Comment sont évacuées les fumées

 

Pour simplifier les choses il existe deux moyens d’évacuer les fumées (appelés également produits de combustion) soit de manière naturel on parle de conduit à tirage naturel soit de manière mécanique on parle à ce moment là de conduit ventouse.

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I – L’évacuation des fumées par conduit ventouse pour chaudière sol et murale

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Qu’elle soit située au sol ou bien fixée au mur l’évacuation des produits de combustion d’une chaudière dite à ventouse se fait de manière similaire c’est à dire au moyen d’un extracteur mécanique. Le conduit est un double concentrique car une partie de ce conduit amène l’air frais de l’extérieur vers l’intérieur de la chambre de combustion alors que l’autre conduit extrait les fumées produites dans la chambre de combustion et les évacuent sur l’extérieur.

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Photo A – Chaudière sol avec conduit ventouse horizontal

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Sur cette photo la partie du conduit grillagée et située à l’extérieur s’appelle le terminal ventouse.

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Ce que dit la loi :

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Selon l’arrêté du 2 août 77 modifié – Article 18 – paragraphe IV : « les orifices d’évacuation et de prise d’air des appareils à circuit étanche (il faut entendre ici appareil ventouses) débouchant à moins de 1,80 mètres au-dessus du sol doivent être protégé efficacement contre toute intervention extérieur » .Voilà la raison de la présence de la protection grillagée.

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Cependant le texte ajoute dans son second paragraphe que les mêmes orifices débouchant à moins de 1,80 mètres au-dessus du sol sur une voie publique ou privée doivent comporter un déflecteur inamovible donnant aux gaz évacués une direction sensiblement parallèle au mur. Dans le cas de notre photo le déflecteur est peut être intégré au conduit par le fabricant.

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Photo B – Chaudière murale à conduit de ventouse horizontal

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Sur cette photo le conduit situé juste au dessus de cette chaudière correspond au conduit de ventouse, le terminal ventouse n’est pas visible car situé à l’extérieur du logement.

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Côté tarification :

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Le prix d’une chaudière ventouse est supérieur à l’achat par rapport au prix d’une chaudière cheminée cette différence peut atteindre par exemple pour la marque Saunier Duval catalogue tarif 2009 – Chaudière Théma cheminée 25 kW prix HT : 1 322,17 € alors que la Chaudière Théma ventouse 25 kW est au prix HT de : 1 692,59 € soit un écart de 370,42 € HT. Maintenant la chaudière dite ventouse est nettement plus sécurisée en effet les fumées de combustion restent enfermées dans un caisson étanche alors que dans le cas d’une chaudière cheminée la chambre de combustion est en contact directe avec l’atmosphère du local.

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Photo C – Intérieur d’une chaudière murale ventouse (on observe au premier plan l’extracteur mécanique)

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II – L’évacuation des fumées par conduit cheminée pour chaudière sol et murale

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Le conduit de cheminée est plus complexe dans sa mise en place que le conduit ventouse. En effet le conduit de cheminée est constitué de deux parties, l’une d’allure horizontal et (ou) vertical que l’on nomme conduit de raccordement et l’autre d’allure uniquement vertical que l’on nomme conduit de fumées ou conduit d’évacuation cette règle est valable aussi bien pour les chaudières située au sol que pour les chaudières fixées au mur.

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Photo D – Chaudière sol constituée de son conduit de cheminée conforme

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Sur cette photo en partie basse, la naissance du conduit métallique argenté (ici en aluminium) qui se prolonge d’un coude à 90  ° puis d’un Té composé d’une partie basse en forme d’entonnoir appelé purge et d’une partie haute dans laquelle vient s’emboîter un tube flexible qui se perd dans le plafpnd en brique de cette cave.

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Le conduit de raccordement est composé du tube vertical métallique sortant de la chaudière et du coude à 90 °.

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Le conduit de fumées ou conduit d’évacuation est composé du Té de purge et du tube flexible.

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Ce que dit la loi :

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Selon la Norme DTU 61.1 Gaz  – Cahier des charges – Article 9 – Alinéa 9,44 : « d’allure verticale et immédiatement située à la sortie du coupe tirage (sur la photo il s’agit de la partie basse juste à la sortie de la chaudière) elle peut être également d’allure horizontale mais doit posséder une pente de 3 % si sa longueur horizontale est supérieure à 1 mètre » (on considèrera que sur cette photo que le conduit de raccordement n’est pas composé d’une partie horizontale.

