Brevet FR2962793A1 — publié le 20120120

i La présente invention concerne un procédé de régulation thermique d'au moins une pièce d'un bâtiment ou d'une habitation, et un bâtiment ou habitation équipé(e) d'un circuit de régulation thermique par ventilation forcée. De manière classique, pour le renouvellement de l'air ambiant, les pièces des habitations ou bâtiments actuels sont ventilées, soit par ventilation naturelle en créant des courants d'air entre des orifices ménagés dans les murs, soit par mise en oeuvre de circuit de ventilation forcée, entre une entrée d'air capté par aspiration à l'extérieur du bâtiment et une sortie d'air refoulé vers l'extérieur. C'est notamment le cas des dispositifs appelés VMC : ventilation mécanique contrôlée, à simple flux ou à double io flux. Pour combiner la ventilation de ces habitations ou bâtiments avec la régulation thermique (chauffage/climatisation) en économisant l'énergie dépensée, des dispositifs permettant de "pré-tiédir" ou de "pré-rafraîchir" l'air entrant ont été développés tels que les puits canadiens, utilisant le principe de faire circuler un fluide caloporteur ou 15 de l'air, avant son introduction dans le bâtiment, dans des canalisations d'au moins 50 mètres de longueur logées dans le sol à une profondeur comprise entre 1,5 et 2 mètres, afin de prendre la température de ce sol, relativement constante quelle que soit la saison (comprise entre 10 et 20 °C environ). Il est cependant nécessaire de disposer d'un terrain autorisant une grande emprise au sol pour y incorporer de telles 20 canalisations. Or d'une part, les terrains des maisons individuelles présentent des surfaces de plus en plus réduites, et d'autre part les sols ne se prêtent pas toujours à l'installation d'un tel réseau de canalisations, par exemple dans le cas de terrains boisés par exemple. Par ailleurs, on construit actuellement des bâtiments dont les murs, notamment des 25 murs en béton, peuvent incorporer des résistances électriques chauffantes, qui permettent donc de chauffer ces parois. Les bâtiments construits récemment étant de mieux en mieux isolés du point de vue énergétique, de tels systèmes de chauffage sont efficaces, mais présentent cependant l'inconvénient de conduire à la création, dans ces parois, de zones chaudes, dont les calories sont peu ou mal transférées à 30 l'intérieur du volume de la pièce à chauffer. Il existe aussi des systèmes de chauffage, tel que des poêles, qui créent des zones de surchauffes importantes au niveau des murs auprès desquels ils sont positionnés. Il subsiste par conséquent une nécessité d'évacuer les calories de ces zones "chaudes", afin de mieux les répartir, par exemple pour chauffer le local concerné. Un premier but de l'invention est donc de proposer un procédé qui pallie les inconvénients précités, en effectuant à la fois une régulation thermique et une ventilation d'un local, permettant notamment de pré-chauffer ou de pré-rafraîchir l'air entrant dans ledit local, sans requérir une emprise au sol importante autour ou à proximité du bâtiment. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de ventilation permettant de réduire les zones de surchauffe murales et de mieux répartir les calories au sein du io local, tout en renouvelant l'air ambiant du local. Ces buts, ainsi que d'autres, sont atteints par le procédé de la présente invention qui concerne un procédé de régulation thermique, par un circuit de ventilation forcée, d'au moins une pièce d'un bâtiment ou habitation incorporant un vide sanitaire, ou cave, fermé(e), entre une entrée d'air capté à l'extérieur du bâtiment et une sortie d'air, 15 caractérisé en ce que le circuit de ventilation d'air inclut le vide sanitaire, de sorte que l'air capté à l'extérieur du bâtiment traverse le vide sanitaire avant de pénétrer dans la pièce à ventiler, ledit vide sanitaire faisant office de volume tampon thermique entre l'extérieur du bâtiment et l'intérieur de la pièce à ventiler. Le vide sanitaire, ou