AIR Conception de linstallation 2 Chauffage domestique bois

"AIR" Conception de l’installation 2 Chauffage domestique bois - Appareils indépendants Version 11 (01 janvier 2013)

Conception de l’installation Sommaire chapitre 2 1. Généralités Présentation de QUALIT'ENR Charte QUALIBOIS Label Flamme Verte Incitations financières Image du bois Prix des énergies Réglementation Les combustibles bois La combustion du bois Les produits 2. Conception de l'installation 3. Mise en œuvre de l'évacuation des produits de combustion Mise en œuvre des conduits de fumée Mise en œuvre du conduit de raccordement et modérateur de tirage Réhabilitation des conduits – Tubage 4. Mise en œuvre des produits Amenée d’air comburant Inserts-âtres-appareils à foyers ouverts Distribution et récupération d’air chaud Poêles et cuisinières Appareils avec bouilleurs 5. Réception et maintenance 6. Sensibilisation à la sécurité du travail 7. Annexes Dimensionnement de l'appareil Désignation des conduits Obligation d'un conduit de fumée Dimensionnement du conduit de fumée Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 2

Conception de l’installation Dimensionnement de l'appareil Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 3

Dimensionnement de l’appareil Règle générale de dimensionnement des appareils indépendants Il est préférable de choisir un appareil de puissance "modérée" et de le faire fonctionner à plein régime Le fonctionnement au ralenti des appareils à bois engendre : – condensation/bistrage de l'appareil entrainant une diminution du rendement et salissures de la vitre, – et condensation/bistrage du conduit de fumée entrainant entre autres des feux de cheminée, – et corrosion accélérée de la chambre de combustion et du conduit de fumée, – et pollution de l'atmosphère (fumées chargées d'imbrûlés). Donc la puissance NOMINALE de l'appareil doit être : • ≤ déperditions thermiques de la zone à chauffer si chauffage principal, • ≤ environ 3/4 des déperditions si chauffage d'appoint. Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 4

Dimensionnement de l’appareil Les déperditions thermiques de l'habitation Pour déterminer la puissance d’un appareil de chauffage indépendant, ainsi que la consommation en combustible, la détermination des déperditions thermiques de l'habitation est indispensable. Pour cela, il y a plusieurs méthodes pour l'habitat existant : Anciens calculs lors de la conception du bâtiment par un bureau d’études selon les méthodes du « G » , puis du « U » , à partir d’une température intérieure de 19°C et d’une température extérieure de base Diagnostic de Performance Énergétique (DPE) réalisé par un diagnostiqueur certifié (obligatoire avant de vendre ou louer un logement) Estimations selon des « recettes de cuisine » Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 5

Dimensionnement de l’appareil Pertes de chaleur d’une maison individuelle NON ISOLÉE Toit 25 à 30 % Air renouvelé et fuites 20 à 25 % Fenêtres 10 à 15% Ponts thermiques 5 à 10% Murs 20 à 25% Planchers bas 7 à 10% Source : ADEME Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 6

Dimensionnement de l’appareil Notions sur le calcul par la méthode du « G » Valable pour habitations construites avant 2000. Déperditions = G x V x T G : coefficient de déperditions en W/m 3. K V : Volume de l’habitation en m 3 T : Température ambiante (19°C en général) – Température extérieure (°C) (cf carte de France) Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 7

Dimensionnement de l’appareil Température extérieure de base -9° (+ correction en fonction de l’altitude si > 200 m) La T° extérieure de base correspond aux 5 jours les plus froids selon les statistiques météorologiques -5° -15° -4° -12° -7° -10° Iles de la manche, de l’Atlantique et de la -2° Méditerranée -8° -4° -5° Limites de département Distance de la mer = à 25 km Crêtes situées au sud du cours de l’Aveyron -6° -8° -4° -2° Les valeurs non cerclées situées dans les mers et océans correspondant à une distance de la mer inférieure à 3 km Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 8

