La ventilation par convection repose sur les principes physiques de la convection. Cette dernière se produit lorsque naturellement l'air chaud monte alors que l'air froid descend. Ce processus est généralement induit par la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur de l'habitat
Si l’on décompose ce principe, on obtient la séquence suivante :
Différence de température
Lorsque le soleil ou le système de chauffage apporte un apport thermique, l'air intérieur devient plus chaud que l'air extérieur. Cette différence de température crée un gradient thermique.
Entrées et sorties d'air
Pour que la convection naturelle puisse fonctionner, l'habitat doit être munies des ouvertures appropriées pour l'entrée et la sortie d'air. Les ouvertures supérieures qui peuvent prendre la forme de fenêtres, de fenêtres de toit ou de cheminées servent de sorties d'air chaud, tandis que les ouvertures inférieures - fenêtres basses ou clapets en façade font office d’entrées d'air frais.
Circulation d'air
L'air chaud monte naturellement vers le haut et est expulsé par les ouvertures supérieures, tandis que l'air frais pénètre par les ouvertures inférieures. Cette circulation crée un flux constant d'air neuf à l'intérieur du bâtiment. Il est possible qu’à certaines saisons, lorsque l’air intérieur et extérieur sont à même température, la convection ne soit pas suffisante au besoin du renouvellement d’air. Pour solutionner temporairement cette situation, il est possible d’installer des ventilateurs mécaniques d’appoint au niveau des sorties d’air.
Les avantages de la ventilation par convection naturelle sont nombreux :
Économie d'énergie et durabilité
La ventilation par convection naturelle ne nécessite aucune consommation d'énergie électrique, contrairement à de nombreux systèmes de ventilation mécanique. Cela permet de réduire la facture énergétique de l'habitat. Par ailleurs, en réduisant ladépendance aux systèmes mécaniques, la ventilation par convection contribue à la durabilité environnementale de l'habitat en réduisant son empreinte carbone.
Simplicité et résilience
Les systèmes de convection naturelle sont simples à concevoir et à entretenir, ce qui les rend adaptés à une grande variété de types de bâtiments, y compris les constructions plus anciennes. De plus, en cas de panne d'électricité, la ventilation par convection naturelle continue de fonctionner, garantissant un approvisionnement en air neuf dans l'habitat.
La ventilation naturelle est un principe que l’homme connait depuis la nuit des temps. Jusqu’à peu et de manière souvent involontaire la ventilation des bâtiments se faisaient au travers des multiples pertes d’étanchéité des fenêtres, portes, cheminées de salon et autres toitures. Sans être optimales, ces fuites rendaient néanmoins l’enveloppe respirante.
On trouve également de nombreuses constructions historiques dans lesquelles les architectes avaient parfaitement intégré cette réflexion.
La récente recherche d’économie d’énergie pousse aujourd’hui à rendre les bâtiments le plus étanche possible et l’on recourt par conséquence et de manière croissante à des systèmes de ventilation mécaniques pour permettre le renouvellement d’air nécessaire aux occupants.
Aujourd’hui, par exemple, il est obligatoire de projeter l’installation d’un système de ventilation contrôlée pour obtenir un label Minergie. Alors qu’il est techniquement possible d’assurer une ventilation respectueuse des normes en vigueur sans passer par un système de ventilation mécanique avec récupération de chaleur.
Nous avons pu démontrer sur l’un de nos derniers projets de construction d’un immeuble locatif, que le rendement d’une ventilation naturelle sans récupération de chaleur était supérieur à celui d’une VMC avec récupération de chaleur. En effet, dès lors que le bâtiment intègre de multiples appartements, la quantité et les longueurs de gaines deviennent telles que l’énergie nécessaire au fonctionnement du système dépasse l’énergie récupérée sous forme thermique. Il va de soi que le gain en termes d’entretien et de coûts de l’installation est également conséquent.
