CheminÉes

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LE TIRAGE DES CHEMINÉES

Qu´est-ce que le tirage et le contre-tirage?

Le tirage

Le tirage est le déplacement d´air ou de gaz de combustion, à partir du bas jusqu´au haut de la cheminée. On dit que le tirage est fort si les gaz se déplacent rapidement, et que le tirage est faible s´ils se déplacent lentement. Le tirage est en réalité l´air chaud ou les gaz de combustion qui montent par rapport à l´air plus froid. Ils montent parce qu´il sont moins denses que l´air froid, et plus ils sont chauds, moins ils sont denses, donc plus ils montent rapidement et que le tirage est fort.

Le tirage peut aussi être occasionné par une dépression au sommet de la cheminée. Le vent et certains types de mitres de cheminée produisent cet effet. L´air sera aspiré du bas vers le haut de la cheminée par cette dépression, ce qui occasionnera un tirage. Des modèles de mitres sont spécialement conçus pour tirer avantage de ce phénomène, en redirigeant les vents vers le haut, créant ainsi une plus forte dépression, donc un plus grand tirage.

Le contre-tirage

Le contre-tirage est le mouvement inverse du tirage, c´est-à-dire du haut vers le bas de la cheminée. Le contre-tirage est souvent occasionné par une dépression au bas de la cheminée. Lorsque l'appareil à combustion fonctionne dans un environnement où la pression d´air est plus basse qu´à l´extérieur, la pièce où est situé l´appareil agit comme un aspirateur et un mouvement d´air de l´extérieur vers l´intérieur est engendré.

Le contre-tirage peut aussi être occasionné par des forts vents qui entrent dans le conduit de la cheminée par le haut et qui forcent l´air vers le bas. Pour régler ce problème il existe des mitres de cheminée, qu´on appelle anti-rafales, qui sont spécialement conçues à cet effet. Le principe est que lorsque le vent frappe la mitre, il est redirigé vers le haut au lieu d´entrer dans le conduit, et crée par le fait même une dépression au sommet de la cheminée, ce qui améliorera le tirage, et plus le vent sera fort, plus le tirage sera fort.


FACTEURS QUI INFLUENCENT LE TIRAGE

 

Le tirage d´une cheminée est, en gros, influencé par 4 facteurs généraux :

  • le transfert de chaleur
  • le mouvement de l´air
  • la propreté du conduit
  • l´architecture de la cheminée

 

Le transfert de chaleur

La température des gaz

Plus les gaz sont chauds, moins ils sont denses et plus ils montent rapidement, donc plus le tirage est fort. Si la cheminée est bien isolée, les gaz pourront conserver leur chaleur et leur vitesse, puisque le conduit restera chaud n´étant pas en contact avec le froid extérieur. De cette façon, les possibilités de condensation et d´accumulation de dépôts sont grandement réduites.

La température du conduit

Lorsqu´un conduit est exposé au froid, habituellement le tirage en est grandement affecté. Lorsque le conduit est froid par rapport aux gaz qui circulent, un transfert de chaleur s´effectue, les gaz refroidissent et ralentissent, et pourront peut-être perdre assez de chaleur pour se condenser et se déposer sur le conduit, réduisant ainsi le rendement et augmentant le risque de feu de cheminée.

La température extérieure

La température extérieure a une influence sur la vitesse de montée des gaz, donc sur le tirage. Plus la différence de température entre les gaz chauds et l´air extérieur est grande, plus la montée des gaz chauds sera rapide, donc plus le tirage sera fort. C´est pourquoi, lorsque l´appareil ne fonctionne pas et qu´il fait froid à l´extérieur, il faut s´assurer que la cheminée est relativement bien fermée pour éviter que la chaleur de la maison s´échappe à l´extérieur.

L’isolation de la cheminée

Lorsqu´une cheminée est peu ou mal isolée, il est presque impossible de maintenir le conduit à la bonne température pour donner un rendement maximal. Le froid extérieur pourra entrer en contact avec le conduit, ce dernier transférera sa chaleur et se refroidira, ce qui entraînera un refroidissement des gaz et une baisse de tirage.

