Face à la multitude de polluants de l'air intérieur, la ventilation se doit de fournir un renouvellement d'air suffisant pour assurer une bonne qualité d'air. Cependant, les exigences de réduction de la facture énergétique des bâtiments ont entraîné l'adoption de diverses stratégies de ventilation visant de plus en plus à réduire les déperditions liées au renouvellement d'air, souvent au détriment de la qualité d'air. Nous proposons de faire une évaluation des performances des systèmes de ventilation au regard de ces deux critères. Ces tâches d'évaluation et de comparaison sont effectuées tant sur le plan expérimental que numérique. Des scénarios de pollution réalisés dans la maison expérimentale MARIA à l'aide de la méthode des gaz traceurs ont permis d'évaluer en situation réelle les conditions de fonctionnement du principe de balayage des logements. Ainsi, avec la ventilation mécanique contrôlée double flux, l'air issu des chambres et du séjour est convenablement drainé vers les pièces humides pour y être extrait. La VMC simple flux et la ventilation naturelle permettent également d'obtenir des résultats assez satisfaisants. Cependant, ces échanges internes restent sujets à des perturbations, notamment aux infiltrations dues à la force du vent. Au niveau numérique, l'évaluation des performances de la ventilation a nécessité le développement dans l'environnement Matlab/Simulink d'un outil de simulation thermo-aéraulique des bâtiments multizones. La maison expérimentale a ainsi été modélisée avec les caractéristiques aérauliques et thermiques de son enveloppe et les différents réseaux de ventilation qui y sont installés. Des comparaisons ont été effectuées entre le modèle aéraulique et l'étude expérimentale du transfert de polluant entre les différentes pièces de la maison. Les résultats donnent une dynamique similaire en ce qui concerne l'évolution des concentrations en gaz traceur. Toutefois, les niveaux élevés de concentrations fournies par le modèle indiquent qu'une bonne représentation de la maison MARIA exige la connaissance avec plus de précision des liaisons aérauliques telles que la perméabilité à l'air par façade et la perméabilité entre pièces de la maison. Aussi, la maison est-elle simulée dans la présente étude avec le modèle obtenu en première approximation. Les simulations effectuées sur une période de chauffage dans la météo de la zone H1a ont montré que les performances de la VMC double flux, en termes de qualité d'air et de dépenses énergétiques, semblent meilleures. La ventilation hygroréglable, bien que permettant de réduire de manière assez conséquente la facture énergétique, peine souvent à maintenir une qualité d'air convenable. La ventilation naturelle qui semblait surdimensionnée donne cependant des performances moyennes par rapport à la VMC simple flux. Enfin, l'étude de l'influence de l'efficacité des systèmes de ventilation a permis de souligner l'importance de ce facteur dans le maintien d'une bonne qualité d'air à l'intérieur des bâtiments.

La mauvaise qualité de l'air intérieur a été classée parmi les cinq principaux risques environnementaux sur la santé publique (EPA, 2013). La ventilation est une solution bien connue pour réduire la variété de contaminants qui pourraient être trouvés à l'intérieur de bâtiments résidentiels. Cependant, comme l'air propre est un facteur essentiel pour une vie saine et un bâtiment sain, une faible consommation d'énergie est essentielle pour une planète saine. Pour ces raisons, différentes recherches scientifiques sont menées pour l'amélioration des performances des systèmes de ventilation afin de créer un équilibre entre la distribution de l'air et la qualité de l'air intérieur d’un côté et le confort thermique et l'efficacité énergétique d’un autre côté. Un des systèmes de ventilation existants est la ventilation mécanique par insufflation (VMI). Son principe consiste à introduire mécaniquement de l’air neuf depuis l’extérieur, après l’avoir filtré et préchauffé. Les systèmes existant à ce jour en France introduisent l’air via un ou deux points d’insufflation (situés généralement au centre de l’habitation). Quant à l'évacuation de l’air vicié, celui-ci est véhiculé par les sorties naturelles installées dans chaque pièce de la maison. L’objectif de ce travail est tout d’abord d’étudier les performances de la ventilation par insufflation dans un environnement réel puis de trouver des pistes d’amélioration qui permettront d’atteindre une meilleure qualité de l’air intérieur. En se basant sur deux études préliminaires présentées par le chapitre II, on a installé un système à insufflation répartie (un point d’insufflation/pièce de vie) dans une maison réelle où l’on a mené des expérimentations. Des scénarios d’émission de polluant ont été effectués à l’aide de la technique de gaz traceur. L’étude a montré que, malgré un débit de ventilation global du système VMI inférieur à celui du système de référence (ventilation mécanique par extraction hygroréglable B), la VMI fournit des résultats satisfaisants. En outre, elle aide à lutter contre le confinement des chambres et à réduire à l'intérieur, les concentrations des particules provenant des sources extérieures. Une étude numérique est réalisée en utilisant un modèle aéraulique et de transfert de masse multizone. Les résultats ont montré un bon accord avec l'expérience et sont prometteurs pour l’avenir ; une étude paramétrique permettant d'améliorer la performance de la VMI vient parachever ce travail. / Poor indoor air quality has been ranked among the top five environmental risks on public health (EPA, 2013). The ventilation is a well-recognized solution for reducing the variety of contaminants that could be found inside residential buildings. However, as well as clean air is an essential factor for a healthy life and a healthy building, low energy consumption is significant for a healthy planet. For these reasons, scientific research are conducted to improve the performance of ventilation systems in order to obtain a balance in the controversial relationship between the air distribution and indoor air quality on the one hand and the thermal comfort and energy efficiency on the other hand. One of the existing ventilation systems is the Supply-Only Ventilation (SOV), known also as positive input ventilation (PIV). It functions by mechanically introducing fresh, filtered and preheated air into the center of the building. So far, the existing systems in France introduce air through one or two supply points (usually located in the center of the house). As for the evacuation, steal air goes out through natural vents installed in each room of the house. The aim of this study is to evaluate the performance of this system in terms of indoor air quality in a real environment and to find improvement field that will help in increasing the indoor air quality. Based on preliminary studies and on the airflow path principle required by French regulation, we decided to investigate a Multi Supply-Only Ventilation system (M-SOV). The idea is to have an insufflation point in the bedrooms and living room, while the free air outlets are located in the utility rooms (kitchen, bathroom and toilets). Different emission scenarios are experimentally simulated using tracer gas methods. The study shows that even though the flow rate of this system is lower than the extract only ventilation system (EOV), it provides satisfactory results. In addition, it helps fight against the confinement room and reduce the indoor particles concentrations originated from outdoor sources. A numerical study using a multizone airflow and contaminant transport model is performed. The numerical results show a good agreement with that of the experimental ones. Moreover, they are promising for the future parametric study in order to improve the SOV performance.