Infiltrométrie : Perméabilité à l'air

Test d'infiltrométrie

Un test d'infiltrométrie (en Anglais: Blower-door test) est un test qui permet de mesurer l'infiltration d'air, c'est-à-dire la quantité d'air rentrant dans un bâtiment, souvent de manière accidentelle, et de situer les éventuelles fuites d'air. Grâce à ce test, on peut connaître la quantité d'air qui entre dans l'habitat en dehors des systèmes de ventilation et connaître les endroits à colmater ceci afin de supprimer les infiltrations d'air parasites. Pour effectuer le test, on utilise un équipement de test appelé infiltromètre, que l'on place généralement à l'entrée du bâtiment. Cet appareil est équipé d'un ventilateur et le plus souvent d'une toile de nylon permettant d'étanchéiser la porte d'entrée en ne laissant passer l'air qu'au travers du ventilateur.

Objectif du test

La perméabilité à l’air des constructions standard en France engendre une augmentation des besoins de chauffage de 5 à 20 kWh/m2/an par rapport à une étanchéité très soignée, ce qui est clairement incompatible avec l'objectif de la RT2012 de limiter les consommations d’énergie à 50 kWh-ep/m2/an. La ventilation d’un bâtiment ne peut en aucun cas reposer sur une perméabilité diffuse et non maîtrisée de son enveloppe. Un système spécifique, naturel ou mécanique, doit assurer un renouvellement de l’air. À cet effet, les industriels de la ventilation proposent de nombreux produits performants pour apporter de l’air neuf et extraire l’air vicié en quantité suffisante mais sans excès aux endroits voulus. Toutefois, cette maîtrise des flux d’air perd son efficacité si la perméabilité de l’enveloppe est excessive. En effet, cela provoque une surventilation de certaines pièces au détriment d’autres ou peut diminuer fortement l’efficacité d’un récupérateur de chaleur. Une bonne étanchéité à l’air est donc essentielle pour que les systèmes de ventilation fonctionnent correctement, c’est-à-dire pour assurer une bonne qualité de l’air, la conservation du bâti, un bon confort acoustique et thermique, et pour éviter le gaspillage d’énergie. Pourtant, l’étanchéité à l’air est trop souvent négligée en France.

Mesure de la perméabilité à l'air

Pour cela, il suffit de créer artificiellement − à l’aide d’un ventilateur dédié − une différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur du local testé. Le test d'infiltrométrie (dit Blower door test ou test de la porte soufflante en français) permet de mesurer la quantité d'air rentrant par fuite dans un bâtiment et d'identifier la localisation de ces fuites. Pour effectuer le test, on utilise un infiltromètre, que l'on place à l'entrée du bâtiment. Cet appareil est équipé d'un ventilateur calibré en pression et en débit et d'une toile en nylon étanche pour permettre d'étanchéiser la porte d'entrée ou une fenêtre. Au préalable, l’opérateur prend soin d’obturer tous les orifices volontaires (ex. bouches de ventilation) afin que le flux d’air provoqué par la différence de pression ne provienne que des fuites. On mesure alors le débit de fuite pour une différence de pression imposée. Cette « méthode de pressurisation par ventilateur » est normée (NF EN 13829, application février 2001).

Une fois le ventilateur en marche, une surpression (ou une dépression) s'établit à l'intérieur du logement par rapport à la pression extérieure. Le manomètre infiltrométrique mesure la différence de pression établie ainsi que la pression dite dynamique au niveau du passage d'air du ventilateur. D'après l'étalonnage du ventilateur, la pression dynamique peut être convertie en un débit de fuite nécessaire à l'établissement de la différence de pression. La mesure doit être ainsi effectuée pour plusieurs différences de pression entre 10 et 100 Pascals : à titre d'illustration une dépression de 50 Pascals correspondant à un vent d'environ 32 km/h appliqué sur toutes les façades du bâtiment. On réalise ensuite une régression linéaire des points mesurés selon la méthode des moindres carrés, ce qui permet de connaître le débit de fuite, quelle que soit la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment.

À noter qu'avant et après les tests, la stabilité de la pression à débit nul dans le ventilateur est mesurée sur une période de 30 secondes au moins. Selon la norme NF EN 13829, lorsque la fluctuation de pression est supérieure à 5 Pascals, la mesure ne sera pas considérée comme valable. Les instabilités sont souvent dues à un vent trop fort ou en rafale.

La différence de pression est maintenue par le ventilateur, pendant que l'opérateur de test procède à la recherche et à la localisation des infiltrations au moyen d'une des 3 techniques suivantes :

• Par thermographie infrarouge avec visualisation des endroits qui ont été refroidis par le passage de l’air provenant de l’extérieur,
• Par anémomètre qui détecte le déplacement de l’air à l’endroit de l’infiltration,
• Par une fumée artificielle qui s’infiltre aux endroits perméables.

Le rapport de test infiltrométrique devra être édité suivant la Norme NF EN 13829 et le Guide d'Application GA P50-784.

Localisation des fuites

D’après des essais réalisés dans un grand nombre de logements en France, quatre grandes catégories de points faibles ont été répertoriées :

• Les liaisons façades et planchers : liaison mur / dalle sur terre plein, liaison mur / dalle ou plancher en partie courante…
• Les menuiseries extérieures : seuil de porte palière, seuil de porte fenêtre, liaison mur / fenêtre au niveau du linteau...
• Les équipements électriques : interrupteurs sur paroi extérieure, prises de courant sur paroi extérieure…
• Les trappes et les éléments traversant les parois : trappe d’accès aux combles, trappe d’accès aux gaines techniques…

Indicateurs de perméabilité à l'air

Pour comparer des constructions entre elles, deux indicateurs sont souvent utilisés :

• le débit de fuite sous une dépression de 4 pascals divisé par la surface de parois froides (hors plancher bas). Cet indicateur, appelé Q4Pa-surf, est utilisé dans la réglementation thermique RT2005 et pour le label BBC-Effinergie ; Pour le Label BBC-Effinergie le Q4Pa-surf maximum est fixé à 0,6 m³/h/m²,
• le débit de fuite sous 50 Pa divisé par le volume chauffé. Cet indicateur, appelé n50, est utilisé pour les labels Passivhaus Minergie-P, Minergie-P-Eco ou Minergie-A avec une valeur maximale fixée à 0,6 vol/h pour ces divers labels, que ce soit pour la construction neuve ou la rénovation, et ce pour tout type d’usage.

La conversion entre les deux indicateurs est complexe, car elle fait intervenir la compacité du bâti (le rapport du volume sur la surface de parois froides).

Relation entre la perméabilité et la performance thermique d'un bâtiment

Pour une maison individuelle :

• Q4Pa-surf < 0.2 m³/h/m² => Bâtiment passif
• Q4Pa-surf < 0.6 m³/h/m² => Bâtiment BBC Effinergie RT2012
  
• Q4Pa-surf < 0.8 m³/h/m² => Valeur de référence de la RT2005
• Q4Pa-surf < 1.3 m³/h/m² => Valeur par défaut de la RT2005

Pour des logements collectifs :

• Q4Pa-surf < 0.2 m³/h/m² => Bâtiment passif
• Q4Pa-surf < 1 m³/h/m² => Bâtiment BBC Effinergie
• Q4Pa-surf < 1.2 m³/h/m² => Valeur de référence de la RT2005
• Q4Pa-surf < 1.7 m³/h/m² => Valeur par défaut de la RT2005

Pour les bâtiments tertiaires il est recommandé pour un bâtiment performant de définir un niveau d’exigence au moins équivalent au logement pour cette catégorie de bâtiment.