Dimensionnement de l’appareil Correction de la T° extérieure de base en fonction de l'altitude : Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 9

Dimensionnement de l’appareil Détermination des déperditions surfaciques des parois (coefficient K) Importance de l'isolation thermique de la toiture (ou plafond), des murs et planchers bas. 10

Dimensionnement de l’appareil Détermination de "G" en fonction de K et des catégories IP 1 ou IP 2 (petit volume) IP 1 (volume < 270 m 3, 1 niveau) IP 2 (volume < 270 m 3, 2 niveaux) G diminue quand l’isolation est bonne mais aussi quand il y a 2 niveaux au lieu d’un seul. Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 11

Dimensionnement de l’appareil Détermination de "G" en fonction de K et des catégories IG 1 ou IG 2 (grand volume) IG 1 (volume 460 m 3, 1 niveau) IG 2 et IG 3 (volume 460 m 3, 2 et 3 niveaux) G diminue quand l’isolation est bonne mais aussi quand il y a 2 niveaux au lieu d’un seul. Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 12

Dimensionnement de l’appareil Exercice 1 : calcul des déperditions d'une maison Déterminez par la méthode du "G" les déperditions de l'habitation suivante : Maison construite en 1985, sur 1 niveau, d'une surface de 100 m² et de 2, 5 m de hauteur sous plafond, La toiture est isolée d'origine, les murs sont en agglos béton parois épaisses (30 cm), le plancher bas n'est pas isolé (sur vide sanitaire), Cette maison se trouve à Lyon dans le Rhône, à une altitude de 100 m. Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 13

Dimensionnement de l’appareil Détermination du type de bâtiment Type de bâtiment (IP 1, IP 2, IG 1, IG 2, IG 3) = IP 1 Détermination du K des murs Kmur = 2 Détermination du K des toitures Ktoiture = 0, 5 Détermination du K des planchers bas K planchers bas = 1, 5 Détermination du G Tableau IP 1 G = 1, 56 [W/m 3. K] Détermination de la température extérieure de base : T ext Text = -10 [°C] ΔT = 29 [°C] Détermination de ΔT ΔT = 19 - Text Détermination des déperditions Déperditions = G x V x ΔT Volume chauffé V = Déperditions = 250 [m 3] 11. 310 [W] Il est donc recommandé de choisir un appareil de chauffage de puissance nominale Pn ≤ 11, 3 k. W Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 14

Dimensionnement de l’appareil « Recettes de cuisine » Exemple pour une T° extérieure de base = -7°C : Variations en fonction T° ext. de base et ventilation du logement. Permis de construire Caractéristiques de l’isolation du logement Puissance requise * Avant 1974 -1975 Pas d’isolant 5 cm d’isolant en combles 250 W/m² 1976 -1981 5 cm en combles + 3 cm lame d’air dans murs 15 cm en combles + 5 cm isolants dans murs/intérieur + double vitrage 4/8/4 20 cm en combles + 7 cm isolants dans murs/intérieur + 5 cm plancher + double vitrage 4/12/4 25 cm en combles + 10 cm isolants dans murs/intérieur + 5 cm plancher + double vitrage 4/16/4 35 cm en combles + 20 cm murs/extérieur + 10 cm plancher + double vitrage performant 140 W/m² 1982 -2000 RT 2005 BBC ou RT 2012 200 W/m² 100 W/m² 75 W/m² 60 W/m² 40 W/m² * avec 2, 5 m de hauteur sous plafond. Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 15

Dimensionnement de l’appareil Exemples de dimensionnement dans une maison de 160 m², en Bretagne 1 er cas : foyer bois "sec" sans distribution d’air chaud, surface chauffable identifiée = 80 m², volume chauffable = 200 m 3 : Type de maison Puissance requise Ancienne peu isolée (1) 12 k. W Ancienne bien isolée (2) 8 k. W Neuve isolée BBC (3) 4 k. W 1) Déperditions 140 W/m², combles isolés 5 cm, simple vitrage 2) Déperditions 100 W/m², combles isolés 20 cm, murs isolés 10 cm/intérieur, double vitrage 3) BBC = Bâtiment Basse Consommation : déperditions 40 W/m², généralement combles isolés 35 cm, murs isolés 20 cm/extérieur, sol isolé 10 cm, double vitrage performant Source LORFLAM Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 16