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Ce que dit la loi :

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Selon la Norme DTU 61.1 Gaz – Aménagements généraux – Chapitre VII – Article 8,2 – Alinéa 8,244  « le conduit d’évacuation doit se terminer par une partie d’allure verticale » de plus « sa base doit comporter une boîte à suie ou un té à débouchure » Alinéa 8,231.

Photo E – Tracé du conduit de cheminée non conforme

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Sur cette photo on observe deux anomalies à la réglementation gaz à savoir la position du Té de purge horizontale et l’absence d’une trappe de ramonage appelée également trappe à débouchure ou boite à suie. Nous montrerons plus bas ce qu’est une trappe de ramonage.

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Il existe d’autres cas de conduit non conforme toujours pour la même raison :

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Photo n° 1

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Photo n° 2

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Ou bien pour d’autres raisons, absence de Té de purge ou absence de boite à suie

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Photo n° 3

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Photo n° 4

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Cette photo nous montre une pratique dangereuse de la part de l’usagé en effet nous observons qu’une partie de la façade avant constituée d’orifices de ventilation a été bouchée par une feuille cartonnée. Ces orifices s’appellent des ouïes et servent comme leur nom l’indique à apporter l’oxygène au niveau de la chambre de combustion,  sans cette apport la combustion est dite en défaut d’air, il y a inévitablement production du Monoxyde de carbone qui est un gaz Mortel. Il est à noter en plus, qu’une combustion en défaut d’air produit non seulement du Monoxyde de carbone mais également de l’hydrogène voir même du carbone libre dont le pouvoir calorifique n’est pas utilisé ce qui conduit à une perte du rendement de la combustion et donc à une augmentation de la consommation de gaz pour cette raison « Ne recouvrer jamais les orifices de ventilation de votre chaudière ».

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Photo n° 5

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La trappe à ramonage ou à débouchure ou boite à suie telle qu’en par le DTU 61.1 Gaz en parle dans son Article 8,2 – Alinéa 8,231 est représentée sur le dessin ci-dessous.

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Une trappe à débouchure en pied de conduit, un conduit de raccordement ayant une allure verticale au niveau du coude à 90° en sortie de chaudière puis une allure horizontale avec une pente que l’on distingue de manière aisée sur cette photo (photo n° 5) – Tracé conforme

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Photo n° 6

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Cette photo nous montre un tracé conforme à la réglementation gaz avec un conduit aluminium possédant une pente ascendante par rapport au conduit d’évacuation (dans ce cas le conduit maçonné) ainsi que la présence d’une boite à suie ou trappe à ramonage en pied de conduit.

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Enfin lorsque le le conduit de raccordement est composé d’un Té de purge il n’est pas nécessaire de placer en plus une boite à suie ou trappe à débouchure. Ainsi le raccordement ci-dessous est conforme malgré l’absence de cette trappe le Té faisant office de trappe à ramonage.

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Il existe de nombreuse autres contraintes réglementaires liées à la sécurité des usagés qu’il est nécessaire de respecter lors de la mise en place d’une chaudière dite à évacuation cheminée notamment :

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1. – DTU 61.1 – Chapitre VII – Article 8,1 – Le conduit d’évacuation doit être étanche aux produits de combustion (c’est à dire aux fumées)

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2. – DTU 61.1 – Chapitre VII – Alinéa 8,223 – Paragraphe 1 – Le conduit d’évacuation ne doit ni être encastré, ni incorporé, ni engravé dans les maçonnerie- DTU 61.1 – Chapitre VII – Alinéa 8,223 – Paragraphe 2 – L’emboîtement des éléments du conduit doit être monté parties femelles tournées vers le haut.

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3. – DTU 61.1 – Chapitre VII – Article 8,24 – Alinéa 8,241 – Le débouché du conduit doit se situer à une hauteur telle que les obstacles existant à proximité ne gênent pas le fonctionnement du conduit. On considère comme obstacle toute partie de construction qui, du fait de ses dimensions ou de sa proximité, risque de provoquer une surpression à l’endroit du débouché (ceci est valable pour les construction antérieur à l’arrêté du 22 octobre 1969). (Cet article est intéressant dans la mesure où il donne une possibilité au professionnel de ne pas faire monter le conduit de fumées à 40 cm au dessus du faîtage comme souvent il l’est demandé pour les bâtiments construits avant la date de l’arrêté c’est à dire avant 1969, cette indication des 40 cm au dessus du faîtage est inscrite dans l’arrêté du 22 octobre 1969 en particulier dans son article 18).

