Les foyers de masse bientôt certifiés par l’US EPA? (réservé)

Les foyers de masse bientôt certifiés par l’US EPA? (réservé)

 

Foyer Iny

Le banc chaud est un aimant pour la famille Iny-Belzile ainsi que ses invités! © L’esprit du lieu

«  Le foyer de masse, c’est son cinquième bébé », confie Karen Iny en parlant de son mari, Luc Belzile. « L’amour qu’il consacre à couper son bois, l’excitation de faire le feu, beaucoup de ses pensées gravitent autour du foyer. C’est son gros plaisir. » « J’ai toujours aimé chauffer au bois, mais c’est beaucoup de travail, ajouter du bois aux deux, trois ou quatre heures, dit Luc. Certains se réveillent même la nuit pour faire un feu! J’ai été impressionné par l’efficacité énergétique du foyer de masse, le fait qu’on brûle [facilement 30 %] moins de bois qu’avec un poêle ordinaire, la réduction de la pollution environnementale et la chaleur radiante très réconfortante qu’il émet. »

C’est après avoir visité une maison en vente dotée d’un de ces foyers de maçonnerie que le couple Iny-Belzile a choisi ce type de chauffage pour leur maison bâtie en 2015 à West Brome, en Estrie. Ils ont été séduits par ce système de chauffage par rayonnement qui pollue très peu et stocke la chaleur du feu dans au moins quatre tonnes de maçonnerie. Dans certaines conditions, il peut même chauffer à lui seul une maison complète avec un seul feu quotidien, contrairement au poêle ou foyer classique qui surchauffe rapidement la maison, perd beaucoup de calories par la cheminée et se refroidit rapidement.

Installé au cœur de leur maison, le foyer de masse est l’aimant contre lequel la famille aime se coller, enchaîne Luc Belzile. « En hiver, nos quatre enfants se réveillent, ils descendent en bas et lèvent leur pyjama pour se coller le ventre ou le dos directement sur le dossier du banc qui demeure toujours tiède. C’est une chaleur confortable. Je pourrais comparer ça à un bain chaud, mais jamais brûlant. Je n’ai plus besoin de prendre de bains l’hiver pour me réchauffer tout le corps! L’hiver, le foyer est devenu le point de rencontre hors de la cuisine. On y passe de bons moments avec nos amis autour d’un souper. Quand on fait la fête, les gens se rassemblent sur le banc qui peut asseoir six personnes. Même si c’est en pierre, ça reste confortable. Je n’ai pas beaucoup de gras sur le corps, mais des fois je fais un somme dessus l’après-midi. »

Leur foyer a été construit par le maçon Jean-David Morneau de l’entreprise L’esprit du lieu, de Val-David, dans les Laurentides. « On a travaillé beaucoup le point de vue technique avec Jean-David, et Andrée [Perreault, designer et sa conjointe] s’est très impliquée pour le design de la forme et la finition enduit à la chaux. Certaines pierres possèdent une forme de feuille, c’est doux à voir en entrant dans la maison. Ce sont des gens très, très agréables. Jean-David restait toujours très ouvert aux changements, il a été assez flexible pour adapter son horaire et se montrait rapidement disponible du début à la fin du chantier. »

IMG 2088Foyers autrichiens

Jean-David Morneau s’est spécialisé notamment en foyers autrichiens aux formes uniques et dont les dimensions sont calculées en fonction de la puissance de chauffage requise (de 2 à 12 kilowatts). Ces foyers s’installent à partir de 13 000 $, mais celui de Luc et Karen, qui fait environ 11 pieds de long avec son banc, a coûté 28 000 $, fondation et cheminée incluses. Selon Luc Belzile, quiconque en a les moyens financiers et aime chauffer au bois n’a aucune raison de ne pas se payer un tel luxe. « On est ici pour le long terme, il s’agit d’un investissement. C’est le meilleur chauffage au bois qu’on peut avoir parce qu’il brûle tous ses gaz et ne libère presque pas de particules fines. C’est une Porsche! »

Un luxe que les Montréalais ne peuvent cependant pas se payer, sauf dans les arrondissements défusionnés comme Pointe-Claire et Senneville. Contrairement à la métropole, ceux-ci n’exigent pas que les foyers de masse soient certifiés selon la norme 40 CFR partie 60, de performance des appareils de chauffage au bois, publiée par l’Agence de protection de l’environnement américaine (l’EPA).

