technique les secrets d’une bonne cheminée 55/pdf fr/90_92_art conduits... · conduit entraîne...
TRANSCRIPT
La conception et l’entretien des
diverses composantes de la
cheminée (conduit de fumée et
souche) revêtent une importance
considérable car ils auront un
impact direct sur la qualité du feu,
en particulier pour lui assurer un
tirage correct, garant d’une bonne
combustion, mais également d’une
sécurité d’utilisation optimale et
d’une émission réduite de
polluants.
L’importance d’un bon tirageLe tirage d’une cheminée est un
courant d’air naturel ou forcé qui
permet à l’air frais extérieur
d’atteindre le foyer et aux fumées de
combustion de quitter l’installation.
La qualité du tirage est vraiment
essentielle car, si l’air arrive au
foyer en quantité insuffisante ou au
contraire en excès, la combustion
se fera de manière incomplète et
l’on assistera dès lors à l’émission
de substances imbrûlées par le
conduit de fumée. Ces substances
peuvent être de nature gazeuse
comme le monoxyde de carbone
(CO) ou liquide (devenant solide à
température normale) comme les
goudrons et les suies. Parce qu’il
régule le flux d’air traversant
l’appareil, le tirage est incontesta-
blement un élément clé d’une
bonne combustion. Il doit donc être
suffisant sans être excessif.
Ce phénomène qui permet aux gaz
de combustion de monter à
l’intérieur du conduit est dû à la
différence de densité entre les gaz
de combustion et l’air. C’est à la
température de 273 degrés que les
gaz ont leur densité maximum et
que l’on obtient le meilleur tirage.
Mais les gaz ont tendance à se
refroidir au fur et à mesure qu’ils
s’élèvent dans le conduit, ce qui
peut nuire au tirage. Pour éviter
cela, il est bon de ne pas dépasser
une hauteur de conduit de 20 à 30
mètres. La température de sortie en
haut d’une cheminée qui tire bien
est comprise entre 150 et 200
degrés. Plus l’air extérieur est froid,
plus il est dense, et plus la cheminée
tire bien. En outre, plus la pression
barométrique est haute, plus l’air
est dense également et meilleur est
le tirage. Ainsi par mauvais temps
(pression barométrique basse) les
cheminées tirent moins bien car
l’air humide est moins dense, ce
qui diminue le tirage.
La question du tirage se présente
de façon différente selon qu’il s’agit
d’un conduit à créer ou d’un
conduit déjà existant. Lorsque l’on
envisage de construire une
habitation, on peut déterminer avec
précision les normes de la
cheminée et donc les conditions
d’un bon tirage en fonction des
choix de chauffage que l’on
envisage. A l’inverse, lorsqu’on
veut installer un système de
chauffage dans une habitation
existante, on est dépendant de la
conception initiale du conduit et de
son état de conservation. Il
conviendra souvent dès lors de
remédier à certains problèmes. Des
solutions existent en ce sens.
Les critères d’un bon conduitDans le cas d’une construction
neuve, il importe de faire des choix
opportuns et en temps utiles. Il est
malheureux de constater que le
conduit de cheminée est encore
trop souvent construit alors que le
type d’appareil de chauffage n’est
pas encore choisi. Or il est
impossible de déterminer
correctement un conduit de
cheminée sans connaître
l’appareillage qui y sera raccordé.
Dès lors, la démarche à suivre
consiste non pas à raccorder une
chaudière ou un appareil de
chauffage indépendant sur un
conduit supposé convenable, mais
bien l’inverse, soit choisir l’appareil
pour définir le conduit. Cette
démarche permet d’optimiser la
construction de la cheminée en lui
conférant les conditions idéales
d’un bon tirage.
Ces critères idéaux ou règles de
conception, nous les abordons ici
uniquement à titre d’information
générale, sans entrer dans des
détails techniques complexes, notre
but étant simplement de nous
adresser aux particuliers désireux
d’établir un contact avec leur
entrepreneur, chauffagiste ou
architecte. Cette matière est à ce
point délicate et technique que le
recours à ces professionnels
s’avère plus que jamais
indispensable.