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Ceci n’est qu’un aperçu succinct de certains articles composant le texte réglementaire sur la mise en place des appareils gaz.

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Enfin il est à noter que depuis le 1 janvier 2006 il est interdit d’installer un appareil de chauffage ou de production d’eau chaude sanitaire de type A et B (il faut entendre type A= appareil non raccordé et type B = appareil à circuit non étanche raccordé c’est à dire les appareils raccordés sur un conduit de cheminée) dans une salle de bains, de douche ou dans un local contenant une baignoire et une douche. Le remplacement d’un appareil déjà installé dans un tel local est autorisé s’il est réalisé dans l’axe* et dans l’emprise* du même appareil.

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* Le même axe ou la même emprise sont schématisées ci-dessous :

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Il faut entendre par emprise ou même axe le fait que la nouvelle chaudière ait un espace de recouvrement de l’ancienne.

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(Réf. : pour plus d’informations consulter l’article : Réglementation sur la ventouse – Catégorie : Réglementation gaz)

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Les matériaux employés pour la réalisation des conduits d’évacuations des produits de combustion

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Le choix des matériaux dépend principalement de deux paramètres :

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– la position du conduit par rapport au bâtiment (conduit intérieur ou extérieur)

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– le combustible utilisé

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Le conduit ainsi que la nature et la qualité des joints doit satisfaire aux propriétés suivantes :

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– Etanche aux gaz

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– Résistant aux chocs thermiques

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– Résistant aux agents corrosifs lié au type de combustible employés

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Les matériaux employés peuvent être :

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– La terre cuite comme la brique obtenue par mélange d’argile et d’eau malaxé, séché puis cuit à température variant de 800 à 1000 °C selon la qualité désirée. Le point important pour ce type de produit est l’homogénéité de la matière. On distingue plusieurs types de produits, comme les briques de terre cuite conformes à la Norme NF P 51-301, les briques réfractaires conformes à la Norme NF P 51-302 on distingue par exemple les briques de laitier(résistance à des températures pouvant atteindre 1250 °C), les briques silico-calcaires (obtenue avec du sable et de la chaux), les briques siliceuses (ayant une bonne résistance aux acides mais pas aux variations brusques des températures), les briques de magnésie (sensibles aux acides mais avec un point de ramollissement à 1450 °C). Il existe également les boisseaux en terre cuite conforme à la Norme NF P 51-311, les produits visés par cette norme sont destinés à la construction de conduits de fumées individuels.

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– Le béton dit « normal » composé de ciment, de sable de rivière et de gravillons. Les conduits en béton doivent être conformes à la Norme expérimentale XP P 51-321 d’avril 1995.  Il existe également des bétons réfractaires ou des bétons d’agrégats légers (béton de laitier, de cendres, de pouzzolane, de ponce, de perlite. En fonction du combustible employé leurs constituants diffèrent, usage polycombustible (gaz, fioul, bois, charbon) , béton de granulats légers de densité 1300 à 1700 kg / m³,  usage gaz, béton de granulats légers ou courants, usage condensation gaz : attention sous avis technique.

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– L’amiante ciment : Attention depuis le 1 janvier 1997 il est interdit de commercialiser et d’importer tout produit en amiante-ciment.

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– Le métal peut être utilisé comme l’acier rappelons que le DTU gaz 61.1 interdit l’utilisation d’acier ordinaire même galvanisé pour les conduits « spéciaux gaz ». L’acier inoxydable composé de deux grandes familles, les aciers inoxydables ferritiques (contenant du chrome et éventuellement certains éléments alphagènes) et austénitiques (contenant outre du chrome, du nickel et éventuellement d’autres éléments gammagènes). Il existe quatre classes d’acier inoxydable qui sont repris dans le tableau ci-dessous (allant de 0 à 3).