Dimensionnement de l’appareil Exemples de dimensionnement dans une maison de 160 m², en Bretagne 2 e cas : foyer bois "sec" avec distribution d’air chaud (2 pièces), surface chauffable identifiée = 120 m², volume chauffable = 300 m 3 : Type de maison Puissance requise Ancienne peu isolée (1) 16 k. W Ancienne bien isolée (2) 12 k. W Neuve isolée BBC (3) 6 k. W 3 e cas : foyer bois "hydro", surface chauffable identifiée = 160 m², volume chauffable = 400 m 3 : Type de maison Puissance requise Ancienne peu isolée (1) 22 k. W Ancienne bien isolée (2) 15 k. W Neuve isolée BBC (3) 7 k. W Source LORFLAM 17 Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation

Estimations de consommation de combustible Notions sur le DPE (Diagnostic de Performance Énergétique) Obligatoire pour les ventes depuis le 01/11/2006 Obligatoire pour les locations depuis le 01/07/2007 Nombre annuel de DPE les premières années : – ventes : 600 000/an – locations : 2 000/an Sous réserve du sérieux du DPE, on peut estimer les consommations de bois. Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 18

Estimations de consommation de combustible Notions sur le DPE (Diagnostic de Performance Énergétique) RT 2012 Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 19

Estimations de consommation de combustible Ne pas confondre consommations en énergie finales et consommations en énergie primaire (exemple d'un DPE) : Consommations annuelles en énergies finales Consos annuelles en énergie primaire Détail par énergie et par usage en k. Wh. EF Détail par usage en k. Wh. EP Chauffage Électricité : 4 982 k. Wh. EF 12 852 k. Wh. EP 451 € Eau chaude sanitaire Électricité : 2 069 k. Wh. EF 5 338 k. Wh. EP 135 € Refroidissement Abonnements Consommation d’énergie pour les usages recensés 7 051 k. Wh. EF X 2, 58 (électricité) 18 191 k. Wh. EP Frais annuels d’énergie TTC 106 € 693 € Proposer un appareil à bois valorisera le DPE du logement du client (coefficient 1 pour le bois au lieu de 2, 58 pour l'électricité) Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 20

Estimations de consommation de combustible Exercice 2 : calcul de consommation annuelle de bois en remplacement d'une consommation de fioul Calculer la consommation annuelle de bois (1 er calcul pour des granulés, puis 2 e calcul pour des bûches) avec un client déclarant consommer pour se chauffer 1400 l de fioul/an (avec une chaudière de rendement de 95%) et voulant investir dans un poêle ayant un rendement de 75%/bûches ou 85%/granulés et devant assurer 2/3 des besoins de chauffage. Rappel : 10 000 k. Wh = 5, 5 à 6 stères de bûches (pour les calculs, on prendra 5, 75) = 2000 kg de granulés = 1000 l de fioul. Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 21