la cave, étant au moins partiellement enterré dans le sol, leur 20 température ambiante est aussi relativement constante quelque soit la saison. Ainsi, l'air ambiant d'un local disposé au-dessus d'un vide sanitaire ou d'une cave peut être pré-rafraîchi ou pré-chauffé en traversant le vide sanitaire ou la cave avant de pénétrer dans ledit local. Par rapport à un puits canadien, il n'est pas nécessaire de disposer d'un terrain 25 propice, ni d'une surface minimale, autour du bâtiment de l'habitation. Des canalisations de nature particulière ne sont pas non plus nécessaires, ni de grandes longueurs de canalisations. Il est seulement nécessaire de disposer d'un vide sanitaire ou d'une cave, au moins partiellement enterré(e) dans le sol, de préférence au dessus duquel est construit le corps du bâtiment ou de l'habitation. 30 De plus, le volume du vide sanitaire ou de la cave est bien supérieur au volume d'air transitant dans les canalisations logées dans le sol d'un puits canadien. En effet, la hauteur d'un vide sanitaire étant généralement supérieure ou égale à 0,50 m, le volume du vide sanitaire est au minimum égal à 0,5 x la surface S du vide sanitaire disposé au-dessous de la pièce à ventiler en m3, c'est-à-dire pour une pièce à ventiler de 10 m2, et un vide sanitaire de même surface, un volume tampon de 5 m3 minimum. Si le vide sanitaire se trouve sous l'ensemble des pièces d'un bâtiment de 100 m2, le volume tampon sera au minimum de 50 m3. De plus, pour une hauteur de vide sanitaire de 1,20 - 1,30 m, le volume tampon correspond à environ la moitié du volume de la pièce à ventiler (la hauteur des pièces io sous plafond étant généralement voisine de 2,50 m). L'efficacité de l'échange thermique avec l'air du vide sanitaire est accrue. Si la hauteur du vide sanitaire est encore supérieure, sa profondeur dans le sol étant plus importante, la température de l'air dans ce vide sanitaire sera encore plus stable, fraîche en été, tiède en hiver. 15 Ledit vide sanitaire ou la cave sont, de préférence, fermés c'est-à-dire qu'ils ne laissent pas pénétrer de petits animaux, ni d'insectes, ni de poussières qui viendraient souiller l'air qui y est enfermé, auquel vient se mélanger l'air à destination de la pièce à ventiler. Dans la présente demande, toute indication en référence à un vide sanitaire s'applique bien entendu à une cave, généralement creusée plus profondément dans le 20 sol. De manière avantageuse, l'air issu du vide sanitaire, entrant dans la pièce à ventiler, est soumis à une circulation forcée entre le sol (par exemple un plancher) et le plafond de ladite pièce à ventiler, le long des murs de ladite pièce. Une telle circulation d'air venant lécher les murs de la pièce permet d'évacuer les 25 calories des zones chaudes éventuellement présentes au niveau de ces murs, en raison, par exemple, de résistances chauffantes incorporées dans ces murs ou de tout autre élément chauffant disposé à proximité. Par circulation forcée, ou ventilation forcée, on entend, dans la présente demande, un circuit de ventilation de l'air qui inclut au moins un dispositif mécanique d'aspiration de 30 l'air. De préférence, l'air issu du vide sanitaire, ou de la cave, diffuse dans la pièce à ventiler entre un espace périphérique ménagé au pied desdits murs, le vide sanitaire servant de chambre de répartition de l'air à diffuser dans ladite pièce, et en ressort par une ou plusieurs bouches de sortie disposée(s) au niveau du plafond de ladite pièce. Cet air issu du vide sanitaire diffuse avantageusement dans la pièce à ventiler dans un espace périphérique ménagé entre la plinthe et le mur ou au travers d'ouvertures prévues dans ladite plinthe, communicant avec le vide sanitaire, de préférence parallèlement au mur. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la ou les bouches de sortie au io niveau du plafond de ladite pièce sont également disposées en périphérie du plafond, à proximité immédiate des murs de la pièce à ventiler, de manière à ce que l'air de ventilation, entrant et sortant de la pièce en périphérie de celle-ci, vienne lécher les faces intérieures des murs de la pièce à ventiler. Le débit de l'air entrant peut être ajusté pour permettre le renouvellement requis 15 (généralement environ une fois le volume de la pièce, par heure) de l'air ambiant de la pièce à ventiler et à réguler thermiquement. Ce procédé de régulation thermique peut être, selon son principe de base, réalisé sans prévoir ni chauffage ni climatisation de l'air pénétrant dans ladite pièce, mais peut, bien entendu, être également utilisé comme procédé de pré-chauffage ou de 20 pré-refroidissement d'un air qui serait ensuite chauffé ou refroidi avant l'entrée dans la pièce à ventiler, selon la saison et les températures extérieure et intérieure au bâtiment. La présente invention concerne également le bâtiment ou l'habitation comportant un vide sanitaire, ou une cave, fermé, équipé(e) d'un circuit de régulation thermique par 25 ventilation forcée d'au moins une pièce dudit bâtiment ou habitation, le circuit comprenant une section d'aspiration de l'air reliée à un dispositif d'aspiration de l'air extérieur au bâtiment et une section de refoulement de l'air reliée à un dispositif de refoulement de l'air vers l'extérieur dudit bâtiment, la section d'aspiration étant raccordée à au moins une bouche d'entrée d'air dans ladite pièce et la section de 30 refoulement étant raccordée à une bouche de sortie d'air de ladite pièce, de manière à établir une ventilation forcée de l'air ambiant dans ladite pièce entre ladite bouche d'entrée et ladite bouche de sortie, caractérisé en ce qu'une section intermédiaire du circuit de circulation d'air, comprise entre la section d'aspiration et la section de refoulement, inclut le vide sanitaire, ou cave, du bâtiment, de manière à ce que l'air aspiré à l'extérieur du bâtiment, traverse ledit vide sanitaire en se mélangeant à l'air contenu dans ledit vide sanitaire afin de s'y réchauffer ou s'y rafraîchir, jusqu'à la bouche d'entrée de la pièce à ventiler. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la bouche d'entrée d'air de la pièce à ventiler est un passage de communication directe entre le vide sanitaire et la pièce à ventiler. io Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, la bouche d'entrée et la bouche de sortie de ladite pièce à ventiler sont disposées uniquement dans au moins une zone située en périphérie de la pièce, à proximité des murs de ladite pièce, l'une au niveau du sol, l'autre au niveau du plafond. Ainsi, selon une première variante de l'invention, si les dites bouche d'entrée et 15 bouche de sortie sont disposées en vis-à-vis, le long du même mur de la pièce (respectivement au pied du mur et en haut du mur, à proximité ou au niveau du plafond) l'air circulant de manière forcée au sein de la pièce se déplace parallèlement au mur dont il vient lécher la face tournée vers l'intérieur de la pièce à ventiler. Selon une deuxième variante de l'invention, la bouche d'entrée de la pièce à ventiler 20 peut être disposée au pied et le long d'un premier mur de la pièce et la bouche d'évacuation de l'air disposée au niveau du plafond peut être située le long du mur opposé, de manière à ce que le flux d'air traverse la pièce de part en part (selon un trajet "en diagonale"). Selon une troisième variante de l'invention, la bouche d'entrée et la bouche 25 d'évacuation de l'air disposée au niveau du plafond de la pièce à ventiler sont disposées en périphérie de la pièce le long de plusieurs murs de ladite pièce, voire le long de tous les murs. Ces bouches d'entrée et de sortie étant disposées exclusivement dans une ou plusieurs zones périphérique(s) de ladite pièce constituent un confort pour les occupants en 30 permettant une meilleure répartition de l'air au sein de la pièce, et également une plus grande section de passage de l'air par rapport aux bouches de sections réduites de l'art antérieur. Ces bouches "périphériques" selon l'invention sont ainsi également plus silencieuses que les bouches de sections réduites de l'art antérieur. Avantageusement, la bouche d'entrée de la pièce à ventiler est un espace ménagé entre la plinthe et le mur, où est formée d'une pluralité d'ouvertures prévues dans ladite plinthe, parallèlement au mur, communicant avec le vide sanitaire. Cette bouche d'entrée peut ainsi être quasiment invisible pour les occupants de la pièce. Ces ouvertures peuvent être, par exemple, sous la forme de fentes disposées parallèlement au mur. En variante, ces ouvertures peuvent également être ménagées io dans les murs, si ces derniers sont préfabriqués par exemple. De manière avantageuse, la section du circuit d'aspiration de l'air, dont une première extrémité est reliée au dispositif d'aspiration, débouche à son autre extrémité dans une zone centrale inférieure du vide sanitaire, de manière à ce que le trajet de l'air aspiré à l'extérieur du bâtiment, traversant ledit vide sanitaire soit maximal jusqu'à la bouche 15 d'entrée ménagée en périphérie de la pièce à ventiler. Il peut être en outre prévu, dans le vide sanitaire, des chicanes afin d'augmenter encore le trajet du flux d'air traversant ce vide sanitaire. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention pourront être déduits de la description ci-après d'un exemple de réalisation de la présente invention en 20 relation avec la figure unique annexée. Cette figure 1 représente une vue en coupe d'un bâtiment incorporant une pièce à ventiler selon le procédé de la présente invention. En référence à cette figure, le bâtiment 1 est ici une maison individuelle, dont les murs 2 reposant sur des fondations 3, supportent un toit 4 et ménagent au moins une pièce 25 20 à ventiler. Les murs 2 sont isolés de l'extérieur au moyen d'une couche isolante 6 et une couche de protection extérieure 7. Ledit bâtiment 1 incorpore un vide sanitaire 5 ou une cave, enterré(e) dans le sol 10 et fermé(e) pour empêcher l'entrée de poussières, d'animaux et/ou d'insectes. En vue également d'y limiter l'infiltration d'eau ou d'humidité, l'étanchéité de ce vide sanitaire vis-à-vis du sol 10 est assurée par une 30 couche de béton 11, complétée éventuellement par une membrane étanche en matériau polymère. La pièce 20, construite au dessus de ce vide sanitaire 5, est séparée de ce dernier par une dalle de béton ou un plancher 8, de préférence isolé, reposant sur des poutrelles 26 s'appuyant sur des plots ou murets 9 (éventuellement répartis sur l'ensemble du vide sanitaire 5) comportant des ouvertures 27 permettant la circulation de l'air dans l'ensemble du volume du vide sanitaire. Le plancher 8 est interrompu en ménageant à sa périphérie un espace 17 périphérique qui communique directement avec la pièce 20 entre les plinthes 18 et lesdits murs 2. Le circuit de ventilation forcée du dit bâtiment 1 comprend plusieurs sections : - une section d'aspiration de l'air extérieur reliée à un dispositif d'aspiration 12 de io l'air extérieur au bâtiment 1, - une section de refoulement de l'air reliée à un dispositif de refoulement 13 de l'air vers l'extérieur dudit bâtiment, disposé dans les combles 24, - et entre la section d'aspiration et la section de refoulement, une section intermédiaire qui va être décrite ci-après plus en détail. 15 La section d'aspiration de l'air extérieur est raccordée à une canalisation 19 débouchant dans le vide sanitaire par une bouche d'entrée 16 du vide sanitaire ménagée de préférence en partie basse de ce dernier, et avantageusement dans sa partie centrale, comme représenté sur la figure 1. Cette canalisation 19, disposée entre la prise d'air extérieur et la bouche d'entrée 16 du vide sanitaire 5, peut être elle- 20 même partiellement ou entièrement enterrée dans le sol (comme représenté sur la figure) selon une profondeur plus ou moins importante et une longueur plus ou moins importante. La pièce 20 à ventiler proprement dite est équipée d'une part, en partie