Un protocole d’essai des VRC/VRÉ pour améliorer la QAI dans les bâtiments résidentiels

Figure 1 : Essai d’un système VRC/VRÉ dans l’installation d’essais du CNRC

Figure 2 : Échantillonnage de l’air pour déterminer la qualité de l’air d’alimentation (en bleu) et de l’air de reprise (en rouge)

Figure 3 : Système d’injection de particules (boîte noire) intégré à l’installation d’essais permettant d’évaluer l’efficacité du système VRC/VRÉ à éliminer les contaminants

Des chercheurs de CNRC Construction ont mis au point un nouveau protocole pour aider les fabricants de ventilateurs-récupérateurs de chaleur (VRC) et de ventilateurs-récupérateurs d’énergie (VRÉ) à mieux évaluer la performance leurs produits en évaluant trois facteurs clés de la qualité de l’air intérieur.

Les VRC/VRÉ sont de plus en plus intégrés aux systèmes de chauffage et de climatisation à air pulsé pour réduire les coûts de chauffage associés à la ventilation, en hiver, et les coûts de la climatisation en été (voir Innovation en construction, décembre 2011). Les VRC, plus communs, transfèrent la chaleur de l’air évacué à l’air extérieur entrant, alors que les VRÉ transfèrent également la vapeur d’eau présente dans l’air et contribuent, de ce fait, à régulariser le taux d’humidité de l’air intérieur (empêchant l’air de devenir trop sec en hiver et trop humide en été).

Même s’il existe, dans les normes existantes, des essais permettant de caractériser les débits d’air et d’évaluer l’efficacité de ces unités pour le transfert de la chaleur, ces essais ne tiennent pas compte de l’impact réel des VRC ou des VRÉ sur la qualité de l’air intérieur résidentiel. Cet impact peut dépendre de nombreux facteurs et des essais additionnels sont nécessaires pour bien l’évaluer.

Le protocole d’essais mis au point par le CNRC propose trois essais additionnels pour obtenir une évaluation plus complète des systèmes VRC et VRÉ.

Un de ces essais porte sur l’efficacité de l’élimination des matières particulaires dans l’air qui alimente les aires de séjour. Le protocole évalue l’efficacité du système pour éliminer les particules dont les fractions de taille sont de 10 µm et 2,5 µm. De nombreuses juridictions, incluant Santé Canada, reconnaissent désormais qu’il existe un lien important entre la présence de particules fines (PM_2,5) et la mortalité et la morbidité cardiovasculaires et respiratoires.

Un second essai vise à déceler la formation potentielle d’ozone secondaire par les moteurs du ventilateur des VRC/VRÉ ou par les systèmes de filtration supplémentaires qui peuvent être incorporés à ces unités. L’inclusion de ce contaminant de l’air intérieur dans le protocole fait suite à la décision récente de Santé Canada de réduire la concentration maximale d’ozone intérieur permise dans ses lignes directrices de 120 ppb à 20 ppb.

Le troisième essai détecte la présence de composés organiques volatils (COV) et d’aldéhydes émis par les VRC/VRÉ dans l’air d’alimentation. Ces émissions proviennent généralement des matériaux de construction, de l’ameublement et des produits de consommation utilisés à l’intérieur d’une habitation, et elles peuvent être une source importante de contaminants néfastes pour la santé. Les systèmes VRC/VRÉ et les conduits connexes peuvent aussi être une source de contaminants, puisqu’ils comportent une superficie importante revêtue de matériaux divers qui peuvent être en contact direct avec l’air de ventilation. Si les émissions du système sont relativement élevées par rapport aux niveaux autorisés dans les lignes directrices, un essai additionnel pour déterminer la source des contaminants est également recommandé. Les composants individuels des VRC/VRÉ, comme les ensembles de filtres, les matériaux du boîtier et les conduits souples utilisés dans l’installation peuvent aussi être testés.

Configuration de l’installation d’essais

L’installation d’essais (figures 1, 2 et 3) conçue par les chercheurs du CNRC pour l’évaluation de tous ces facteurs est de conception relativement simple et est semblable aux plates-formes d’essais actuellement utilisées pour évaluer l’efficacité thermique des unités VRC/VRÉ. Outre la technologie d’échantillonnage habituelle, des instruments précis pour l’analyse des particules fines et ultrafines, de l’ozone, des aldéhydes et des COV sont aussi utilisés dans le cadre de ce protocole.

Les essais prescrits dans le nouveau protocole fournissent aux fabricants d’unités VRC/VRÉ et à leurs fournisseurs un outil utile pour évaluer et améliorer leurs produits, permettant à ceux-ci d’élargir leurs débouchés commerciaux, et aux propriétaires d’habitations de prendre des décisions d’achat éclairées. Voilà autant de facteurs qui concourent à améliorer la qualité de l’air intérieur dans les maisons.

Ce protocole a été mis au point sous l’égide du Programme sur la qualité de l’air du gouvernement du Canada, dont l’objectif est d’améliorer la santé des Canadiens en établissant des lignes directrices et en concevant ou en évaluant des solutions techniques pour améliorer la qualité de l’air. La recherche a été guidée par un comité consultatif technique regroupant des membres d’associations industrielles, d’organismes de normalisation, de ministères fédéraux et provinciaux, d’organismes non gouvernementaux et d’associations de consommateurs. CNRC Construction remercie sincèrement le comité pour les conseils professionnels et constructifs prodigués dans le cadre de ce projet.