Hauteur du conduitPlus le conduit est haut, meilleur
est le tirage, à condition de ne pas
dépasser un vingtaine de mètre, ce
qui est évidemment extrêmement
rare dans le cas des habitations
particulières. On considère par
ailleurs que 4 mètres sont à considérer
comme un strict minimum.
Section du conduitLa section du conduit sera de
préférence circulaire. C’est avec
cette forme que la surface de
frottement et d’échange de chaleur
est la plus faible par rapport à la
section. D’autres formes comme le
carré à angles arrondis ou le
rectangle de rapport 1/1,5 sont
néanmoins acceptables mais elles
présentent un moins bon rapport.
Pour le calcul de la taille, on se
référera aux conseils de véritables
spécialistes, seuls à même de
calculer la section la plus adaptée
en fonction des normes en vigueur,
du type d’appareil et sachant que la
section du conduit devra être au
moins égale à la sortie de l’appareil
de chauffage. Ces sections varient
en effet selon que l’appareil est
conçu pour fonctionner en feu
ouvert, avec porte fermée ou avec
porte ouverte.
Il est important également de
maintenir la section constante et de
même forme sur toute la hauteur
du conduit car tout rétrécissement
entraînerait immanquablement une
baisse de tirage.
Tracé du conduitDe manière à éviter toute perte de
tirage, le tracé du conduit doit être
le plus rectiligne possible. En effet,
tout obstacle ou déviation dans un
90
Les secrets d’une bonne cheminée
La réussite d’un système de chauffage indépendant, qu’il s’agisse d’un feu ouvert, d’un insert ou d’un poêle, ne dépend pasuniquement de son esthétique, de son implantation ou de ses caractéristiques techniques intrinsèques. Plusieurs critères
président à son bon fonctionnement. Parmi eux, il en un qui est trop souvent négligé, peut-être parce qu’il relève d’unélément plutôt occulte : nous voulons parler de la cheminée et en particulier de son conduit de fumée, cet obscur mais
néanmoins indispensable serviteur du feu, véritable interface entre l’installation de chauffage et l’extérieur.
Conduit de cheminée en inox Flexinox. ChezFERO
TECHNIQUE
conduit entraîne une perte de
pression qui diminue la vitesse des
gaz d’évacuation et augmente donc
leur refroidissement. Pour cette
raison, un conduit ne peut
comporter plus de deux
dévoiements dont les angles ne
dépassent pas 15°. Cela signifie que
le conduit ne pourra pas compter
plus d’une partie non verticale.
Ajoutons qu’idéalement il ne devrait
y avoir qu’un seul conduit par
appareil de chauffage.
Les matériauxPour choisir le type de matériau du
conduit, il convient de savoir que ce
dernier doit satisfaire à plusieurs
conditions, à savoir l’étanchéité
complète au gaz, la résistance aux
chocs thermiques et la résistance
aux agents corrosifs émis par les
gaz de combustion. Mais ce n’est
pas tout. Pour que le tirage soit
optimal, ce matériau doit présenter
une faible inertie thermique. Cela
signifie que sa température doit
rapidement augmenter lors du
passage des fumées chaudes. Il y a
deux raisons à cela. D’abord, le
tirage de la cheminée est maximal
lorsque celle-ci est à la même
température que les fumées.
D’autre part, même en cas de
combustion optimale, les fumées
contiennent toujours de la vapeur
d’eau. Or c’est à une température
située entre 40 et 65° C que cette
vapeur peut se condenser. C’est ce
qu’on appelle le "point de rosée".
En se condensant, l’eau se combine
à des composés présents dans les
fumées pour former un liquide
fortement corrosif. Il est donc
essentiel que le matériau du
conduit limite au maximum cette
condensation en arrivant
rapidement à atteindre la
température des fumées et en s’y
maintenant le plus longtemps
possible, ce qui nécessite une
bonne isolation du conduit. Il est
également nécessaire que le
matériau résiste le mieux possible à
la corrosion des dépôts. Enfin la
paroi intérieure du conduit de
fumée doit être la plus lisse
possible pour permettre un meilleur
passage des gaz, une moins bonne
adhérence des dépôts et un
ramonage aisé.
