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Remplacement des chaudières dans
les immeubles d’appartements
Xavier Kuborn
7 octobre 2014
Avec le support de la guidance technologique ‘éco-construction et développement durable’ de la Région de Bruxelles-Capitale subsidiée par
l’Institut Bruxellois pour la Recherche et l’Innovation (InnovIRIS)
2/10/2014 - Page 1
Le nœud du problème :
le fonctionnement des
chaudières
Analyse de la situation : Les solutions pour le
anciens immeubles remplacement des
d’appartements chaudières
L’évolution des
Les conduits de fumée
chaudières
2
Le local d’installation et le conduit de fumée
doivent être adaptés à la chaudière
La chaudière produit de la fumée
La chaudière utilise de l’air comburant NBN B 61-002
Le local doit être ventilé
3
Le local d’installation et le conduit de fumée
sont-ils adaptés à la nouvelle chaudière ?
Le conduit de fumée est-il compatible ? Le tirage est-il suffisant ?
Comment assurer l’amenée d’air comburant ?
La ventilation est-elle suffisante ?
4
Les conséquences d’un mauvais
fonctionnement peuvent être graves
Un défaut d’air comburant et une mauvaise évacuation de la fumée
peuvent dégrader la qualité de la combustion et provoquer des
intoxications au CO.
5
Les conséquences d’un mauvais
fonctionnement peuvent être graves
Une ventilation trop faible ne permet pas d’évacuer l’humidité et les
odeurs. Le climat intérieur peut se dégrader, avec apparition de
condensation et prolifération de moisissures.
6
1) Vérifier la compatibilité de la chaudière avec le local
7
Le nœud du problème :
le fonctionnement des
chaudières
Analyse de la situation : Les solutions pour le
anciens immeubles remplacement des
d’appartements chaudières
L’évolution des
Les conduits de fumée
chaudières
8
Analyse de la situation
Immeubles en ville alimentés en gaz naturel
Chaudières atmosphériques (type B)
Raccordées à une cheminée, généralement en tirage naturel
Coupe tirage (+ sécurité anti-refoulement)
9
Analyse de la situation
Conduits de fumée maçonnés, individuels et collectifs
10Analyse de la situation
Inspection préalable des conduits pour :
• vérifier leur état
• connaitre leur configuration (coudes,…)
• vérifier la correspondance appartement/débouché
• vérifier le type d’appareil raccordé (surprises !)
Ventilation ?
Fumée ? 1?
2?
111) Vérifier la compatibilité de la chaudière avec le local
2) Déterminer les caractéristiques du conduit et des raccordements
12Le nœud du problème :
le fonctionnement des
chaudières
Analyse de la situation : Les solutions pour le
anciens immeubles remplacement des
d’appartements chaudières
L’évolution des
Les conduits de fumée
chaudières
13Les appareils récents sont plus performants et
plus sûrs
Les nouvelles chaudières à condensation sont plus performantes et
moins polluantes. En 30 ans, 30%↗ pour le rendement et 70%↘ pour
les polluants
Les nouvelles chaudières sont étanches (prise d’air extérieure). Le risque
de refoulement et d’intoxication au monoxyde de carbone est limité
Les chaudières sont raccordées à des conduits d’évacuation spécifiques
14Une chaudière à condensation est toujours plus
performante (qu’une autre chaudière)
Des échangeurs de chaleur résistants à la corrosion permettent le
refroidissement de la fumée jusqu’à condensation de la vapeur d’eau
15Une chaudière étanche n’interagit pas avec
l’environnement intérieur d’un appartement
16Les chaudières à condensation sont récentes
Les premiers modèles sont apparus au milieu des année 1980.
Les ventes ont décollées vers la fin des années 1990.
Il existe toujours un marché pour les chaudières sans condensation pour
des raisons économiques (et techniques)
17Le remplacement d’un appareil doit être
envisagé tôt ou tard
Les chaudières à gaz ont une durée de vie comprise entre 15 et 20 ans
Dans un immeuble de 1960, les chaudières ont déjà été remplacées
La remplacement est effectué en fin de vie ou lorsqu’une évolution
technique le justifie
18En résumé : les anciennes chaudières atmosphériques sont dépassées Non-étanche, rendement
En résumé : les chaudières étanches à condensation sont bien plus performantes… Etanche, rendement jusqu’à 107%
1) Vérifier la compatibilité de la chaudière avec le local
2) Déterminer les caractéristiques du conduit et des raccordements
3) Opter, si possible, pour une chaudière à condensation
21…mais leur raccordement nécessite la
rénovation du conduit de fumée maçonné
La diminution de la température de la fumée (250°C 30-70°C) réduit
le tirage thermique et augmente le risque de condensation.
La réduction du tirage peut être compensée mécaniquement. Le conduit
doit être étanche pour limiter les fuites (surpression) ou infiltrations
(dépression)
La condensation nécessite l’utilisation de matériaux adaptés et un
dispositif d’évacuation des condensats.