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– Les conduits spéciaux gaz (par exemple pour les chaudières basse température gaz) doivent être au minimum de classe 0

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– Les conduits condensation gaz doivent être pour les tubages rigides au minimum de classe 0 mais pour les tubages souples au minimum de classe 2

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– Les conduits fioul haut rendement doivent être au minimum de classe 2 pour les tubages rigides mais de classe 3 pour les tubages souples

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– Les conduits polycombustible gaz-fioul-bis-charbon doivent être au minimum de classe 2

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Tableau n° 1 – Classe AISI des différents acier inoxydables utilisés pour la fumisterie

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A la lecture de ce tableau on voit bien par exemple que l’inox AISI 434, 430 mais également l’inox 304 et (340 L) ainsi que le 316 ou le (316 L) peuvent être employés pour l’usage du gaz (basse température ou condensation). Plus on monte dans l’indice AISI est plus l’inox présente une résistance élevée à la corrosion plus cher sera la nuance également.

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« I » dans le tableau n°1 étant la hauteur du pic de corrosion.

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– L’utilisation de tubage en aluminium est également possible les familles de nuance à utiliser sont de la Famille 1000 (Aluminium non allié présentant une excellente résistance aux agents atmosphériques, une conductivité thermique élevée et une excellente aptitude à la déformation, c’est caractéristiques mécaniques sont relativement modestes). La Famille 3000 (Alliage d’aluminium et de Manganèse aptitude à la mise ne forme, résistant aux agents atmosphériques, bonne soudabilité). La Famille 6000 (Alliage de magnésium de silicium présentant des caractéristiques mécaniques moyennes, un comportement satisfaisant aux agents atmosphériques et une bonne aptitude au soudage).

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Pour les appareils gaz les nuances suivantes sont essentiellement utilisées :

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Tableau n° 2 – Aluminium utilisés dans la fumisterie (tubage des conduits souple ou rigide)

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Ce que dit la loi

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La mise en oeuvre des conduits simples paroi en aluminium à l’intérieur des logements est autorisé par l’arrêté du 2 août 77 modifié – Article 18 – B : Conduits « spéciaux gaz » l’utilisation de l’aluminium dans sa nuance A5 (de pureté au moins égale à 99,5 % ou  de nuance AM1 (voir tableau ci-dessous ancienne Norme NF A 02-004 toujours en application sous la nouvelle appellation NF A 02-104) peut être utilisé dans la réalisation d’un conduit « spécial gaz ». Attention l’utilisation d’aluminium en tube souple est interdit pour les chaudières gaz à condensation, pour ces chaudières l’emploi des tubages souples en acier inoxydables est possible.

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Photo n° 6 – Tubage d’un conduit maçonné au moyen d’un tube souple (flexible) en aluminium.

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Schéma de coupe d’un tubage par conduit souple ou flexible

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Schématisation d’une gaine pour conduit selon le DTU Gaz 61.1 – Aménagements généraux – Chapitre VIII – Article : 8,2 – Alinéa : 8,224

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Les polymères (polyfluorure de vinylidène ou polypropylène), le verre ou la céramique peuvent également être utilisés pour tuber les conduits mais leur usage est assez rare.

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Tableaux récapitulatifs des matériaux à utiliser en fonction de la situation du conduit

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Ces tableaux résument tous les cas de figures qui existe en fonction du combustible, sachant que lorsque le matériaux employé est polycombustible cela donne la possibilité d’utiliser les combustibles usuels comme le gaz, le fioul, le bois ou la charbon avec ce même matériaux. Lorsque l’on a une chaudière au gaz et que l’on souhaite faire une modification ou une amélioration de son conduit de fumées préférez pour des questions de simplicité d’utiliser avant toute chose le tableau spécifiquement gaz c’est à dire le tableau (c).

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Tableau (a) – Conduits traditionnels polycombustibles (on entend par polycombustible l’ensemble des combustibles usuels : gaz, fioul, bois et charbon)

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Tableau (b) – Conduits non traditionnels polycombustibles

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Tableau (c) – Conduits spéciaux gaz

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Rappel lorsque l’on utilise comme combustible le gaz l’emploi d’acier NON inoxydable est interdit par le D.T.U gaz 61.1 ou Norme P 45-204 – Aménagements Généraux – Chapitre VIII – Article 8,22 – Alinéa 8,221. Attention l’utilisation d’aluminium en tube souple est interdit pour les chaudières gaz à condensation, pour ces chaudières l’emploi des tubages souples en acier inoxydables est possible.