basse, d'une bouche d'entrée de l'air correspondant à l'espace 17 périphérique ménagé entre la 25 plinthe 18 et la face intérieure du mur 2 et d'autre part, en partie supérieure, d'une bouche de sortie 25 ménagée dans le plafond 15. Cette bouche de sortie 25 peut communiquer directement avec ladite pièce 20, ou, comme représenté sur la figure 1, être placée au dessus d'un faux plafond 14, comportant des retours latéraux 23 de préférence tournés vers l'intérieur de la pièce 20 et parallèles au mur 2, ménageant, 30 en périphérie de ce faux plafond, un espace 21 avec le mur, de manière à imposer à l'air ambiant à quitter la pièce par cet espace périphérique supérieur 21, canalisé parallèlement au dit mur. Selon le procédé de ventilation et de régulation thermique de la pièce 20, conforme à la présente invention, l'air extérieur, aspiré par le dispositif d'aspiration 12 suivant la flèche E pénètre dans la canalisation 19, y capte ou y perd quelques degrés, si la canalisation est suffisamment enterrée , et débouche par la bouche d'entrée du vide sanitaire 16, dans le vide sanitaire 5 où il se mélange à l'air renfermé dans ce volume clos. Il prend donc la température de l'air du vide sanitaire (plus frais que l'extérieur en été, plus chaud que l'air extérieur en hiver), avant de pénétrer dans la pièce 20 par io l'espace 17 ou il vient (selon la variante présentée dans cet exemple), lécher les murs 2 avant d'être canalisé dans l'espace 21 de sortie et la bouche de sortie 25, pour être refoulé par le dispositif de refoulement 13 vers l'extérieur du bâtiment, par exemple au dessus du toit 4, suivant la flèche S. On voit donc que selon l'invention, la section intermédiaire du circuit de ventilation 15 inclut le passage de l'air au sein du vide sanitaire. Pour rallonger le trajet de l'air dans ledit vide sanitaire 5 les murets 9, selon leur forme, longueur et disposition, peuvent constituer des chicanes pour la traversée de cet air. Ce circuit de ventilation est, selon un mode préféré de réalisation de l'invention, indépendant du système de chauffage ou de climatisation du bâtiment ou de 20 l'habitation. Il s'agit d'une installation de régulation thermique de type pré-chauffage ou pré-refroidissement, qui est, à la base, sans appareil de chauffage ni de climatisation, mais qui peut bien entendu en inclure pour compléter le chauffage et/ou la climatisation de l'air ambiant de la ou des pièce(s) à ventiler. Selon le mode de réalisation illustré par l'exemple ci-dessus, la circulation de l'air dans 25 la pièce 20 se fait donc du sol vers le plafond, mais l'installation peut être conçue pour pouvoir réaliser une ventilation forcée dans le sens inverse, si nécessaire (ce qui ne rentre pas dans le cadre de la présente invention). Dans ce cas, l'air peut uniquement servir à un assainissement du vide sanitaire, ou encore à un réchauffement de celui-ci en hiver en cas de chauffage important, pendant une période donnée, d'une des pièces 30 du bâtiment, par exemple au moyen d'un panneau solaire. L'exemple présenté ici décrit une pièce 20 construite immédiatement au-dessus du vide sanitaire 5 ou de la cave mais une telle disposition peut également être appliquée à des pièces disposées dans un étage supérieur, en prévoyant une conduite faisant communiquer directement le vide sanitaire 5 avec la pièce de l'étage à ventiler (ou par l'intermédiaire de la pièce inférieure).5 REVENDICATIONS1. Procédé de régulation thermique, par un circuit de ventilation forcée, d'au moins une pièce (20) d'un bâtiment ou habitation incorporant un vide sanitaire (5), ou cave, fermé(e), entre une entrée d'air capté à l'extérieur du bâtiment et une sortie d'air, caractérisé en ce que le circuit de ventilation d'air inclut le vide sanitaire (5), de sorte que l'air capté à l'extérieur du bâtiment traverse le vide sanitaire avant de pénétrer dans la pièce (20) à ventiler, ledit vide sanitaire faisant office de volume tampon thermique entre l'extérieur du bâtiment (1) et l'intérieur de la pièce (20) à ventiler. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'air issu du vide sanitaire t0 (5), entrant dans la pièce (20) à ventiler, est soumis à une circulation forcée entre le sol et le plafond (15) de ladite pièce à ventiler, le long des murs (2) de ladite pièce. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'air issu du vide sanitaire diffuse dans la pièce (20) à ventiler entre un espace périphérique ménagé au pied desdits murs (2), le vide sanitaire (5) servant de chambre de répartition de l'air à 15 diffuser dans ladite pièce, et en ressort par une ou plusieurs bouches de sortie (25) disposée(s) au niveau du plafond (15) de ladite pièce. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'air issu du vide sanitaire (5) diffuse dans la pièce (20) à ventiler dans un espace (17) périphérique ménagé entre la plinthe (18) et le mur (2) ou au travers d'ouvertures prévues dans ladite plinthe, 20 communicant avec le vide sanitaire (5), de préférence parallèlement au mur (2). 5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que la ou les bouches de sortie (25) au niveau du plafond (15) de ladite pièce sont disposées en périphérie du plafond, à proximité immédiate des murs (2) de la pièce à ventiler, de manière à ce que l'air de ventilation, entrant et sortant de la pièce en périphérie de celle-ci, vienne lécher les 25 faces intérieures des murs de la pièce (20) à ventiler. 6. Bâtiment (1) ou habitation comportant un vide sanitaire (5), ou cave, fermé(e), équipé(e) d'un circuit de régulation thermique par ventilation forcée d'au moins une pièce (20) dudit bâtiment ou habitation, le circuit comprenant une section d'aspiration de l'air reliée à un dispositif d'aspiration de l'air extérieur au bâtiment et une section de 30 refoulement de l'air reliée à un dispositif de refoulement de l'air vers l'extérieur dudit i0bâtiment, la section d'aspiration étant raccordée à au moins une bouche d'entrée d'air dans ladite pièce et la section de refoulement étant raccordée à une bouche de sortie (25) d'air de ladite pièce (20), de manière à établir une ventilation forcée de l'air ambiant dans ladite pièce entre ladite bouche d'entrée et ladite bouche de sortie, caractérisé en ce qu'une section intermédiaire du circuit de circulation d'air, comprise entre la section d'aspiration et la section de refoulement, inclut le vide sanitaire (5), ou cave, du bâtiment (1), de manière à ce que l'air aspiré à l'extérieur du bâtiment, traverse ledit vide sanitaire en se mélangeant à l'air contenu dans ledit vide sanitaire (5) afin de s'y réchauffer ou s'y rafraîchir, jusqu'à la bouche d'entrée de la pièce à lU ventiler. 7. Bâtiment selon la revendication 6, caractérisé en ce que la bouche d'entrée d'air de la pièce à ventiler est un passage de. communication directe entre le vide sanitaire (5) et la pièce (20) à ventirer. 8. Bâtiment selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la bouche d'entrée et 15 la bouche de sortie de ladite pièce à ventiler sont disposées uniquement dans au moins une zone située en périphérie de la pièce et à proximité des murs (2) de ladite pièce, l'une au niveau du sol, l'autre au niveau du plafond (15). 9. Bâtiment selon la revendication 8, caractérisé en ce que la bouche d'entrée de fa pièce à ventiler est un espace (17) ménagé entre la plinthe (18) et le mur, ou est 20 formée d'une pluralité d'ouvertures prévues dans ladite plinthe, parallèlement au mur, communicant avec le vide sanitaire (5). 10. Bâtiment selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la section du circuit d'aspiration de l'air, dont une première extrémité est reliée au dispositif d'aspiration, débouche à son autre extrémité dans une zone centrale 25 inférieure du vide sanitaire (5), de manière à ce que le trajet de l'air aspiré à l'extérieur du bâtiment, traversant ledit vide sanitaire (5) soit maximal jusqu'à la bouche d'entrée ménagée en périphérie de la pièce (20) à ventiler.