Un ventilateur de toiture est une ouverture dans une surface étanche aux intempéries, sur laquelle une machine est installée. La plupart des problèmes de cette catégorie ne sont pas aérodynamiques : ils concernent l’eau, le vent et l’accès sécurisé d’un technicien au ventilateur.
Direction du rejet
Vertical, rejet vers le haut. L’air est projeté vers le haut, à l’écart de la toiture. Cela empêche l’air extrait d’être directement réaspiré par les prises d’air voisines, et cette configuration est requise pour les extractions de cuisine et de fumées lorsque l’air rejeté est contaminé.
Horizontal, rejet vers le bas. L’air est rejeté latéralement, près de la toiture. Profil plus bas, moindre exposition au vent, coût inférieur. Cette configuration convient à une extraction générale d’air propre, mais elle est peu adaptée lorsque la réaspiration est un enjeu, car le panache reste au niveau de la toiture et atteint les prises d’air.
La réaspiration est le problème qui génère les réclamations, et elle se décide au stade de l’implantation. Un rejet vertical, une hauteur de cheminée suffisante et une séparation adéquate par rapport aux prises d’air sont les trois leviers. La direction des vents dominants compte également : un ventilateur installé au vent d’une prise d’air finira par y rejeter son flux, quelle que soit la direction du rejet.
La costière
La costière de toiture est le cadre surélevé sur lequel repose le ventilateur, et elle joue un rôle plus important que le ventilateur lui-même :
- La hauteur au-dessus de la surface de la toiture maintient l’eau stagnante et la neige à l’écart de l’ouverture. Dans les régions où la neige s’accumule, les costières doivent être plus hautes.
- L’étanchéité intègre la costière au système d’imperméabilisation de la toiture, et c’est à cette jonction que les fuites apparaissent.
- L’isolation de la costière empêche la condensation sur sa face intérieure par temps froid, cause fréquente de gouttes attribuées à tort à une fuite.
- Le support structurel répartit le poids du ventilateur et la charge due au vent dans la structure de la toiture.
Les costières doivent être installées en même temps que la toiture, par l’entreprise de couverture, avant l’arrivée du ventilateur. Découper une ouverture dans une toiture terminée puis ajouter une costière est à l’origine de la plupart des fuites autour des ventilateurs de toiture.
Vent et neige
Un ventilateur de toiture est un équipement exposé, installé sur la surface d’un bâtiment la plus sollicitée par le vent. Deux conséquences en découlent :
Soulèvement. Le vent circulant au-dessus d’une toiture crée une succion. Les fixations doivent y résister, et les régions exposées aux ouragans ou aux typhons nécessitent un dispositif de retenue spécifique. Un ventilateur maintenu principalement par son propre poids n’est pas retenu.
Effets du vent sur les performances. Un vent fort traversant un rejet peut réduire le débit ou provoquer un reflux à travers un ventilateur à l’arrêt. Lorsque cet aspect est important, il convient de prévoir une jupe pare-vent ou un capotage de profil approprié.
La neige ajoute une charge et peut obstruer un rejet. Dans les régions enneigées, la hauteur de la costière et la configuration du rejet doivent tenir compte de l’accumulation attendue.
Clapets antiretour
Un ventilateur de toiture à l’arrêt est une ouverture béante. Sans clapet, le vent entraîne de l’air, de la pluie et de la neige à l’intérieur du bâtiment ; dans les bâtiments chauffés, les pertes de chaleur par les ventilateurs à l’arrêt sont importantes pendant tout l’hiver.
Les clapets à gravité sont économiques et adaptés à de nombreuses applications ; les clapets motorisés assurent une meilleure étanchéité et sont justifiés lorsque les pertes de chaleur sont importantes ou lorsque le ventilateur fait partie d’un groupe de plusieurs ventilateurs en parallèle : un ventilateur à l’arrêt et dépourvu de clapet dans un groupe parallèle permet aux ventilateurs en fonctionnement de créer un court-circuit à travers lui.
L’accès et le problème que personne ne prévoit
Les ventilateurs de toiture nécessitent un entretien périodique : roulements, courroies, nettoyage et mécanismes de clapets. La question pratique est de savoir comment un technicien peut y accéder en toute sécurité.
Les éléments suivants doivent être définis au stade de la conception plutôt que découverts ultérieurement :
- Un accès sûr au ventilateur : passerelle, trappe de toiture ou accès par échelle.
- Une protection contre les chutes lorsque le ventilateur est proche d’un bord.
- Un dégagement suffisant autour du ventilateur pour pouvoir l’ouvrir et intervenir.
- Un interrupteur de sectionnement près du ventilateur, afin d’empêcher sa mise en marche pendant qu’une personne y intervient.
- Un moyen de descendre un moteur ou une roue, lorsque la taille du ventilateur le justifie.
Un ventilateur difficile d’accès est un ventilateur qui ne sera pas entretenu, et les défaillances qui en résultent sont généralement imputées à l’équipement.
Extraction chargée en graisses
L’extraction de cuisine mérite une mention distincte, car elle modifie plusieurs exigences : le rejet vers le haut est normalement obligatoire, le ventilateur doit disposer d’un drain et d’un dispositif de collecte des graisses, les bases articulées sont standard afin de permettre l’inclinaison du ventilateur pour le nettoyage, et la fréquence de nettoyage relève de la sécurité incendie plutôt que des performances. Installer un ventilateur de toiture à usage général sur un conduit de cuisine est une erreur de spécification récurrente et grave.