Face à ces différentes recommanda-
tions, on comprendra aisément que
tous les matériaux n’offrent pas des
garanties égales de succès :
Le conduit en brique, à l’ancienne,
n’est plus adapté aux conditions
d’utilisation du chauffage moderne
car ses parois sont très rugueuses,
son inertie beaucoup trop lourde et
le risque de fissuration et donc
d’infiltration de gaz nocifs trop
important.
Le boisseau en terre cuite ou béton
offre une inertie plus faible et une
paroi plus lisse à condition que ses
parois soient minces et émaillées à
l’intérieur. Cependant, cette
solution apparaît plus lourde à
mettre en place et le risque de
condensation reste encore
relativement élevé.
Le conduit métallique rigide en inox
(simple ou double paroi) apparaît
comme le plus performant. Il est
léger, très lisse, se monte aisément
et présente une faible inertie
thermique.
Le conduit métallique flexible en
aluminium se révèle également
léger, facile à monter et de faible
inertie, mais il est nettement plus
sensible aux condensats (résidus de
condensation). En outre il ne
convient pas pour la combustion du
bois et du charbon.
L’arrivée d’airAfin d’entretenir la combustion et
de rendre le tirage possible, il faut
un apport d’air suffisant et
permanent à l’appareil de
chauffage. L’air peut être soit
prélevé directement à l’extérieur et
amené au cœur même de l’appareil,
soit prélevé dans la pièce où se
trouve l’installation, auquel cas la
pièce elle-même devra être équipée
d’un système d’entrée d’air. En
effet, dans les constructions
modernes, étanches aux courants
d’air, l’aspiration de la cheminée ne
peut se faire correctement et
l’habitation se trouve en
dépression. La cheminée refoule
alors les fumées à l’intérieur de la
pièce. Cet effet est accentué par la
mise en marche d’un système
d’extraction d’air comme une hotte.
Il est donc nécessaire d’avoir une
bonne aération de la maison. Pour
éviter les courants d’air, les prises
d’air peuvent se faire à l’extérieur
via des conduites souples ou en
maçonnerie.
La sécuritéPour assurer une sécurité
d’utilisation optimale, il
faut s’assurer que le
conduit de fumée est
parfaitement étanche
afin que les gaz de
combustion ne puissent
se diffuser dans les
pièces qu’il traverse.
C’est pourquoi les
anciens conduits
maçonnés sont à
proscrire du fait du
risque important de
fissurations. Rappelons
en effet que certains gaz
sont très toxiques
lorsqu’ils sont présents
en forte concentration.
Le monoxyde de carbone
(CO) en particulier est
incolore, silencieux,
totalement inodore et … mortel.
L’étanchéité n’est pas la seule règle
de sécurité. Le ramonage et
l’entretien de l’installation de
chauffage sont tout aussi
importants et même obligatoires
une à deux fois par an (fréquence
variable selon les pays et le type de
combustible). Pour les appareils de
chauffage fonctionnant avec un
combustible solide, comme le bois,
l’obligation comprend le nettoyage
de l’installation, mais aussi le
ramonage du conduit et la
vérification de son étanchéité (avec
une cartouche fumigène. Ce sujet a
déjà été traité en détails dans une
parution précédente (n° 50).
Rénover une cheminée déficienteLorsqu’on souhaite installer un
appareil de chauffage dans une
habitation existante, il est souvent
impossible de concevoir le conduit
de cheminée. Il faut souvent se
contenter de ce qui existe. Il est
néanmoins possible d’apporter des
solutions efficaces lorsque ces
conduits sont déficients. Les deux
grandes pathologies rencontrées le
plus souvent sont le tirage
insuffisant dû généralement à un
mauvais dimensionnement du
conduit et la condensation résultant
de la mauvaise qualité de son
revêtement intérieur et de son
défaut d’isolation.
Nous vous proposons à travers ce
chapitre de diagnostiquer les
différents défauts d’une cheminée.
Certains d’entre eux pourront être
solutionnés aisément. D’autres
mèneront parfois à la conclusion
que le conduit n’est plus utilisable.