Estimations de consommation de combustible Exercice 2 : calcul de consommation annuelle de bois en remplacement d'une consommation de fioul Rappel des données : calcul de la consommation annuelle de bois (1 er calcul pour des granulés, puis 2 e calcul pour des bûches) avec un client déclarant consommer pour se chauffer 1400 l de fioul/an (avec une chaudière de rendement de 95%) et voulant investir dans un poêle ayant un rendement de 75%/bûches ou 85%/granulés et devant assurer 2/3 des besoins de chauffage. Résultat de l'exercice : – bois assurera 2/3 du chauffage, donc fioul économisé : 2/3 x 1400 l = 933 l – 1000 l de fioul vaut 10 000 k. Wh, donc 933 l = (10 000/1000) x 933 = 9330 k. Wh – rendement chaudière = 95% donc elle a restitué dans la maison une énergie finale de 0, 95 x 9330 = 8864 k. Wh, – 1 er cas : rendement poêle bûches = 75% => conso d'énergie primaire = 8864 / 0, 75 = 11819 k. Wh 10 000 k. Wh = 5, 75 stères de bûches => 11819 x (5, 75/10 000) ≈ 6, 8 stères – 2 e cas : rendement poêle granulés = 85% => conso d'énergie primaire = 8864 / 0, 85 = 10428 k. Wh 10 000 k. Wh = 2000 kg de granulés => 10428 x (2000/10 000) ≈ 2100 kg Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 22

Evacuation des fumées Désignation des composants et ouvrages de conduits de fumée Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 23

Evacuation des fumées Composant terminal Éléments constitutifs : Conduit de fumée Conduit de raccordement Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 24

Evacuation des fumées ¡Différents matériaux de conduits : Terre cuite Béton Métallique Céramique Mixte matériaux Conduit double paroi isolé laine de roche tube circulaire en céramique réfractaire Isolant Boisseau extérieur en béton allégé Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 25

Désignation des conduits de fumée § Le « composant » conduit de fumée est le domaine du fabricant Etiquette § L’ « ouvrage » conduit de fumée est le domaine de l’installateur Plaque signalétique § Le passage du « composant » à « l’ouvrage » est de la responsabilité du concepteur. § Les expressions « conduit de fumée » et « conduit » peuvent donc désigner soit un composant, soit un ouvrage Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 26

Désignation des conduits de fumée Le conduit de fumée est désigné par le concepteur de l’ouvrage ¡Responsable de l’ouvrage s'assure de : l’adéquation avec les besoins du client la compatibilité entre appareil et conduit la prise en compte éventuelle des évolutions des installations (ex : changement d’appareil) Responsabilité de l'installateur qui se raccorderait à un conduit de fumée non conforme, même si ce n'est pas lui qui a installé ce conduit. Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 27

Désignation des conduits de fumée Le conduit de fumée ¡Évacue les fumées ¡Résiste à l’action chimique des fumées et des condensats ¡Assure le tirage nécessaire ¡Résiste à la température ¡Est suffisamment étanche ¡Est suffisamment stable Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 28

Désignation des conduits de fumée Classification des ouvrages basée sur la classification des composants (NF EN 1443) ¡Exemple : T 450 N 1 D 3 G 80 Classe de température Classe de pression Résistance aux condensats Résistance à la corrosion Résistance au feu de cheminée Distance de sécurité Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 29

Désignation des conduits de fumée Txxx : température ¡Txxx : comportement en température T° fumées < valeur xxx T 80, T 100, T 120, T 140, T 160, T 200, T 250, T 300, T 450, T 600 ¡Ouvrages jusqu’à T 450 (NF DTU 24. 1) donc T 600 exclu pour le bois (sauf si ATec) ¡Sécurité de 50°C à ajouter à la température des fumées de l'appareil (TW) pour les combustibles solides sauf pour les granulés ; la désignation Txxx de l'ouvrage du conduit de fumée doit être : - Bûches : TXXX ≥ TW + 50°C - Granulés : TXXX ≥ TW Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 30

Désignation des conduits de fumée Installation d’essais selon normes EN 13229 ou 13240 : ta TW Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 31

Désignation des conduits de fumée N, P et H : étanchéité ¡N 1 et N 2 : conduit en tirage naturel (N 1 est plus étanche que N 2) ¡P 1 et P 2 : conduit en faible pression ¡H 1 et H 2 : conduit en forte pression Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 32

Désignation des conduits de fumée D ou W : condensation ¡D (dry) : il faut un fonctionnement du conduit sans condensation Une condensation peut survenir uniquement en phase de transition (démarrage, chargement et arrêt) ¡W (wet) : on admet un fonctionnement du conduit avec condensation Condensation possible, voire probable A savoir : point de rosée eau = 60°C environ pour les fumées de bois à 20% d’humidité Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 33

