Analyse des performances thermiques des constructions en climat tropical PDF Download
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Étude de l'influence de la conception architecturale sur le confort des usagers des bâtiments en climat chaud. Analyse de la qualité thermique des ambiances par rapport aux exigences de confort, dans les régions tropicales humides et sèches. Évaluation des performances thermiques de chaque composant de l'enveloppe vis-à-vis des critères de confort thermique définis pour les climats chauds. Étude expérimentale in situ dans des logements récemment construits à Abidjan. Comparaison des résultats de simulation numérique par rapport aux données expérimentales. Étude de l'influence du couplage des transferts de chaleur et de masse dans les parois sur le comportement hygrothermique des constructions en milieu tropical humide. Évaluation des conditions de confort thermique et comparaison au modèle de simulation fonctionnant sans prise en compte de l'humidité dans les matériaux.
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Étude de l'influence de la conception architecturale sur le confort des usagers des bâtiments en climat chaud. Analyse de la qualité thermique des ambiances par rapport aux exigences de confort, dans les régions tropicales humides et sèches. Évaluation des performances thermiques de chaque composant de l'enveloppe vis-à-vis des critères de confort thermique définis pour les climats chauds. Étude expérimentale in situ dans des logements récemment construits à Abidjan. Comparaison des résultats de simulation numérique par rapport aux données expérimentales. Étude de l'influence du couplage des transferts de chaleur et de masse dans les parois sur le comportement hygrothermique des constructions en milieu tropical humide. Évaluation des conditions de confort thermique et comparaison au modèle de simulation fonctionnant sans prise en compte de l'humidité dans les matériaux.
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Dans le contexte du développement durable et du changement climatique, l'adaptation des bâtiments au contexte climatique des pays chauds est une nécessité pour améliorer les conditions de vie dans les logements. L'isolation thermique des bâtiments à l'aide de matériaux biosourcés d'origine végétale est une solution intéressante qui s'inscrit dans la logique de leur disponibilité et accessibilité à coûts très réduits. Nous présenterons les études réalisées pour caractériser les propriétés thermiques des matériaux d'origine végétale : feuilles de banane, feuilles de latanier, fibres de vétiver, fibres de palmiste, sargasses, feuilles de cocotier, sciure de bois et feuilles de canne à sucre. Nous avons réalisé une expérimentation en Haïti, des feuilles de bananes ont été utilisées comme protection solaire de la toiture en vue d'évaluer leur performance thermique.Nous avons effectué des simulations thermiques des modèles de bâtiments intégrant ces matériaux au sein de leur enveloppe afin d'étudier l'influence des fibres végétales notamment les feuilles de bananes sur la consommation d'énergie et le confort thermique en utilisant les fichiers météos de Port-au-Prince et du raizet. Nous avons adapté en climat tropical humide le calcul de l'indice de confort pour intégrer l'humidité relative comme une fonction du temps et non plus comme une constante. Nous avons effectué une étude paramétrique de l'influence de la vitesse d'air intérieur sur le confort thermique. Lorsque les cellules sont isolées en toiture et aux murs l'évolution de leur indice de confort thermique sont acceptables selon la norme ASHRAE avec plus de 80% de point situé dans la zone de confort sur une année.
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Ce livre offre un panorama complet sur l'importance des constructions de bâtiments bioclimatiques en Afrique tropicale sèche. La plupart des concepteurs construisent des bâtiments sans tenir compte des caractéristiques du climat de la zone. C'est dans le but d'apporter une contribution à la résolution de cette problématique que ce livre essaie de procéder à l'analyse des conditions de l'habitat actuel en comparaison à l'habitat vernaculaire et colonial et de proposer des modèles appropriés de conceptions bioclimatiques avec des techniques architecturales passives.
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La compréhension de la relation entre l'architecture et l'ambiance a montré que la connaissance du climat n'est pas seulement du ressort des climatologues. Construire avec le climat n'est pas une idée véritablement nouvelle et le rôle important du climat dans l'architecture impose sa prise en considération dans la conception architecturale. En climat tropical humide, la climatisation naturelle de l'habitat constitue la solution la plus fiable et la plus économique pour améliorer le confort. Du point de vue de la problématique architecturale, on peut souvent utiliser la ventilation naturelle de façon optimale pour assurer le confort de l'occupant. Dans cette étude nous avons utilisé le type de modélisation dite phénoménologique (N3S) pour constituer une base de données sur l'influence des paramètres architecturaux sur le coefficient de la vitesse de l'air intérieur (Cv) et la sensation du confort thermique à l'intérieur en région tropicale humide (PMV*)...
