Projet de recherche SmartAIR : de nouvelles connaissances pour gérer la Qualité de l’air intérieur par des systèmes de ventilation "intelligente" en intégrant la performance énergétique

La performance énergétique des bâtiments résidentiels neufs et existants doit être radicalement améliorée pour atteindre des objectifs ambitieux en matière de changement climatique. Or, les bâtiments résidentiels sont de loin la composante la plus importante du parc immobilier total dans le monde. Une condition limite centrale dans la construction de bâtiments efficaces en énergie est de le faire tout en maintenant un environnement intérieur sain, acceptable et désirable, en envisageant donc une performance globale. Mais comment l’évaluer ? 

Quelles stratégies de gestion de la qualité de l’air intérieur ?

Si la ventilation est la principale stratégie adoptée pour la gestion de la qualité de l’air intérieur (QAI), d'autres technologies de gestion de la QAI (par exemple, la filtration de l'air, les matériaux adsorbants, etc…) sont également disponibles et il existe un grand nombre de stratégies de ventilation innovantes et/ou intelligentes dont l’efficacité n’est pas toujours bien évaluée et évaluable. En effet, il n'existe pas de cadre d'évaluation cohérent pour évaluer et comparer la performance des stratégies de gestion de la QAI, alors que ce cadre d’évaluation existe maintenant largement pour la performance énergétique, sous l’impulsion de la Directive Européenne DPEB (et de ses amendements), qui depuis 2003 a été largement déclinée par ses Etats Membres. Pourtant, de nombreuses attentes existent au niveau des acteurs technico-réglementaires (CEN/TC 156/WG2, GT national DHUP et GT ESSOC en lien avec l’article 49 de la loi n° 2018-727 du 10 août 2018 pour un Etat au service d'une société de confiance visant la réforme du code de la construction).

Dans le corpus réglementaire français, plusieurs évolutions (Bâtiments publics exemplaires, Bonus de Constructibilité) permettent également de mieux contrôler les installations de ventilation des logements, en lien avec le protocole issu du projet ADEME Promevent. Ceci a permis l’introduction d’une inspection obligatoire de la ventilation dans la réglementation RE 2020. 

Enfin, le récent amendement à la directive EPBD (Parlement Européen 2018) et la loi ELAN – article 181 (Loi n°2018-1021 du 23 novembre 2018 portant évolution du logement, de l'aménagement et du numérique) vont dans le sens de la performance globale des bâtiments. En effet, 

• le premier formule la proposition d’introduire une inspection des systèmes de chauffage, ventilation et climatisation ainsi qu’une meilleure prise en compte de la santé et de la qualité de l’environnement intérieur dont la qualité de l’air intérieur

• le second introduit la nécessité, pour les constructions nouvelles, de répondre, entre autres, à un objectif d'amélioration de la qualité de l’air intérieur. 

Etat de l’art scientifique et caractère innovant du projet 

Les stratégies de ventilation intelligentes ou "smart ventilation", sont en plein essor en Europe et dans le monde. La ventilation intelligente a été définie comme "un procédé d’adaptation du système de ventilation continue dans le temps, et optionnellement par localisation, afin de fournir les bénéfices souhaités de qualité d’air intérieur, tout en minimisant la consommation d’énergie, la facture des services publics et autres coûts non directement liés à la QAI (comme l’inconfort thermique ou le bruit)" (Durier et al., 2018). 

La ventilation contrôlée par la demande (DCV) peut permettre de réaliser des économies d'énergie allant jusqu'à 70 % par rapport aux systèmes à débit constant mais une maintenance médiocre des capteurs et du système de contrôle peut conduire à des résultats d'exploitation moins bons que prévu. 

L’annexe 68 de l'IEA-EBC (2014-2019) a fourni une approche intégrée de la modélisation et de la simulation de la pollution chimique de l'air intérieur et de la consommation d'énergie. En raison de l'accent mis sur l'intégration de la modélisation de l'énergie, de la chaleur, de l'air et de l'humidité et des polluants chimiques, le projet s'est limité aux émissions de COV provenant de sources primaires telles que les matériaux de construction et l'ameublement et n'a pas inclus les particules, les COVS, les émissions liées à l'activité des occupants et les émissions secondaires dues à la chimie intérieure. Elle n'a pas proposé de méthode d'évaluation générale pour tous les polluants et indicateurs de performance qu'elle a identifiés. 

Ainsi, le projet SmartAIR vise le développement d’une méthode d’évaluation de la performance globale pour les futures réglementations et les différents acteurs, issu d’un consensus scientifique international, afin de pouvoir déployer à grande échelle des stratégies innovantes et intelligentes de gestion de la QAI qui soient également efficaces énergétiquement.