Depuis des siècles, les cheminées sont installées comme une source fiable de chauffage de l’espace, utilisées pour réchauffer les jours froids et les nuits sombres. Dans leurs applications modernes, les cheminées sont passées d’une nécessité à un intérêt visuel et à une merveille technologique. Cette évolution remarquable s’accompagne de décisions complexes et d’un ensemble infini de facteurs esthétiques et de performances à analyser. Utilisez ce guide pour vous aider à choisir le modèle le plus efficace et le plus approprié à votre conception.
Sluice Point d’Omar Gandhi Architect présente une cheminée suspendue qui tourne en fonction des préférences de l’utilisateur
Systèmes de cheminées
Foyers au bois : Bien qu’elles soient un peu passées de mode au lieu de leurs concurrentes à gaz, les cheminées à bois apportent chaleur, beauté et une dose de nostalgie aux espaces intérieurs et extérieurs. Lorsque vous spécifiez un foyer au bois, veillez à consulter votre fabricant et à lui fournir des informations suffisantes, notamment le plan de l’espace et la présence ou non d’une cheminée en maçonnerie. En outre, décrivez ce que vous souhaitez que la cheminée accomplisse ; doit-elle servir de point central d’un espace ou s’intégrer, en se conformant au milieu environnant ?
Chalet Forestier de l’Atelier Barda architecture
Les foyers à bois se composent de deux éléments fonctionnels principaux : la boîte à feu et la cheminée.
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Foyer :
Disponible dans de nombreuses formes et dimensions, la boîte à feu est l’unité qui abrite le feu lui-même. En Amérique du Nord, deux termes que vous rencontrerez probablement lors de vos recherches sur les modèles de foyers et de cheminées à bois sont traditionnels et certifiés par l’EPA. Les foyers traditionnels se trouvent dans les vieilles maisons partout en Amérique du Nord. Les foyers traditionnels, qui entraînent d’énormes pertes d’énergie, ne sont plus considérés comme des sources de chauffage efficaces. Les foyers certifiés EPA sont des foyers plus récents qui sont fabriqués en usine et souvent construits pour ressembler à des poêles à bois. Ces modèles ont été testés pour avoir des émissions de particules inférieures à 4,5 grammes par heure.
Cheminée :
Les foyers à bois sont généralement équipés d’une cheminée en maçonnerie ou préfabriquée. Les cheminées de maçonnerie sont construites à partir de matériaux non combustibles tels que la brique, le bloc de béton ou la pierre, et elles sont généralement spécifiées avec des semelles en béton pour supporter leur poids. Aujourd’hui, les cheminées en maçonnerie sont considérées comme très peu efficaces sur le plan énergétique, car elles perdent jusqu’à 85 % de la chaleur du feu par la cheminée. Les cheminées préfabriquées sont généralement moins chères et plus faciles à installer que les cheminées en maçonnerie et – dans la plupart des cas – n’ont pas d’exigences en matière de semelle.
En raison de la contribution de la fumée à la pollution atmosphérique, certains États américains ont imposé des restrictions à l’ajout de systèmes de chauffage au bois dans les nouvelles constructions. Consultez votre fabricant et réfléchissez sérieusement aux effets que les différents systèmes peuvent avoir sur l’environnement, pour les décennies à venir.
Maison de la cour du désert par Wendell Burnette Architects
Foyers au gaz :
Aujourd’hui, les foyers au gaz sont un choix populaire dans de nombreuses typologies architecturales. Plus propres et plus efficaces que leurs homologues à bois, les foyers à gaz sont un excellent moyen d’obtenir l’ambiance et la chaleur d’une cheminée traditionnelle, sans avoir à construire ou à entretenir une cheminée. En outre, elles sont extrêmement pratiques et offrent une utilisation facile pour l’utilisateur, puisqu’elles peuvent être mises en marche et contrôlées par simple pression d’un bouton et possèdent une réserve de combustible toujours présente.
Bien que les foyers à gaz soient souvent critiqués pour leur aspect factice, les fabricants ont consacré beaucoup de temps et d’énergie à produire une flamme jaune convaincante, qui ressemble beaucoup à la véritable flamme d’un foyer à bois.
Les foyers au gaz sont généralement dotés de l’un des trois types de systèmes d’évacuation. Dans le cas des systèmes à évacuation directe et des systèmes à évacuation par le haut, votre fabricant pourra vous recommander les exigences appropriées en matière de tuyaux d’évacuation avant l’installation.
B-Vent :
Parfois appelés foyers à ventilation naturelle, les foyers B-Vent utilisent un évent qui est installé à travers la maison et se termine au niveau du toit. Par conséquent, ces systèmes peuvent nécessiter des coûts d’installation et de main-d’œuvre importants. Contrairement aux cheminées à ventilation directe, qui sont constituées d’un système à deux tuyaux, les cheminées B-Vent ne sont constituées que d’un seul tuyau. Par conséquent, une plus grande quantité de chaleur est perdue par l’évent ; ces unités ont tendance à n’être efficaces qu’à environ 35-50%, ce qui signifie que seulement 35-50% du combustible consommé est converti en chauffage domestique.