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Cas de figure concrets :

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– Vous possédez une chaudière utilisant comme combustible du gaz – Votre chaudière est dite basse température – Le conduit de fumée est maçonné en brique ou en boisseaux et vous décidez soit par prudence soit par nécessité (cas de mauvaise étanchéité) de tuber ce conduit maçonné – Votre conduit maçonné passe à l’intérieur de la maison – Vous pouvez soit utiliser de l’aluminium A5 (voir tableau plus haut n°2), soit de l’inox 304 ou 316 voir même 316 (L) si vous voulez conserver le plus longtemps possible votre tubage. Préférez des conduits souples ou flexible plus facile à introduire et faire passer dans le conduit maçonné que des conduit rigides – N’oubliez pas de placer en sortie de conduit un chapeau pare pluie (se n’est pas une obligation légale mais je vous le conseil fortement).

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– Vous possédez une chaudière utilisant comme combustible du gaz – Votre chaudière est dite condensation – Le conduit de fumée est maçonné en brique ou en boisseaux – N’utilisez pas d’acier ni d’aluminium flexible, éviter l’aluminium rigide de nuance A5, utiliser soit de l’inox au minimum 304 mais préférez du 316 (L) très résistant à la corrosion (vous pouvez utiliser le tableau ci-dessus (c)), vous pouvez également utiliser des conduits polymères (avec avis technique favorable qu’il faudra réclamé et joindre à votre dossier chaudière en cas de problèmes ultérieurs). N’utilisez ni des conduits en grès, encore moins en fonte. Préférez toujours pour des questions de facilité d’introduction dans le conduit maçonné un conduit flexible.

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Attention Fondamentaux

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Attention l’emploi de tube souple ou rigide simple en aluminium ou en inox quelque soit l’AISI (304, 316, 316 L …..) ne sera jamais considéré par la réglementation comme un conduit de fumées, il faut entendre par là que les conduits flexibles ou rigide à simple paroi quelque soit leur nature ne sont utilisés que pour améliorer un conduit maçonné existant (conduit en « dure ») ceci est repris par les articles 31 et 53 du Règlement Sanitaire Départemental. Cette notion très importante sur le plan de la sécurité est également reprise par l’arrêté du 2 août 77 modifié – Article 18 B – Alinéa 2° – je cite : « Lorsqu’il s’agit de conduits en matériaux minces, être ni encastrés ni incorporés dans la maçonnerie, mais au contraire être sans contact direct avec elle, dans tous les cas être isolés des locaux qu’ils traversent par une gaine en matériaux incombustible MO ».

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Attention Fondamentaux

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Il faut entendre pas cet alinéa 2° que les conduits métalliques (aluminium ou inox) flexibles ou rigides simple paroi ne peuvent pas traverser des pièces sans être placés dans un coffrage en matériaux incombustible MO sans oublier que ce conduit en aluminium ou inox flexible ou rigide ne devra pas toucher ce coffrage (gaine). Selon l’arrêté du 2 août 77 modifié il faut entendre par « gaine » je site : « Volume généralement accessible et renfermant un ou plusieurs conduits ». Si il y a utilisation d’un conduit souple celui ci ne doit à aucun moment de rupture il doit se faire en un seul tenant de bout en bout à savoir départ chaudière jusqu’en débouché de toiture.

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Attention Fondamentaux

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Il vous est possible d’utiliser par contre des conduits rigides en inox à double parois isolées ceci évite l’emploi d’une gaine ou d’un coffrage pour traverser des pièces ou des combles et venir sortir en débouché. Attention il faudra veiller à ce que la conduit soit étanche sur tout son parcours c’est à dire en départ de la chaudière jusqu’à la sortie en débouché de toiture.

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Exemple de chapeaux pare pluie à placer en débouché extérieur de votre conduit souple (flexible) ou rigide.

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Le chapeau Astato est particulièrement recommandé car il est étudié pour que l’évacuation des fumées soit aisée de plus il possède un grillage de protection empêchant les volatiles de s’introduire dans le conduit intérieur.

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Exemple de conduits polymères ou en céramique

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Complément technique à la fiche apporté le : 26/03/2012

 

La pente des conduits de fumée doit être ascendante pour les chaudières dite « condensation » et pour les chaudières  « basse température » cheminée. Par contre cette pente doit être descendante pour les chaudière « basse température » à ventouse. Cette distinction s’entend toujours à partant de la sortie de chaudière (voir photo n° 8).

Photo n° 7 – Représentation d’une pente ascendante – Dans le cas présenté ci dessous nous avons une chaudière cheminée au sol.

 

 

Photo n° 8 – Représentation d’une pente descendante – Dans le cas présenté ci-dessous nous avons une chaudière ventouse  » basse température «