L’enveloppe de la cheminée

Lorsque l´enveloppe est défectueuse ou peu étanche, laissant passer l´air froid, le tirage est affecté. C´est souvent le cas des cheminées de maçonnerie lorsque les joints de ciment entre les briques se détériorent et se désagrègent pour produire des orifices qui laissent passer l´air, refroidissant ainsi le conduit et réduisant le tirage. Les gaz qui circulent dans un conduit froid vont nécessairement se refroidir eux aussi et ralentir leur course, pour probablement se condenser et se déposer sur les parois du conduit, augmentant ainsi le risque de feu de cheminée. En plus, les conduits des cheminées de maçonnerie sont très rarement isolés, sinon d´un espace d´air entre la maçonnerie et les boisseaux, et sont donc encore plus vulnérables lorsque l´enveloppe est défectueuse.

La trappe de ramonage

La trappe de ramonage au bas de la cheminée est souvent une source importante de refroidissement et ne doit pas être négligée. En effet, une trappe de ramonage peu étanche ou mal isolée laisse passer beaucoup d´air froid, ce qui refroidit le conduit et les gaz qui passent à proximité. Rappelez-vous que les gaz passent près de la trappe de ramonage avant d´entrer dans la cheminée, et si dès lors ils sont refroidis, il y aura très certainement des dépôts inflammables qui s´accumuleront dans le conduit avec toutes les conséquences négatives que cela engendre.


Le mouvement de l´air

 

La pression d´air au bas de la cheminée

Lorsqu´un appareil à combustion fonctionne dans un environnement à basse pression d´air, le tirage de la cheminée est nécessairement affecté. La raison est que la cheminée devient le lien entre deux masses d´air de pression différentes. L´air se déplace de la haute pression vers la basse pression, donc ici l´air se déplacera de l´extérieur vers l´intérieur de la bâtisse. C´est ce qu´on appelle un contre-tirage, c´est- à-dire que le tirage est inversé et que la cheminée pousse vers l´intérieur de la bâtisse au lieu de pousser vers l´extérieur. Lorsque c´est le cas, il est difficile d´obtenir et de maintenir un tirage adéquat, et les risques d´accumulation de dépôts inflammables et d´intoxication au monoxyde de carbone augmentent.

Les déplacements d´air au-dessus de la cheminée

Lorsqu´il y a du vent et que l´air se déplace, une zone de basse pression peut se créer au sommet de la cheminée, c´est-à-dire que l´air en mouvement exerce une moins grande pression au haut de la cheminée, ce qui a pour effet d´aspirer l´air de la cheminée vers le haut et engendrer un tirage. Vu que la vélocité des vents est toujours incertaine, il ne faut pas se fier à ce phénomène pour le tirage de la cheminée, puisque quand les vents seront faibles ou absents, le tirage sera aussi faible ou inexistant.

L´effet-cheminée des bâtiments

Comme nous le savons, l´air chaud monte. Lorsque l´on chauffe l´intérieur de nos maisons en hiver, l´air chaud monte vers le plafond et les étages supérieurs, ce qui crée ce qu´on appelle l´effet-cheminée des bâtiments. Vu que l´air est en circulation du bas vers le haut, un tirage est engendré et celui-ci peut nuire considérablement au tirage de la cheminée, et il arrive même que le tirage de la bâtisse soit plus fort que le tirage de la cheminée. Plus la maison est haute, plus l´effet est prononcé. Les appareils au bois situés au sous-sol sont particulièrement affectés par ce phénomène, parce que c´est habituellement là que la pression est la plus basse. Pour contrecarrer l´effet-cheminée, on peut appliquer les solutions suivantes :

  • installer un échangeur d´air qui peut redistribuer l´air dans la bâtisse ou apporter de l´air frais de l´extérieur,
  • rendre l´appareil à combustion indépendant de la bâtisse, c´est-à-dire de faire en sorte qu´il puise l´air dont il a besoin à l´extérieur de la bâtisse et non à l´intérieur.

La compétition pour l´air

Une maison est toujours munie d´appareils qui utilisent l´air pour fonctionner. On a qu´à penser à la hotte de cuisine, le ventilateur de la chambre de bain, la fournaise à l´huile, ou au système de circulation d´air. Quand ces appareils sont en marche, ils sollicitent beaucoup d´air et peuvent nuire au bon fonctionnement d´un poêle ou un foyer au bois. Les cheminées qui desservent un appareil au bois s´en remettent au tirage naturel, tandis que les appareils mentionnés utilisent des moteurs pour amener l´air vers eux, ce qui est plus fort qu´un tirage naturel. Si un tel appareil est situé à proximité d´un appareil au bois, il faut assurer une entrée d´air suffisante (ouvrir une fenêtre par exemple), éviter que les deux fonctionnent en même temps, ou faire en sorte qu´il s´alimente à l´extérieur de la bâtisse.