Évent direct :
Les foyers à ventilation directe sont alimentés par du propane liquide ou du gaz naturel et sont complètement isolés de l’air intérieur chauffé, afin de garantir une combustion correcte, un bon rendement et la qualité de l’air intérieur. Grâce à une structure à double tuyau, les foyers à ventilation directe aspirent l’air extérieur pour la combustion par un tuyau, tout en évacuant tous les gaz d’échappement par un autre, vers l’extérieur de la structure. La ventilation peut être coaxiale ou colinéaire et peut passer soit par une paroi latérale, soit par le toit. Ces unités ont tendance à avoir un rendement de 75 à 85 %.
Cheminée sans vent par le Cabinet des foyers ; image par le Cabinet des foyers
Foyers sans conduit d’aération :
Les foyers sans conduit d’évacuation sont alimentés par du gel, du propane liquide, du gaz en bouteille ou du gaz naturel. Elles ne nécessitent pas de tuyau de ventilation, ce qui signifie qu’elles peuvent être placées dans des endroits inaccessibles aux constructions de foyers ventilés. Ils peuvent même être accrochés à un mur, comme une télévision à écran plat. Les foyers sans conduit d’évacuation sont généralement faciles à installer et relativement bon marché, car ils ne nécessitent pas le coût ou la main-d’œuvre supplémentaires associés à un conduit d’évacuation. Malheureusement, comme les produits sans conduit d’évacuation rejettent une petite quantité de fumées de combustion dans la maison, ils peuvent affecter les personnes sensibles aux odeurs ou allergiques. Les foyers sans conduit d’évacuation peuvent être efficaces à plus de 99 %, car toute la chaleur produite reste dans la pièce. Toutefois, elles sont interdites dans certaines villes américaines pour des raisons de sécurité.
Comme les foyers à gaz produisent moins de sous-produits de combustion que les foyers à bois, ils sont souvent considérés comme beaucoup plus respectueux de l’environnement. En outre, les foyers à gaz peuvent être installés en association avec des accessoires qui contribuent à augmenter l’efficacité énergétique du système. Il s’agit notamment des cuisinières à gaz et des thermostats intelligents. Si vous souhaitez intégrer une cheminée dans votre prochaine conception, nous vous recommandons d’examiner les possibilités de combustion du gaz.
Villa à quatre coins par Avanto Architects Ltd ; cheminée par Scan
Performance
Le rendement d’un foyer à bois est souvent plus difficile à prévoir, à mesurer et à contrôler qu’un foyer à gaz. Dans le cas des foyers à bois, il est important de réfléchir à la taille de votre foyer afin d’exploiter le bon rendement thermique et le bon niveau d’efficacité. Il arrive souvent que des unités plus grandes soient mal spécifiées, ce qui peut entraîner une diminution de l’efficacité et une dégradation plus rapide du produit lui-même. Lorsqu’un foyer est trop grand, les habitants ont tendance à faire des feux à faible intensité pour éviter la surchauffe, ce qui entraîne un gaspillage de combustible et une plus grande pollution de l’air.
En règle générale, les petites cheminées à bois sont préférables pour chauffer une pièce individuelle ou un petit loft ou un chalet. Les foyers au bois de taille moyenne conviennent aux espaces comportant des éléments extérieurs semi-exposés, tels que les porches grillagés ou les pièces ouvertes avec de grandes fenêtres. Les grandes cheminées à bois sont utiles dans les zones de climat froid et les espaces extérieurs, où le flux d’air évacue très rapidement la chaleur.
Certaines mesures vous permettront de prévoir avec précision le rendement thermique de votre foyer à gaz.
- Puissance d’entrée : La quantité d’énergie combustible qu’une cheminée à gaz peut consommer en une heure.
- Puissance de sortie : La quantité de chaleur fournie par la cheminée à la zone environnante.
Les Puissances d’entrée et de sortie sont généralement exprimées en unités thermiques britanniques par heure (Btu/h). Une valeur d’entrée élevée ne garantit pas une valeur de sortie élevée ; cela dépend de l’efficacité du foyer. Un foyer très efficace brûlera beaucoup moins de gaz afin de fournir la même quantité de chaleur qu’un foyer inefficace. Par conséquent, la puissance calorifique est l’indicateur le plus important, lorsque vous essayez de déterminer la taille appropriée d’un foyer à gaz.
L’éléphant vert d’Azovskiy + Pahomova présente une cheminée écologique à base d’éthanol de Planika Fires
D’autres fonctions vous aideront à gérer les conditions de chaleur de votre pièce et la consommation d’énergie de votre cheminée.