Désignation des conduits de fumée Résistance à la corrosion de la paroi intérieure Classes de résistance à la corrosion des ouvrages métalliques, ouvrages maçonnés, et composants maçonnés (les composants métalliques sont désignés différemment) Classe de résistance à la corrosion suivant la norme NF EN 1443 Classe 1 Types de combustibles possibles Classe 2 Types de combustibles possibles Classe 3 Types de combustibles possibles Gaz • gaz : teneur en soufre £ 50 mg/m 3 • gaz naturel L + H • gaz naturel L + H Liquide • kérosène : teneur en soufre £ 50 mg/m 3 • Pétrole* : teneur en soufre £ 0, 2 % en masse • kérosène : teneur en soufre > 50 mg/m 3 • Fioul lourd : teneur en soufre > 0, 2 % en masse • kérosène : teneur en soufre > 50 mg/m 3 • bois pour âtres et appareils à foyer ouvert • bois pour inserts, poêles, cuisinières et chaudières Bois Charbon Tourbe • charbon • tourbe Tableau 1 de la NF DTU 24. 1 * Fioul domestique ou lourd 34 Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation

Désignation des conduits de fumée Choix du classement C / composant métal uniquement Attention : à ne pas confondre avec classes 1, 2 ou 3 (diapo précédente) Bois avec ou sans condensation et tubage flexible Bois sans condensation Classement conventionnel Désignation selon EN 1856 Numéro de matière européen AISI Désignation Européenne C 3 (le meilleur) L 70 1. 4539 904 L X 1 Ni. Cr. Mo. Cu 25 -20 -5 C 2 L 60 L 50 L 40 1. 4432 1. 4404 1. 4571 1. 4401 316 L 316 Ti 316 X 2 Cr. Ni. Mo 17 -12 -3 X 2 Cr. Ni. Mo 17 -12 -2 X 6 Cr. Ni. Mo. Ti 17 -12 -2 X 5 Cr. Mo. Ti 17 -12 -2 C 1 L 99 L 80 L 30 L 20 1. 4521 Acier émaillé sur 2 faces 1. 4307 1. 4301 444 X 2 Cr. Mo. Ti 18 -2 304 L 304 X 2 Cr. Ni 18 -9 X 5 Cr. Ni 18 -10 L 13 L 11 L 10 L 05 EN AW – 6060 EN AW – 1200 A EN AW – 4047 A Acier Aluminié C 0 (le moins bon) EN AW Al Mg Si EN AW-AL 99, 0 A EN AW-4047 A EN 10154 Tableau 7 de la NF DTU 24. 1 L 05 (acier aluminié) à L 13 (alu) interdits pour le bois. Toutefois, acier aluminié toléré pour conduits de raccordement de poêles et cuisinières. Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 35

Désignation des conduits de fumée Composants métalliques utilisables avec le bois Composant Atres et appareils à foyer ouvert Inserts, poêles Double paroi isolé (EN 1856 -1) Vm(C 1) Raccordement rigide (EN 1856 -2) * Pour les poêles, acier aluminié autorisé Vm(C 1) * Tubage rigide (EN 1856 -2) Vm(C 1) Tubage flexible (EN 1856 -2) Double peau, lisse intérieur Vm(C 2) Vm ou V 2 Extrait du tableau 6 c de la NF DTU 24. 1 L 20 (= inox 304) … Classement C 1 L 80 (= acier émaillé) L 99 (= inox 444) L 50 (= inox 316 L) pour les classes les plus courantes … L 70 (= inox 904) pour le très haut de gamme Classement C 2 Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 36