22Le nœud du problème :
le fonctionnement des
chaudières
Analyse de la situation : Les solutions pour le
anciens immeubles remplacement des
d’appartements chaudières
L’évolution des
Les conduits de fumée
chaudières
23Les anciens conduits maçonnés sont mal
adaptés aux appareils modernes
Ils sont conçus pour le tirage naturel (faible dépression) et les
températures de fumée élevées
Ils ne sont pas étanches :
• fuites en cas de surpression
• infiltrations en cas de dépression
Ils sont incompatibles avec la condensation
Source : ARGB
24Les anciens conduits maçonnés sont mal
adaptés aux appareils modernes
Ils doivent généralement être abandonnés ou tubés
Tubage : rigide, flexible, thermo-durcissant
En fonction du conduit maçonné existant (longueur, dévoiements,…)
…et du budget
Source : Poujoulat Source : Ecothermia
25Le tubage doit être stabilisé dans l’ancien
conduit maçonné Source : Muelink
Le tubage est maintenu mécaniquement par des
accessoires de soutien, des espaceurs,…
Le tubage doit être stable pour éviter les contacts avec la
trémie, les contacts entre conduits, les contre-pentes,…
26L’ancien conduit maçonné joue le rôle de gaine
technique/trémie
La trémie doit être propre, sèche, éventuellement ventilée et ne peut
contenir d’autres éléments : descentes d’eau, conduites de gaz, câbles
électriques,… (NBN B 61-002)
27Les conduits de fumée doivent être adaptés aux
caractéristiques des chaudières
Leur diamètre est calculé selon la puissance de chauffe
Un marquage permet de connaître leur domaine d’utilisation
Résiste au feu de cheminée,
Tmax de service Résistant aux condensats doit être placé à 50mm d’un
matériau combustible
EN13063-2 T200 P1 W 1 G50
Conduit Inox Convient pour le gaz
Adapté pour la surpression
281) Vérifier la compatibilité de la chaudière avec le local
2) Déterminer les caractéristiques du conduit et des raccordements
3) Opter, si possible, pour une chaudière à condensation
4) Rénover le conduit pour qu’il soit compatible avec la chaudière
29Le nœud du problème :
le fonctionnement des
chaudières
Analyse de la situation : Les solutions pour le
anciens immeubles remplacement des
d’appartements chaudières
L’évolution des
Les conduits de fumée
chaudières
30Les possibilités de rénovation dépendent du
type d’immeuble
Hauteur, nombre de façades, proximité d’autres bâtiments,…
Position de l’espace d’installation par rapport aux façades
31Remplacement d’appareils raccordés sur des
cheminées individuelles maçonnées
Concerne d’avantage les bâtiments peu élevés : difficulté technique ↘
Propriétaire unique : prise de décision plus rapide
Pas d’interaction entre appareils : choix technique plus simple
32Remplacement d’appareils raccordés sur des
cheminées individuelles maçonnées
Choix de la solution selon la place disponible et le tracé du conduit
C5
C9
C3 concentrique, dissocié
Possibilité de ventilation de l’appartement et amenée d’air comburant
via l’espace entre le conduit et la gaine maçonnée
33Remplacement d’appareils raccordés sur des
cheminées individuelles maçonnées
Pour assurer l’amenée d’air comburant, la section libre doit être au
moins 1,5 x plus grande que la section utile d’évacuation de la fumée
(Syllabus Cerga)
34Remplacement d’appareils raccordés sur des
cheminées individuelles maçonnées
La mise en œuvre du remplacement d’un appareil ne peut endommager
le conduit de fumée d’un autre appareil ou perturber son bon
fonctionnement
35Remplacement d’appareils raccordés sur des
cheminées collectives maçonnées
Concerne d’avantage les grands immeubles : difficulté technique ↗
Beaucoup d’appareils raccordés et risque d’interaction : choix technique
délicat
Nombreux propriétaires
36Remplacement d’appareils raccordés sur des
cheminées collectives maçonnées
Le tubage concerne tous les appareils raccordés simultanément
Tubage réduction de la section disponible « non tubée »
Tubage impossible de garantir le tirage des appareils « non tubés »
Section “non-tubée”
Problème technique et socio-économique
37Remplacement d’appareils raccordés sur des
cheminées collectives maçonnées
Socio-économique :
Parfois plus de 100 appartements/immeuble
Revenus modestes
Certains appareils sont neufs (conformes ou non !)
Technique :
Conduit shunt de plus de 50m avec dévoiements
Jusqu’à 12 appareils par conduit (parfois d’avantage !)
38Principe général de prévention incendie
Les traversées d’éléments de construction (parois, murs, planchers)
résistants au feu ne peuvent affaiblir la résistance au feu de l’élément de
construction.
Exigence réglementaire pour les bâtiments neufs (après A.R. 1994)
Règle de bonne pratique pour les bâtiments antérieurs
La trémie constitue potentiellement une paroi résistante au feu !