 

Un long processus de certification

Fondée en 1984 et regroupant environ 130 entreprises, la Masonry Heater Association (MHA) nord-américaine collabore avec l’EPA depuis une décennie en vue de faire certifier tant les foyers de masse construits de A à Z par un artisan que ceux dont le cœur est usiné. Les foyers de masse n’ont jamais été règlementés par l’EPA.

Foyer MD 2« En élaborant son règlement sur les émissions des poêles à bois en 1988, l’EPA était pleinement consciente qu’une exemption des essais et de la certification pour les foyers de masse ne compromettait pas l’objectif de réduction des émissions des systèmes de chauffage au bois », explique le site Web de la MHA, citant l’EPA qui écrivait cette année-là dans le registre fédéral américain : « L’intention du comité était d’exempter des normes ces appareils (foyers de masse) qui comptent sur des conditions de brûlage propre riche en air et à haute efficacité de combustion. »

La version 2015 de sa norme précise : « L’EPA ne finalise pas, à l’heure actuelle, les normes de performance proposées pour les nouveaux foyers de masse résidentiels afin d’accorder du temps additionnel à la MHA pour terminer le développement de méthodes d’essai, un programme de calcul d’émissions et une norme de dimensionnement alternatif. »

Top Down Fire Lighting

David Émond démarre son feu par le dessus avec du petit bois bien sec, une technique suisse qui améliore la combustion en asséchant et en réchauffant le bois et le catalyseur le plus vite possible. © Youtube

Ce travail est coordonné par Lopez Labs, un réseau de laboratoires privés soutenus par la MHA et dirigé par le Québécois Norbert Senf, de Shawville, chez qui l’organisme américain a installé son laboratoire. Semi-retraité, cet ancien vice-président et webmestre de la MHA représente la sommité nord-américaine en la matière. Depuis 1979, ce maître âtrier a vendu environ 500 foyers de masse — plusieurs bâtis de ses propres mains, mais en majorité des cœurs Heat Kit préfabriqués par son entreprise Masonry Stove Builders. Senf fut le premier fabricant à faire approuver des foyers de masse dans les maisons certifiées R-2000 par Ressources naturelles Canada, en introduisant l’air au-dessus du feu pour hausser l’efficacité de la combustion.

En entrevue téléphonique, il nous a expliqué pourquoi il est selon lui ridicule d’interdire cette forme de chauffage. « Les foyers de masse ont toujours été reconnus comme propres. Je peux compter sur les doigts d’une main les comtés — au Nevada, en Californie et au Colorado — qui les interdisent parce qu’ils ne sont pas certifiés EPA. D’abord, le nombre de foyers de masse en opération est si bas [il s’en vend à peine mille par année aux États-Unis] que du point de vue de la qualité de l’air, c’est une goutte d’eau dans l’océan. »

Feu Foyer Masse Norbert SenfSelon lui, les essais en laboratoire ont démontré qu’un foyer de masse émet généralement environ 25 grammes de particules fines à l’heure, mais durant moins de deux heures par jour. Bref, ses émissions d’environ 1 gramme à l’heure (gr/h) en moyenne sur 24 heures se comparent à celles des poêles aux granules et se trouvent en deçà de la limite de 2,5 gr/h que la norme de l’EPA exigera des poêles et foyers au bois en 2020. Comparativement, les millions de camions et d’autobus au diésel qui roulent depuis 20 ans émettent constamment 35 gr/h, selon le site burningissues.org!

« L’année dernière, une étude néo-zélandaise a démontré que sur le terrain, les poêles aux granules sont trois fois plus polluants qu’en laboratoire », ajoute-t-il. Par ailleurs, l’organisme environnemental américain National Resources Defense Council (NRDC) déclarait en 2013 que l’appétit européen pour nos granules cause « un désastre environnemental ». Le NRDC plaide pour l’usage de biomasse résiduelle locale et milite contre l’exportation de nos forêts pour assouvir l’appétit vorace des Européens pour cette forme de chauffage, soulignant que le transport de granules outre-mer annule les prétentions de carboneutralité de ce type de chauffage.