Désignation des conduits de fumée Résistance au feu de cheminée ¡G : le conduit est apte à résister à un feu de cheminée Classe obligatoire pour les appareils à combustibles solides Attention : ce n’est pas la réutilisation après un feu de cheminée : un diagnostic est nécessaire ¡O : le conduit ne peut pas résister à un feu de cheminée Classe admise pour les appareils à combustibles gazeux par exemple Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 37

Désignation des conduits de fumée xxx : distance de sécurité (5. 1. 1. 6 et 5. 3. 2. du DTU 24. 1) Distance de sécurité aux matériaux combustibles ¡Remplace "l’écart au feu" ¡Distance mesurée par rapport à : la paroi extérieure du conduit tous les matériaux combustibles Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 38

Désignation des conduits de fumée ¡La distance de sécurité tient compte : des conditions normales de fonctionnement (Txxx) pour les conduits G : le feu de cheminée (1000°C pdt 30 min) de la résistance thermique du conduit (RU) Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 39

Désignation des conduits de fumée Distance de sécurité ¡ Conduits de fumée composites métalliques Extrait tableau 8 de la NF DTU 24. 1 Résistance thermique du conduit composite métallique * (Ru exprimée en m². K/W) Classe de température du conduit composite métallique Ru ≤ 0, 4 < Ru ≤ 0, 6 Ru > 0, 6 T 300 à T 450 et/ou résistant au feu de cheminée «G» Interdit 8 cm 5 cm IMPORTANT : la distance de sécurité doit être la plus grande des 2 valeurs entre celle de la NF DTU 24. 1 et celle déclarée par le fabricant du conduit. * La résistance thermique (isolation) quantifie l’opposition à un flux de chaleur, plus sa valeur est élevée, meilleure est l’isolation Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 40

Désignation des conduits de fumée Distance de sécurité ¡ Conduits de fumée simple ou multi parois en béton et en boisseaux de terre cuite Extrait tableaux 3 et 5 de la NF DTU 24. 1 Résistance thermique du conduit (Ru exprimée en m². K/W) Classe de température du conduit 0, 05 < Ru ≤ 0, 38 < Ru < 0, 65 Ru ≥ 0, 65 > T 250 et/ou résistant au feu de cheminée «G» 10 cm 5 cm 2 cm La norme NF EN 15287 -1 et la NF DTU 24. 1 (amendement A 1) recommandent que le Ru soit ≥ 0, 22 m 2. K/W à partir de T 300 Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 41

Désignation des conduits de fumée ¡Exemples d’étiquettes de conduit de fumée métallique Désignation du composant de conduit de fumée Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 42

Désignation des conduits de fumée Désignation du composant de conduit de fumée Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 43

Désignation des conduits de fumée Conduit de fumée en Terre Cuite Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 44

Désignation des conduits de fumée Désignation de l'ouvrage : T 450 N 1 D 3 G 80 Classe de température de T 80 à T 600, de 80 à 600°C Classe de pression N 1 ou N 2 pression négative (tirage naturel) N 1 > N 2 P 1 ou P 2 pression positive H 1 ou H 2 pression positive élevée Résistance aux condensats W : ambiance humide D : ambiance sèche Résistance à la corrosion 1 : gaz 2 : gaz, fioul, bois (foyer ouvert) 3 : tous combustibles Résistance au feu de cheminée O = NON G = OUI (obligatoire pour le bois) Distance de sécurité 80 = 80 mm de tous matériaux combustibles Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 45

Désignation des conduits de fumée Bilan de la désignation du conduit de fumée (appareils à bois) Le conduit de fumée doit être classé à minima : G = résistant au feu de cheminée T 450 maxi, et T° fumée de l'appareil +50°C si bûches N 1 si conduit métal isolé (et tubage), N 2 si boisseaux ou conduit de raccordement classe D de préférence, W possible si granulés classe de corrosion 2 ou 3 (classe 1 exclue pour le bois) classe composants en métal = Vm ou V 2, suivi de L 20 à L 99 Distance de sécurité (généralement : 8 cm pour le métal isolé, 10 cm pour les boisseaux) Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 46

