif de contrôle de l'humidité peut également être utilisé
• Grands restaurants : un détecteur de CO₂ peut être utilisé.
• Cuisine : un dispositif de contrôle de la température et de l'humidité est particulièrement adapté ; un détecteur de présence peut également être utilisé
• À noter que la régulation de la ventilation peut être mise en place en installant un système de régulation indépendant dans chaque chambre ou en installant un système central (piloté par ordinateur). Elle peut ainsi être intégrée dans le Système de gestion de l'énergie du bâtiment (BEMS) de l'hôtel (si ce système existe). Dans ce cas, il est recommandé d'adopter un système de régulation par zones.

Comment procéder pour choisir et installer un nouveau système de ventilation ?

• L'installation d'un type de système de ventilation particulier dépend d'un certain nombre de facteurs comme l'occupation et les activités réalisées dans les pièces, etc. Compte tenu de la complexité technique de cette solution, nous vous conseillons de consulter un fabricant ou un installateur qualifié de systèmes de CVC pour choisir l'équipement qui correspond le mieux aux besoins de votre hôtel.
• Si vous souhaitez transformer votre système de ventilation à évacuation en système de ventilation à évacuation et adduction, il peut être possible de réutiliser le réseau d'évacuation d'air, mais un faux plafond devra être ajouté pour le réseau d'adduction d'air.
• Si vous décidez d'installer un nouveau ventilateur, veillez à ce que sa consommation d'électricité soit aussi faible que possible.
• Selon la configuration du système, il peut être nécessaire d'isoler thermiquement les canalisations d'air et l'échangeur thermique, notamment s'ils sont situés dans une partie non chauffée de l'hôtel.

À propos de la maintenance et de l'entretien

• La maintenance et l'entretien d'un système de ventilation mécanique sont essentiels pour maintenir l'efficacité énergétique de l'équipement dans le temps.
• Lors de l'installation d'un nouveau système, il faut faire particulièrement attention de maintenir un accès aisé au système de manière à faciliter son entretien.

Coûts

Coût indicatif (Prix public HT France)

• Programmateur à minuterie : 50 €
• Installation d'un échangeur thermique (modification partielle) : 6 500 €

Délai de retour sur investissement indicatif 

• système à évacuation uniquement : 2 à 5 ans
• système à adduction et évacuation : < 12 ans

À noter que les coûts et les délais de retour sur investissement dépendent fortement du contexte local et de la situation initiale de l'hôtel.

Exemples

• L'auberge "Le Chamois", situé à Colmars-les-Alpes, est issue de la réhabilitation, achevée en 2013, d'un ancien établissement hôtelier fermé en 2008.
  Équipements mis en oeuvre : Lors de la conception de l'installation de ventilation, les différents espaces du bâtiment ont été différenciés en fonction de leur occupation et activités afin de couvrir au mieux les besoins de ventilation de chaque local. Ainsi une centrale de traitement de l'air double flux a été installée pour la cuisine, le restaurant et l'accueil (avec double débit pour la cuisine) alors que les chambres sont desservies par une ventilation simple flux hygroréglable de type B.
  Résultats : D'un point de vue réglementaire, cette solution a permis une baisse de la consommation électrique liée à la ventilation de 79 % par rapport à l'installation existante. Par ailleurs, des sous-compteurs électriques ont été installés pour maîtriser les consommations
  énergétiques, notamment celles liées à la ventilation.
• L'hôtel des Francs, à Soissons, a été construit en 2010 et a fait l'objet d'une certification NF Bâtiments Tertiaires associée à une démarche HQE.
  Équipements mis en oeuvre : La stratégie de réduction des consommations d'énergie s'est traduite, au niveau de la ventilation, par la mise en place d'une ventilation double flux avec récupération de chaleur (hormis pour les halls et circulations). Par ailleurs, des détecteurs de CO2 ont été installés dans les salles de réunion afin d'adapter la ventilation aux besoins pour ces espaces à l'occupation intermittente.
• L'hôtel de la Clape situé à Narbonne plage, construit en 1970 a fait l'objet d'une rénovation énergétique dans le but d'obtenir le label BBC rénovation.
  Équipements mis en oeuvre : Une ventilation double flux avec récupération de chaleur (efficacité de 60 %) a été installée afin de réduire les besoins de chauffage de l'établissement. Le chauffage est quand à lui assuré par une pompe à chaleur air-air réversible.
• L'établissement de chambres d'hôtes "Les Aires Passagères", situé à Sernhac, est issu de la réhabilitation d'une ancienne propriété agricole du XVIème siècle. Les solutions techniques mises en oeuvre ont permis d'atteindre, lors de cette rénovation, le niveau BBC.
  Équipements mis en oeuvre : Pour la ventilation du bâtiment, les équipes techniques ont choisi de mettre en place une ventilation mécanique contrôlée simple flux hygroréglable de type B afin d'assurer la maintien de la qualité de l'air intérieur.

Bénéfices

Réduction des coûts

L'utilisation d'un échangeur thermique peut permettre de supprimer jusqu'à 50 % des pertes de chaleur causées par la ventilation.
Si la ventilation est responsable de 15 % des pertes de chaleur du bâtiment, cela entraîne une économie de 7 % en chauffage.
Une étude menée par le CETIAT (Centre Technique des Industries Aérauliques et Thermiques, France) a également montré que vous pouvez économiser 50 % de l'énergie consommée pour le chauffage des salles de réunion occupées 10 % du temps en ajustant le débit d'air du système de ventilation lorsque les salles sont occupées.

Réduction des émissions de gaz à effet de serre

Pour un hôtel de 1 000 m3 consommant 77,5 kWh/m3 de gaz chaque année pour le chauffage, et en appliquant les facteurs d'émission français, une économie d'énergie de 7% représente 1,35 t éq. CO₂ évitées chaque année
(Source : ADEME, Base de données Ecoinvent)

Contraintes

Pour un établissement situé en zone climatique H3 (départements du pourtour méditerranéen) :

Solutions / Économies d'énergie annuelles
Modulation proportionnelle / 20 à 28 kWh/m2
Détection de présence / 14 à 20 kWh/m2
VMC simple flux autoréglable / 7 à 12 kWh/m2
VMC double flux avec échangeur / 11 à 18 kWh/m2

À propos de sa mise en œuvre 

• Facilité : Modérée à difficile 
• Meilleur moment : lors de la rénovation du système de chauffage ou de climatisation.
• Situation initiale pertinente : L'hôtel ne possède aucun système de ventilation mécanique ou est équipé d'un système de ventilation non régulé.