39Mise en œuvre de la traversée pour des
appareils étanches (type C)
Rigide et
incombustible
Rigide et
incombustible
Ø≤125mm
Pas d’exigence
Laine de roche
40Mise en œuvre de la traversée pour des
appareils étanches (type C)
Rigide et
incombustible
Rigide et
incombustible
Ø≤80mm
≥40mm Pas d’exigence
Laine de roche
41Classe de résistance au feu de la traversée
Exigence E30 :
Paroi de la gaine technique EI60
Paroi extérieur des conduits incombustible inox, alu,…
Exigence E60 :
Paroi de la gaine technique EI120
Paroi extérieur des conduits incombustible + Tfusion > 727°C inox,…
42Importance du resserrage à la laine de roche
Resserrage sur toute la longueur de la traversée
Laine de roche bien comprimée
Øpercement = Øconduit + (20-50mm)
43Un tubage par appareil dans la trémie
Chaudière sans coupe-tirage : le débit de fumée à évacuer ↘
Fumée en surpression : le débit de fumée ↗ pour même diamètre
Exemple :
Appareil Tirage (Pa) Diamètre (mm)
B11 -3 130
C5 +250 60
44Placer des conduits de 60mm dans un ancien
shunt de 200x200mm
En théorie 9, en pratique 4 ?
Pour un même tirage, le diamètre du conduit ↗ si sa longueur ↗
45Placer des conduits de 60mm dans un ancien
shunt de 200x200mm
C5
C9
C3 concentrique, dissocié
Possibilité de ventilation de l’appartement et amenée
d’air comburant via l’espace entre le conduit et la trémie
46Interaction et recirculation entre débouchés en
toiture
Une distance minimale doit être respectée entre un débouché de
conduit de fumée et une ouverture d’amenée d’air
Facteur de dilution (NBN B 61-002) :
P = 20kW
h = 0,1m
L > 5,5m !
47Interaction et recirculation entre débouchés en
toiture
L > 5,5m
Soit uniquement des débouchés de fumée
Soit des dispositifs spécifiques pour plusieurs conduits
Source : Muelink
48L’ensemble des appareils est raccordé à un
nouveau conduit collectif
Le nouveau conduit est situé :
• dans l’ancien conduit maçonné remplacement simultané
• dans une nouvelle trémie
• en façade
« possibilité » d’utiliser simultanément
l’ancien et le nouveau conduit pour étager les
remplacements
49L’ensemble des appareils est raccordé à un
nouveau conduit collectif
Appareils de type C4
Variantes selon le raccordement
concentrique ou dissocié (CLV, 3CE)
50L’ensemble des appareils est raccordé à un
nouveau conduit collectif
Appareils de type C8
Le diamètre du conduit placé en
trémie est plus petit
51Autre possibilité : ventouse
Appareils de type C1
Raccordement direct en façade
Conduits concentriques ou dissociés
52Autre possibilité : ventouse
Accessibilité pour placement ?
Règlements d’urbanisme ?
Facteur de dilution (p/r amenée d’air, fenêtres) ?
Endommagement des façades par la fumée ?
53Autre possibilité : ventilateur d’extraction
Installation d’un ventilateur d’extraction au sommet du conduit
Solution de la « dernière chance » :
• Pour sécuriser un conduit avec un tirage défaillant
• Pas d’appareils à condensation (au mieux à haut rendement)
• Perte thermique par ventilation (fonctionnement continu du ventilateur)
54Autre possibilité : ventilateur d’extraction
Problème d’équilibrage des débits :
• diaphragme sur chaque conduit de raccordement
• Dépression importante et infiltration dans le conduit + déséquilibre
Dispositif obligatoire de sécurité collectif
55Autre possibilité : production centralisée
Chaufferie généralement située en toiture (en rénovation)
évacuation de la fumée simplifiée
56Autre possibilité : production centralisée
Unité satellite en remplacement d’une chaudière.
Par exemple : logotherm, collindi, SATK
57Passage du chauffage individuel vers collectif :
quelques points d’attention
Colonne d’eau et pression statique
Thermosiphon et dimensionnement du circulateur
Dimensionnement des vases d’expansion (automatique)
Ancienne cheminée = gaine technique ? Impossible si les
chaudières individuelles restent opérationnelles durant les
travaux
58Existe-t-il des solutions alternatives aux
chaudières à gaz ?
Les chaudières à gaz présentent de nombreux avantages :
fiables, bon marché, puissance toujours disponible,…
D’autres systèmes sont potentiellement plus performants et
plus écologique : géothermie, pompe à chaleur, cogénération,
solaire,…
Ils sont actuellement plus chers et plus complexes à mettre
en œuvre
59Remplacement des chaudières dans
les immeubles d’appartements
Xavier Kuborn
7 octobre 2014
Avec le support de la guidance technologique ‘éco-construction et développement durable’ de la Région de Bruxelles-Capitale subsidiée par
l’Institut Bruxellois pour la Recherche et l’Innovation (InnovIRIS)
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