Norbert Senf ignore les intentions de l’EPA quant au dossier des foyers de masse depuis que Donald Trump a mis la hache dans son budget et nommé un champion des énergies fossiles pour diriger cette agence. « Mais l’EPA est poussée par les États, ils veulent que tous les appareils de chauffage au bois soient règlementés. » En l’absence de subventions pour permettre aux artisans et fabricants de se payer de coûteux essais dans de grands laboratoires (10 000 $ à 15 000 $ par modèle), l’EPA se fie sur l’excellente réputation de Senf et de la MHA. Pour mesurer les émissions, Senf utilise le même tunnel de dilution Condar requis par l’EPA pour mesurer les émissions des poêles et foyers et conçu dans les années 1980 lorsque l’Oregon a développé les premières normes. « Mais comme ça coûte très cher, nous avons proposé d’adapter le logiciel autrichien qui vérifie comment un design de foyer fonctionnera. Les Autrichiens sont à la fine pointe de la technologie. Leurs boîtes à feu écolabellisées ont permis une réduction des émissions de 40 à 50 %, aussi bas que 0,5 à 0,7 g/h. »

Tulikivi TTU 2700

Le fabricant finlandais Tulikivi propose une pierre à savon très dense et des revêtements aux finis modernes. © Tulikivi

Selon Jean-David Morneau, le fabricant finlandais Tulikivi, principal manufacturier de foyers de masse au monde, devrait être le premier à obtenir une homologation US EPA d’ici quelques années. « Sa pierre à savon [stéatite] plus dense stocke davantage de chaleur et il propose aussi des revêtements aux finis plus modernes », dit-il de ces appareils dont il commence la distribution cet automne. Il tient toutefois à préciser que Les Pierres stéatites, qui possède une carrière en Beauce, offre aussi de bons foyers de masse revêtus de cette pierre mythique.

Mais pour Luc Belzile, à moins de vivre à Montréal, rien ne sert d’attendre l’homologation américaine pour profiter d’un foyer de masse. « Je n’ai aucun regret de l’avoir fait, ce cinquième bébé! »

 

Confort écologique et autonomie énergétique

Thermas

Leurs propriétaires apprécient la douce chaleur radiante des foyers de masse et la possibilité de s’en servir pour cuisiner. © Thermas Foyers de Masse

Le foyer de masse est l’un des systèmes de chauffage au bois les plus performants au monde. Il peut compter de 400 à 700 éléments de maçonnerie réfractaire qui doivent être assemblés avec une grande précision, explique l’artisan Tristan Fortin Le Breton, propriétaire de l’entreprise Thermas Foyers de Masse, de Deschambault, dans la région de la Capitale-Nationale. Il peut être raccordé à une cheminée existante ou être intégré aux plans d’une maison neuve, souligne l’âtrier-maçon dans une vidéo présentée sur son site Web.

Outre son ami Jean-David Morneau avec qui il collabore parfois, Tristan Fortin Le Breton est le seul autre artisan québécois à construire des foyers de masse personnalisés à temps plein depuis une dizaine d’années. « Chez Thermas, on tient compte des dimensions de la maison, du type de construction, de l’isolation et de la situation géographique. » Il insiste bien sûr sur l’importance de la rigueur, notamment dans le respect des exigences du Code du bâtiment et des joints d’expansion entre le cœur et le foyer, et dans le choix de briques réfractaires résistantes aux très hautes températures. Mais son entreprise se démarque aussi par l’esthétisme de ses foyers conçus sur mesure et par son service à la clientèle. « Le foyer de masse offre beaucoup de flexibilité dans le design et le choix des matériaux de revêtement. Nous accompagnons le client de A à Z, jusqu’au choix du chapeau du foyer. Il faut qu’il se retrouve dans son foyer. »

Thermas Coeur

L’énergie stockée dans la masse réduit considérablement les pertes de chaleur par la cheminée. © Thermas Foyers de Masse

Alors que nos ancêtres bretons et normands utilisaient des foyers ouverts excessivement gourmands et peu efficaces, nous vivons sous un climat plus semblable à celui des Scandinaves, fait remarquer M. Fortin Le Breton. À la suite d’une pénurie de bois survenue au 18e siècle, ce sont d’abord les Suédois puis les Finlandais qui ont perfectionné les poêles à accumulation pour maximiser le rendement calorifique de la matière première. Et ce, bien au-delà de la technologie hypocauste qui servait à chauffer les bains et planchers de la Rome antique.