Gamme de réglage :
Les foyers à gaz permettent aux utilisateurs de réduire librement l’intensité d’une flamme, ce qui contribue à prévenir la surchauffe. Les plages de réglage permettent de réduire la consommation de combustible en évitant la perte d’énergie qui se produit lorsqu’un foyer est allumé et éteint de manière répétée pour maintenir une température confortable. Certains des modèles de foyers à gaz les plus flexibles peuvent s’ajuster jusqu’à 20 % de leur puissance calorifique totale. Cela signifie que pour un foyer de 30 000 Btu/h, la plage de réglage permet à l’utilisateur de consommer de l’énergie à un taux aussi bas que 6 000 Btu/h.
Thermostat automatique :
De nombreux foyers à gaz sont également équipés de thermostats automatiques. En réglant automatiquement la puissance calorifique, ces thermostats aident les utilisateurs à maintenir une pièce à une température constante et confortable.
Distribution de la chaleur :
Certaines cheminées à gaz peuvent être raccordées à des conduits (comme une chaudière) afin de distribuer la chaleur dans de nombreuses zones de la maison ou du bâtiment. Comme cela nécessite une intervention beaucoup plus invasive, parlez-en à votre fabricant dès le début, si c’est une option qui vous intéresse.
Lampe témoin :
Une veilleuse est une petite flamme de gaz qui allume le brûleur principal, chaque fois que l’appareil est allumé. À elle seule, une veilleuse peut consommer de 600 à 1500 Btu de gaz par heure ; si elle est laissée allumée en permanence, cela peut augmenter considérablement la consommation et les coûts énergétiques. Certains modèles de foyers à gaz éliminent complètement le besoin d’une veilleuse.
Allumage électronique :
Certains foyers sont équipés d’un démarreur automatique, ce qui élimine la nécessité d’une veilleuse continue. Ces modèles redémarrent la combustion du gaz chaque fois qu’une flamme est désirée. Bien que l’allumage électronique permette d’économiser de l’énergie, certains utilisateurs préfèrent avoir une veilleuse car elle leur fournit une source de chaleur auxiliaire qui ne dépend pas de l’électricité. Cela signifie que même en cas de panne de courant, ils n’auront aucun problème à produire une flamme.
Accessoires pour foyers
Les différents accessoires et éléments esthétiques d’une cheminée affectent le plaisir visuel. Cependant, ces éléments jouent également un rôle important dans les performances et l’efficacité énergétique de la cheminée. Plus la surface d’un appareil est exposée à une pièce, plus elle rayonne de la chaleur vers son environnement. Par conséquent, les cheminées indépendantes et les foyers montés sur l’âtre, qui font saillie vers l’extérieur du mur, ont tendance à avoir un rendement calorifique plus élevé. Dans notre collection, Red-Hot Designs : 7 cheminées étonnantes pour des résidences minimalistes, vous trouverez plusieurs options de design de cheminée que vous pouvez consulter pour vous inspirer.
Cheminée :
Les manteaux de cheminée sont un cadre décoratif optionnel qui entoure la cheminée et son revêtement. Les designs vont du minimaliste et épuré à l’ornementation sculptée à la main ou à la machine.
Foyer :
Situé sous le manteau de cheminée, le foyer est la partie du plancher qui s’étend au-delà de la façade d’une cheminée. Le foyer est fait d’un matériau non combustible. La plupart des foyers à gaz modernes n’ont pas besoin de foyer ; les fabricants suggèrent plutôt de laisser un espace libre de 92 cm (36 pouces) devant ou autour du foyer, selon sa forme.
Haus H de Titus Bernhard Architekten présente une cheminée à gaz entourée de panneaux de verre sur quatre côtés
Portes et écrans :
De nombreux foyers au bois peuvent être équipés de portes vitrées, mais les portes ne sont pas nécessaires pour un bon fonctionnement. En revanche, les foyers à gaz utilisent un écran de verre pour garantir l’efficacité et la qualité de l’air intérieur. Dans ce cas, pensez à la forme que vous souhaitez donner à votre cheminée et si vous voulez qu’elle soit vitrée sur un, deux, trois ou quatre côtés.
- Bûches de gaz : Les bûches à gaz sont des bûches en céramique peintes qui donnent à votre cheminée à gaz l’aspect d’un feu de bois.
- Roches de lave : Les roches de lave sont des roches en verre trempé ou en céramique résistantes à la chaleur qui se trouvent sur le dessus d’un brûleur, donnant à votre cheminée ou à votre foyer l’aspect d’un feu robuste. Les roches de lave sont disponibles dans une variété de tailles, de finitions, de styles et de couleurs.
Chaque fois que vous intégrez une cheminée dans votre conception, nous vous recommandons de consulter un fabricant certifié. Les cheminées peuvent facilement devenir un problème de sécurité, il est donc absolument essentiel de spécifier les composants appropriés à votre situation particulière.
Études de cas
Augmenter le chauffage : 5 élégants modèles de foyers à gaz
Bien que les foyers à gaz doivent être soigneusement réglementés et spécifiés en raison des préoccupations liées aux émissions, les fabricants et les concepteurs explorent de nouvelles conceptions qui offrent des alternatives intéressantes aux modèles traditionnels. Ces modèles vont des systèmes encastrés et autonomes aux modèles flottants.