Désignation des conduits de fumée Conclusion : les étapes de la construction d’un ouvrage ¡Conception pour satisfaire les besoins du maître d’ouvrage ¡Choix des composants ¡Construction ou installation du conduit ¡Pose de la plaque signalétique par l’installateur (désignation de l’ouvrage) Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 47

Exemple de plaque signalétique Une plaque signalétique doit être apposée en bas du conduit, ou à proximité de la trappe de ramonage, ou en combles (si accessibles) ou sur la souche Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 48

Obligation d'un conduit de fumée obligatoire dans les maisons chauffées à l'électricité ¡ Loi n° 96 -1236 du 30/12/1996 sur l’air et le principe de réversibilité énergétique ¡ Arrêté du 31 octobre 2005 et circulaire du 24 juin 2008 ¡ Applicable aux permis de construire déposés depuis le 1 er septembre 2006 ¡ Concerne les maisons équipées des systèmes de chauffage électrique notamment: convecteurs, systèmes de chauffage à air alimentés panneaux rayonnants, par un générateur électrique radiateurs à inertie, (pompes à chaleur air/air, VMC double plafonds ou planchers flux avec préchauffage par un rayonnants, générateur électrique). Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 49

Obligation d'un conduit de fumée ¡ « Le conduit de fumée doit être compatible avec le raccordement d’une installation de chauffage à combustible gazeux, liquide ou solide, et d’un foyer fermé à bois ou à biomasse » . ¡ Il doit être T 450, G et marqué CE. ¡ En l’absence de raccordement, le conduit doit être obturé de façon étanche Souche en toiture Conduit débouchant dans les locaux du niveau chauffé le plus bas (exemple avec un conduit métallique) 50 Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation

Evacuation des fumées Dimensionnement des conduits de fumée Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 51

Dimensionnement des conduits Pourquoi calculer (ou utiliser un abaque) ? ¡Pour justifier le bon fonctionnement de l’installation Vis à vis des risques de refoulement (sinon intoxication au CO) Vis à vis de la durabilité de l’installation (pour savoir s'il va y avoir condensation ou non) Conséquences si condensation : bistrage et corrosion ¡Si expertise judiciaire ou d'assurance, le calcul sera probablement effectué par la partie adverse Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 52

Dimensionnement des conduits LE TIRAGE THERMIQUE ¡Effet moteur ¡Pertes de charges linéaires : rugosité des parois ¡Pertes de charges singulières : réductions de sections, coudes, té, terminal, … ¡Positionnement du débouché Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 53

Dimensionnement des conduits NORME NF EN 13384 -1 ¡ 1 seul générateur raccordé ¡Domaine d’application : Tous les conduits de fumée individuels – Isolés ou non, concentriques ou non, tous matériaux, tous diamètres, toutes dimensions Tous les appareils raccordés – Tirage naturel ou pression – poêles, inserts, feux ouverts, chaudières, cuisinières, … – toutes les puissances Tous les combustibles usuels – Gaz, fioul domestique et lourd, bois bûches ou granulés, … Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 54

Dimensionnement des conduits NORME NF EN 13384 -1 ¡Norme de vérification ¡ 3 ou 4 critères : Pression – Tirage thermique > pertes de charge – Tirage thermique > dépression dans le local Température – Température paroi int. > point de rosée → on peut choisir D (ou W) – Température paroi int. < point de rosée et > 0°C (gel) → W impératif Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 55

Dimensionnement des conduits Les outils de calcul § Le logiciel commun : Disponible gratuitement sur www. bbs-slama. com/cheminees Développé à l’initiative du CSTB, par BBS SLAMA, grâce au soutien financier et technique de : ADEME, GDF, CHALEUR FIOUL, GFCC, SER, CERIB, CTTB, ACEF, CAPEB, UCF/AFCF § Autres logiciels : Aladin, Phoenix, logiciels de fabricants de conduits, etc. … § Les abaques : e-cahier du CSTB n° 3590 de février 2007 Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 56