Les défauts de conception
Hauteur de conduit insuffisante : Si
le conduit est inférieur à 4 mètres, il
est toujours possible de surélever
sa partie extérieure en veillant à
prolonger le conduit existant tout
en conservant la même forme et la
même section.
Débouché mal situé : Si le
débouché en toiture est mal situé
par rapport aux vents dominants,
aux habitations proches ou à la
toiture (voir dernier chapitre), il n’y
a pas d’autre solution que
d’envisager un nouveau conduit.
Paroi du conduit mal isolée : Il semble
difficile d’intervenir sur cette paroi;
la seule solution efficace sera le
recours au tubage (voir ci-dessous).
Débouché trop étroit : Il peut arriver
que l’embouchure au niveau du toit
soit rétrécie et donc plus étroite que
le conduit, ce qui nuit au tirage. Une
simple intervention de maçonnerie
devrait pouvoir régler le problème.
Conduit obstrué : Toutes sortes de
matériaux incongrus peuvent se
loger accidentellement dans le
conduit et l’obstruer au détriment
de l’évacuation des gaz de
combustion : nid d’oiseau et autres
déchets peuvent être facilement
91
Conduit double paroi avec isolation,
Bofill de FLEXINOX. Chez FERO
Conduit flexible en Inox, simple ou double
paroi, adapté à la rénovation des cheminées
traditionelles qui comportent des coudes.
Coproflex de POUJOULAT
évacués par un bon ramonage. Une
inspection visuelle régulière du
conduit permet de prévenir ce genre
de désagrément.
Conduit fissuré : Toute fissure dans
le conduit peut entraîner son défaut
d’étanchéité, ce qui représente un
danger potentiel énorme. Ce problème
peut être solutionné par la méthode
du chemisage (voir ci-dessous) ou
par tubage (idem).
Conduit trop incliné : Nous avons
vu que l’inclinaison éventuelle du
conduit ne devait pas dépasser un
certain niveau (15 voir 20 degrés).
Si l’inclinaison est trop forte, il n’y a
malheureusement pas de solution,
sinon la création d’un nouveau
conduit.
Dépôts de suie : Un ramonage
régulier solutionne aisément ce
problème. Hormis les prescriptions
légales, il convient d’adapter la
fréquence du ramonage aux
conditions d’utilisation. Si l’on brûle
beaucoup de résineux par exemple,
la quantité de suie sera nettement
plus importante et son
renouvellement plus rapide.
Section du conduit trop étroite : Si
le conduit s’avère trop exigu par
rapport à l’appareil que vous
souhaitez installer, il ne vous reste
que deux solutions : créer un
nouveau conduit ou choisir un autre
appareil qui conviennent au
conduit !
Section de conduit variable : Le
tubage est la seule solution qui
permette dans ce cas d’obtenir une
section homogène sur toute la
longueur du conduit.
Parois trop massive : Ce problème
entraîne une inertie trop grande. Là
aussi, seul le tubage est efficace.
Registre de ramonage mal scellé :
Ce problème sera aisément résolu
par une petite intervention
technique voire une réparation de
maçonnerie.
Le chemisageLe chemisage vise à réhabiliter un
conduit ayant perdu son étanchéité
par fissuration. Il consiste en
l’application d’un enduit sur les
parois intérieures du conduit. Celui-
ci ne peut être chemisé que si les
causes de sa fissuration sont
supprimées au préalable, sous
peine de travaux inutiles. De ce fait,
avant de chemiser le conduit, il faut
connaître l’importance, la nature et
l’origine de la fissuration.
Le tubageLe tubage est l’introduction à
l’intérieur d’un conduit de fumée
existant d’un tube indépendant qui
assure à lui seul l’évacuation et
l’étanchéité des gaz de combustion
et ce, depuis le raccordement à
l’appareil de chauffage jusqu’au
débouché de cheminée. Cette
technique vise à améliorer les
caractéristiques d’un conduit en
bon état général et non pas de
réparer un conduit hors d’état car le
tubage ne peut avoir pour effet de
reconstituer l’intégralité et la
stabilité du conduit. Tout au plus
permet-il d’en améliorer certains
défauts : amélioration du degré
d’étanchéité, réduction de section,
protection contre les risque de
bistrage (dépôt de suie) ou
augmentation de la résistance à la
corrosion.