Les avantages de ces foyers

Tristan Fortin Le Breton explique les trois caractéristiques essentielles qui démarquent les foyers de masse :

1. Une combustion à très haute température (jusqu’à 2 000 °F ou 1 100 °C) et ultrarapide — il faut deux heures en moyenne pour consumer 40 à 50 livres (18 à 23 kg) de bois.

2. Des séries de conduits de maçonnerie intégrés à la structure du foyer et par lesquels les gaz de combustion circulent pour y transférer leur chaleur avant d’être évacués par la cheminée.

Comme l’explique le livre Poêles à accumulation – Le meilleur du chauffage au bois, de Vital Bies et Marie Milesi (Terre vivante, 2010), avec ses conduits d’accumulation verticaux, le kakelugn suédois du 18e siècle avait amélioré de 20 % l’efficacité de l’ancien kachelofen d’Europe centrale. En réponse aux problèmes de fissuration due à une mauvaise répartition de la chaleur, un ingénieur suédois vivant en Finlande, E. A. Wilman, allait inventer la double peau avec joint de dilatation qui fait redescendre les fumées uniformément sur tout le pourtour de l’appareil. « Comme le bas du poêle est plus froid que le haut, le conduit de fumées part du bas et ne subit pas de stress thermique trop important, précisent Biest et Milesi. À l’extérieur du poêle, l’air de la pièce, en se chauffant, se déplace doucement du bas vers le haut de l’appareil, en suivant un chemin exactement opposé au flux interne des gaz. » C’est ce principe à contre-courant (contraflow en anglais) rapidement adopté par les Finlandais qui est à la base de presque tous les modèles très sécuritaires et très efficaces d’aujourd’hui, ajoutent les auteurs.

3. L’utilisation de la structure pour accumuler et transférer lentement la chaleur par rayonnement dans la presque totalité de la maison. Selon les caractéristiques du foyer et de la maison, le rayonnement de la masse chaude émet ses calories sur un cycle de 24 heures ou davantage, sous forme de rayonnement infrarouge doux et sain — le même type que celui émis par le feu et le soleil. « C’est comme mettre un soleil dans une maison », illustre Tristan Fortin Le Breton.

4.2 Foyer GervaisLuc Belzile, propriétaire d’un foyer L’esprit du lieu, explique : « Chez nous, le thermostat est souvent réglé à 19,5 °C au lieu de 21 °C, parce que la maison semble plus chaude avec le chauffage radiant. On se sent plus confortables. Avec un système à air chaud, les murs et planchers restent froids, car l’air ne transmet pas bien sa chaleur. J’allume le feu et ferme l’entrée d’air seulement une heure ou une heure et demie plus tard. Le feu doit brûler très chaud pour que la combustion soit complète. C’est pour ça que c’est tellement propre. Avec un appareil à combustion lente, on réduit l’entrée d’air plus vite. Ça brûle à une température plus basse et c’est une combustion moins complète, mais ça surchauffe la maison. Ici, c’est la masse qui absorbe la chaleur, il n’y a pas de grosse augmentation de la température ni de stratification de l’air ». Alors qu’avec un convecteur électrique et un poêle ou foyer en métal, on surchauffe l’air qui monte au plafond puis se refroidit en descendant, un système radiant maintient des températures assez constantes.

Constamment raffinée, cette technologie comporte d’autres avantages, ajoute Tristan Fortin Le Breton :

• « C’est un mode de chauffage très sécuritaire. Avec son très grand volume, la surface de la maçonnerie est aux alentours de 60 °, jamais trop chaude au toucher ().

• La combustion complète génère peu de fumée, très peu de cendres et pratiquement pas de créosote, chose très appréciée par les assureurs, car cela élimine virtuellement les risques de feu de cheminée.

• L’on peut profiter d’une source d’énergie renouvelable et facilement disponible localement pour viser l’autonomie énergétique et se mettre à l’abri des pannes du réseau électrique. Une bûche d’environ quatre pouces de diamètre équivaut à un litre d’essence en termes de potentiel énergétique.