Dimensionnement des conduits Prise en compte des données sur l’installation ¡Le lieu et le bâtiment (article 5. 7 de l’EN 13384 -1) ¡L’appareil (article 5. 5) m" = débit massique des fumées (ou rendement ou Pn) TW = température des fumées mesurée à la buse de l'appareil. PW = tirage requis à la buse de l’appareil Notice d'installation de l'appareil ¡Le conduit de raccordement (article 5. 6) ¡Le conduit de fumée (article 5. 6) Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 57

Dimensionnement des conduits Les critères de vérification ¡Pression au point de jonction raccordement / conduit de fumée PZ = PH-PR-PL Pze = PW+PFV+PB PZ Pze PZ PB ¡Température de la paroi intérieure à la sortie Tiob = T° paroi intérieure Tiob Rosée si conduit D Tiob 0°C si conduit W Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 58

Dimensionnement des conduits Et si la vérification est négative ? ¡Critère de pression non validé : Réduire PL Améliorer le raccordement et diminuer PFV Réduire PB ¡Critère de température de paroi non validé : Air secondaire (modérateur) Isolation du conduit de fumée et/ou de raccordement ¡Deux critères non validés : Autre appareil Autre conduit de fumée ou tubage Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 59

Dimensionnement (abaques) Principales hypothèses retenues pour les abaques ¡ "Ouverture" des foyers ouverts = surface d'ouverture du foyer, y compris les retours éventuels ¡ hauteur conduit de fumée calculée : depuis l'avaloir pour les feux ouverts, depuis le plafond pour les inserts (conduit raccordement simple paroi 1, 5 m) ¡ conduit en situation intérieure, fonctionnant en pression négative (tirage naturel) comportant une souche de 1 m et une hauteur de 1, 5 m en combles non isolés ¡ conduit D = dry = sec (absence de condensation) ¡ Foyers ouverts ou inserts utilisant le bois en bûches (23 % d'humidité), ou chaudières manuelles à bûches ou automatiques à granulés de bois ¡ prise d'air comburant dans un local ventilé naturellement (dépression 3 Pa) ¡ altitude du bâtiment : ≤ 400 m Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 60

Dimensionnement (abaques) Lecture des abaques ¡ DN signifie Diamètre Nominal et est utilisé pour les conduits à section intérieure cylindrique ¡ Dh signifie Diamètre hydraulique et est utilisé pour les conduits à section intérieure carrée ou rectangulaire où a et b représentent les dimensions intérieures du conduit : ¡ Courbe en trait plein (exemple Dh 250 ou DN 250) : courbe supérieure correspondant à l'ouverture maxi (foyer ouvert) ou puissance nominale (insert) raccordable sur ce diamètre ¡ Courbe en pointillés ("ouverture mini" ou "P mini") : courbe inférieure correspondant à l'ouverture mini (foyer ouvert) ou puissance mini (insert) raccordable en fonctionnant en mode sec (D) Donc la zone de fonctionnement est comprise entre le trait plein et le trait pointillé d’un même diamètre Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 61

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Dimensionnement des conduits Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 65

Puissance nominale (k. W) Dimensionnement des conduits Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 66

Puissance nominale (k. W) Dimensionnement des conduits Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 67

Puissance nominale (k. W) Dimensionnement des conduits Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 68

Dimensionnement des conduits ¡Diamètres mini des conduits de fumée et tubages dans les cas d’âtrerie avec bûches (NF DTU 24. 2) : • • • Ø 150 mm pour les inserts fonctionnant uniquement portes fermées Ø 180 mm pour les inserts fonctionnant portes ouvertes ou fermées, pour appareils à foyer ouvert et pour âtres Valeurs plus petites admises si : – la notice de l’appareil l’admet – et si le calcul selon EN 13384 -1 est OK – et si des précautions vis-à-vis de l’encrassement du conduit ont été prises Chauffage domestique bois – Appareils indépendants – Chap. 2 : Conception de l'installation 69