Le tubage peut être de type flexible
ou de type rigide. Le tubage flexible
permet de s’adapter à tous les cas
de dévoiements et se raccorde
facilement aux appareils de
chauffage à gaz ou au fioul. Il n’est
pas autorisé pour les installations
au bois ou au charbon. Le tubage
rigide en revanche est
pluricombustible et se compose de
plusieurs éléments totalement
étanches car soudés en continu et
assemblés dans le sens des
condensations. Ils sont conçus pour
les tubages verticaux
Tout comme le chemisage, le
tubage doit toujours être réalisé par
des entreprises qualifiées et
agréées.
Le débouché en toitureLes différentes formes prises par la
partie externe du conduit qui
dépasse du toit constituent la
souche de cheminée ou débouché
de toiture. Le choix de son
emplacement ainsi que sa hauteur
et son couronnement méritent une
attention particulière et doivent
répondre à certaines prescriptions
pour garantir un tirage correct.
Critères d’installationHauteur : Pour être réglementaire et
efficace, la souche doit dépasser de
40 cm le faîtage si le bâtiment est
seul. Elle doit également dépasser
de 40 cm tout obstacle situé dans
un rayon de 8 m. Si la toiture a
néanmoins une pente très faible
(inférieure à 15°), l’orifice de la
souche peut être situé au niveau du
faîtage s’il est surmonté d’un
dispositif antirefouleur et en
l’absence d’obstacle à moins de
8 m.
Section : Le débouché ne doit pas
réduire la section du conduit
principal sous peine de créer des
zones de surpression pouvant être à
l’origine de refoulement de fumée
dans l’habitation.
Isolation : La souche doit être
isolée pour éviter un
refroidissement trop rapide des
fumées. Si la cheminée est mal
isolée, elle peut atteindre une
température de 45 degrés qui
engendre des condensations.
Implantation : Les produits de la
combustion (fumées et gaz) doivent
être véhiculés au-delà de la zone de
perturbation, c’est-à-dire la zone où
la pression des vents provoque une
surpression. Ces zones sont
définies en fonction de la pente de
la toiture et doivent faire l’objet
d’une étude approfondie par un
spécialiste. Dans tous les cas, il
existe une zone autour de la maison
ou tout débouché est interdit. Une
seconde zone surmontant la
première ne permet l’installation
d’un débouché que moyennant
l’ajout d’un aspirateur statique. Une
troisième zone permet l’installation
libre du débouché.
Types de débouchésSouche nue : Tributaire des
conditions climatiques elle
n’entraîne cependant pas de perte
de pression, mais l’inclinaison du
vent peut stopper le tirage ou
provoquer des refoulement.
Appareil simple : Le chapeau pare-
pluie ou la dalle horizontale
assurent une protection efficace
contre les précipitations mais
n’évitent en rien les risques de
refoulement dus au vent
Antirefouleur : Constitué d’éléments
profilés fixes, il régule l’évacuation
des fumées indépendamment des
conditions atmosphériques et plus
particulièrement du vent.
Aspirateur mobile : Système rotatif
qui, sous l’action du vent,
augmente la dépression et favorise
donc le tirage. Le gros défaut de ces
appareils est l’oxydation et le
colmatage des pivots. Un entretien
régulier s’impose sou peine de
risquer un blocage de l’appareil et
des refoulements importants.
Quel qu’il soit, l’appareillage doit
être facilement démontable pour
permettre le ramonage. Si cela n’est
pas possible, il convient de prévoir
un registre de ramonage dans
l’habitation au point le plus haut du
conduit.
92
Conduits Selkirk. Chez STANDARD
AHZ
Sortie de toit inox Therminox,
peint en noir. Chez POUJOULAT
Système d’aspiration Exhausto
avec contrôle automatique intégré
de la puissance. Pour tous types
de conduits. Chez COLEMONT