Foyers Md2

© Foyer de masse MD

Idéalement installé au centre d’une maison à haute efficacité énergétique et à aires ouvertes, un tel foyer pourra servir d’unique système de chauffage à raison d’un feu par jour ou de deux par grands froids. Mario Dallaire, qui distribue les foyers de masse ontariens Temp-Cast et québécois Feu Vert ainsi que les portes et accesssoires finlandais Pisla, en fait la preuve : « J’ai une maison de type Novoclimat et je chauffe deux étages de 45 par 47 pieds [4 230 pi2 au total] juste avec mon foyer de masse. Ma femme et mes deux enfants m’ont dit : ‘‘C’est mieux de marcher!” J’ai donc passé des fils dans les chambres pour installer un chauffage d’appoint, mais nous n’en avons jamais eu besoin. »

Plusieurs propriétaires préfèrent utiliser un appoint électrique pour les grands froids plutôt que de faire un second feu quotidien. Ces jours-là ou durant une absence prolongée, la maison de Luc Belzile est chauffée par une fournaise électrique. » Quand on prévoit un réchauffement rapide des températures extérieures, un deuxième feu risquerait de surchauffer le lendemain, explique-t-il. C’est plus rapide et plus facile à régler avec le chauffage électrique. Jean-David [Morneau] nous a demandé si on voulait un plus gros foyer pour couvrir toutes les températures, mais question de prix et d’efficacité, nous avons préféré qu’il couvre 90 % des besoins de chauffage. Les grands froids sont rares et ça prend alors deux-trois heures avant de ressentir chaleur de la masse, sauf devant la vitre où c’est plus rapide. Comme mes parents sont nos voisins, si on quitte pour deux-trois jours, je demande à mon frère de faire un feu par jour, parce que ça prend environ 12 heures pour recharger la masse quand elle est refroidie. »

Moins de bois à transporter

Le foyer de masse plaît aussi aux gens pour qui la manipulation du bois de chauffage s’avère une corvée. « C’est facile d’utilisation car partir un feu prend à peine dix minutes par jour. On se sent en contrôle parce qu’il n’y a rien d’autre à faire », souligne Tristan Fortin Le Breton. Le faible coût de l’électricité inhibe le déploiement des énergies propres comme le solaire, l’éolien et la biomasse, déplore l’entrepreneur. « Néanmoins, nos clients nous disent que c’est le plaisir de vivre avec un foyer de masse qu’ils apprécient, dont le fait de s’en servir pour cuisiner. »

Fossile Emond

Tristan Fortin Le Breton construit des foyers « imprégnées par le site » de ses clients. Au bord d’une rivière traversant la forêt des Émond, il a sélectionné diverses pierres comprenant des fossiles apparents. © David Émond

Comme en témoigne son client David Émond, de Pont-Rouge, dans Portneuf, qui allume son feu avec une torche au propane et des éclisses et des branches de pin séchées depuis deux ans, pour éviter de polluer en brûlant du papier journal : « Ça fait une chaleur vraiment agréable et avoir l’unité de chauffage au rez-de-chaussée permet de voir le feu, contrairement à un poêle installé au sous-sol. Nos murs en bois rond ont énormément de masse pour stocker la chaleur et cette douce chaleur a empêché de les faire sécher trop vite et de fendre les poutres. Le fait d’avoir un four me permet de cuisiner plein de choses — du pain, des pizzas, du poulet en cocotte, des rôtis. Comme je suis papa à la maison, je l’utilise beaucoup, je n’ai pas besoin de four électrique, l’énergie est toujours disponible.

Quand il fait froid l’hiver, le four est autour de 350 degrés Fahrenheit [177 °C) toute la journée. Je fais un feu par jour ou deux quand ça tombe en bas de -15 °C le jour. Si je l’allume à 11 h, je sais que je pourrai mettre mon poulet au four vers 14 h pour qu’il soit prêt à 17 h. Quand je pars le feu dans le salon, mes deux enfants de 3 et 5 ans lisent et jouent devant. Ça nous apporte beaucoup de relaxation, le fait de contempler la flamme qui change tout au long du feu, plus jaune orange au début et plus bleue quand la température monte et que ça fait de la braise. Il faut entretenir la chaleur dans la masse. C’est ta job, en tant que propriétaire du foyer, de ne pas le laisser aller ou chauffer trop. Consulter la météo qu’il fera dans 12 heures pour éviter de trop chauffer le lendemain, j’aime ça. C’est amusant, d’autant plus qu’on le chauffe moins souvent qu’un poêle! »

 

Pour en savoir davantage

Entrevue vidéo chez L’esprit du lieu.

The Hearth as an Element of the Sustainable House – A Comparison of Emission Test Methods for New Clean Burning Wood Fired Masonry Fireplaces, Norbert Senf, Masonry Stove Builders, 1996.

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