Le régulateur barométrique

Certains appareils, surtout les systèmes de chauffage central, sont munis d´un régulateur barométrique pour réduire le tirage lorsque requis. Ce mécanisme est muni d´un registre pivotant à balancier qui règle l´entrée d´air quand l´appareil se met en marche. Quand le tirage devient trop élevé et que le risque de surchauffe de l´appareil augmente, le régulateur barométrique laisse entrer l´air nécessaire dans le conduit, ce qui modifie la pression à la buse, en plus de refroidir et ralentir les gaz. Lors de l´entretien de ces appareils, il est important de vérifier que le régulateur barométrique est bien ajusté et en bon état de fonctionnement.


L´architecture de la cheminée et du conduit

 

Les étranglements ou déviations du conduit

Tout étranglement ou déviation est une résistance au passage des gaz, donc une influence directe par rapport au tirage. Chaque fois que les gaz frappent un étranglement ou un coude, il se crée une turbulence qui ralentit les gaz et qui leur permettent de se condenser et de se déposer. Pour un tirage parfait et une évacuation efficace des gaz, la cheminée doit être la plus droite possible, et les déviations doivent être le moins prononcées possible pour donner le moins d´opposition possible au passage des gaz.

La hauteur de la cheminée

La hauteur de la cheminée a une certaine influence sur son tirage et la norme en tient compte, mais il faut tout de suite spécifier qu´il existe deux types de hauteur : la hauteur absolue et la hauteur relative. Cette distinction peut servir quand vient le temps de chercher la source d´un problème de tirage, car souvent, des personnes ont le réflexe de croire qu´ils règleront le problème simplement en augmentant la hauteur de la cheminée. Or si la cheminée respecte la norme quant à ses hauteurs absolue et relative, le problème est ailleurs.

Voici ce que dit la norme à propos de la hauteur d´une cheminée :

  • la cheminée doit avoir une hauteur minimale de 4,6 m (15 pieds);
  • la cheminée doit dépasser d´au moins 1 m (3 pieds) son plus haut point d´intersection avec le toit;
  • la cheminée doit dépasser d´au moins 0,6 m (2 pieds) les obstacles se trouvant dans un rayon de 3 m (10 pieds).

Si une cheminée respecte toutes ces grandeurs et qu´elle possède néanmoins un problème de tirage, alors le problème est ailleurs et il faut plutôt regarder vers les autres possibilités évoquées dans cette section.

Il est évident qu´une cheminée de 12 m (40 pieds) possède un plus gros tirage qu´une cheminée de 4,6 m (15 pieds), mais la norme a établi qu´une cheminée de 4,6 m (15 pieds) donnait un rendement suffisant pour accommoder un appareil à combustion domestique, à moins que le guide du fabricant n´indique autrement. En fait, un trop grand tirage pourrait devenir un problème puisque la chaleur et les gaz pourraient être aspirés trop rapidement. Donc si une cheminée a un problème de tirage et qu´elle mesure 4,6 m (15 pieds) ou plus, il faut plutôt regarder du côté de sa hauteur relative par rapport à ce qui l´entoure.

Même si la cheminée respecte la hauteur minimale requise, il se peut qu´elle ne soit pas assez haute par rapport à son environnement. Si des obstacles importants sont trop près de la cheminée, ils pourraient nuire au tirage. Donc c´est pour cela qu´il faut que la cheminée respecte les hauteurs relatives imposées par la norme.


La propreté de la cheminée

L´accumulation de dépôts de combustion dans le conduit

Lorsque des dépôts de combustion sont présents dans le conduit de la cheminée, le tirage en est affecté, parfois même jusqu´à ne plus pouvoir fournir l´appareil, ou se bloquer complètement. Dans ce cas, il s´agit d´effectuer un bon ramonage aussi souvent que nécessaire et de rassembler les conditions nécessaires à une combustion plus efficace.

L´accumulation de débris dans le conduit

Lorsque des débris obstruent le conduit de la cheminée, le tirage est nécessairement affecté. Dans ce cas, il faut dégager le conduit et trouver la source des débris pour régler le problème en s´assurant que tout est sécuritaire. Souvent c´est le conduit qui se détériore, et il faut alors le réparer ou le remplacer, selon le cas. Aussi, il est fréquent que des animaux font des nids dans les cheminées, et dans ce cas il faut installer une mitre adéquate pour ce genre de problème.