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DANS CERTAINES REGIONS OU LE CLIMAT NE MET PAS EN CAUSE L'INTEGRITE PHYSIQUE DE L'INDIVIDU, MEME S'IL EST RESPONSABLE DE SON INCONFORT, IL DEVIENT TRES DIFFICILE, DANS L'ETAT ACTUEL DES CHOSES, D'INTEGRER LES METHODES D'ANALYSE THERMIQUE DES BATIMENTS AU PROCESSUS MILLENAIRE DE CONCEPTION ARCHITECTURALE. ET S'IL EST VRAI QUE L'AGRESSION THERMIQUE EN ZONE TROPICALE HUMIDE EST TRES IMPORTANTE, DEPASSANT SOUVENT LES LIMITES DES CONDITIONS DE CONFORT JOUR ET NUIT IL EST D'AUTANT PLUS VRAI QU'UN PROJET ARCHITECTURAL, MEME S'IL EST ADAPTE AU CLIMAT DANS LEQUEL IL S'INSERE, PEUT ETRE TECHNIQUEMENT MAUVAIS, S'IL NE PREND PAS EN COMPTE LES AUTRES OBJECTIFS A ATTEINDRE. POUR EVITER CELA, LA RECHERCHE S'EST ORIENTEE VERS LA REPRESENTATION DES MODELES THERMIQUES CONCERNES PAR LA CLIMATISATION NATURELLE DANS LE LANGAGE ARCHITECTURAL EN PHASE INITIALE DE CONCEPTION. ELLE COMPORTE UNE ENQUETE SUR LES PRINCIPES DE LA CONCEPTION ARCHITECTURALE D'UNE PART, DU CONFORT D'ETE D'AUTRE PART. ON PROPOSE COMME RESULTAT DE CES RECHERCHES UN CONCEPT DE TABLEAU DE BORD REPERANT LES OBJETS ARCHITECTURAUX PAR RAPPORT A L'OBJECTIF DE CONFORT FINAL ATTENDU. IL RASSEMBLE LES CHOIX LES PLUS FREQUENTS DANS UNE CERTAINE CULTURE ET LES RELIE A DES MODELES REDUITS DE PERFORMANCE THERMIQUE. IL PERMET L'INCLUSION DE NOUVEAUX OBJETS. ON OFFRE AINSI UN RAPPORT ENTRE LES CHOIX ARCHITECTURAUX EN PHASE D'ESQUISSE ET LA PLAGE DES CONSEQUENCES THERMIQUES ET AERAULIQUES. LA PRESENTATION RETENUE OFFRE, A COTE DE CHAQUE ICONE REPRESENTANT UN CHOIX ARCHITECTURAL, UN CHIFFRE CORRESPONDANT A SON APPORT QUANTITATIF SUR LE CONFORT GLOBAL ATTENDU. EN SUIVANT CHRONOLOGIQUEMENT LA CONCEPTION ARCHITECTURALE SUR CE TABLEAU DE BORD THERMIQUE, L'UTILISATEUR OBTIENDRA AUSSI SOUVENT QU'IL LE VOUDRA UNE NOTE TOTALE, SOMME DE CELLES DECOULANT DE CHAQUE CHOIX EFFECTUE, QUI CORRESPONDRA A UNE PREVISION DE LA QUALITE THERMIQUE DE SON BATIMENT. LA VERIFICATION FAITE AVEC LE TABLEAU DE BORD PERMET AUSSI D'EVITER DES MODIFICATIONS IMPORTANTES DANS LE PROJET APRES PASSAGE EVENTUEL PAR DES LOGICIELS DE SIMULATION. CECI ALLEGERA EGALEMENT LE RAPPORT ENTRE LES DOMAINES CONCERNES (SOL ET DRAINAGE, ECLAIRAGISME, ACOUSTIQUE, STRUCTURE, PLOMBERIE, CIRCULATION, ETC.) LA METHODE D'ANALYSE UTILISEE DANS LE TABLEAU DE BORD PERMET A CHAQUE ENSEMBLE DE PROCEDURES DE CLIMATISATION PASSIVE D'ETRE REPRESENTE EN PHASE D'ESQUISSE, PAR DES OBJETS ARCHITECTURAUX. ON ETUDIE LES PHENOMENES PHYSIQUES, ON RETIENT CEUX QUI SONT IMPORTANTS POUR LES DECISIONS PRISES, ET ENSUITE ON ETABLIT LES MODELES CORRESPONDANTS. IL S'AGIT, EN REALITE, DE REUNIR ET D'INTERPRETER DES PLAGES DE PERFORMANCES NON PAR GROUPE PHYSIQUE, MAIS PAR CHOIX ARCHITECTURAL. POUR LA COMPARAISON DES RESULTATS DES ICONES PRESENTES DANS LE TABLEAU DE BORD, UNE ECHELLE D'EVALUATION DE LEURS INFLUENCES SPECIFIQUES A ETE CREEE, BASEE SUR UNE DECOMPOSITION DES DEGRES-HEURES DE SURCHAUFFE. LA MAQUETTE PRESENTEE SE RAPPORTE A UN CLIMAT, LE CLIMAT TROPICAL HUMIDE, A UNE SAISON, L'ETE, A UN TYPE D'OCCUPATION, NOCTURNE ET A UNE OPTION, LA NON-CLIMATISATION. MAIS LA METHODE PEUT AUSSI AIDER A LA CREATION DE TABLEAUX POUR DES AMBIANCES CLIMATISEES (L'ECHELLE S'EXPRIME ALORS EN KWH DE CONSOMMATION) ET BIEN EVIDEMMENT A D'AUTRES PROFILS D'OCCUPATION, SAISON ET CLIMAT, TOUT COMME A DES APPROFONDISSEMENTS D'UN ASPECT CONSTRUCTIF DU BATI(EX. LES TOITURES). UNE ETUDE DETAILLEE A ETE MENEE SUR UN COMPOSANT MAL CONNU: LE VEGETAL INTEGRE A L'ENVELOPPE DU BATIMENT
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DES ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES SUR L'ARCHITECTURE ET LE CONFORT THERMIQUE EN CLIMAT TROPICAL HUMIDE MONTRENT LE ROLE PRIMORDIAL DE LA VENTILATION NATURELLE POUR AUGMENTER LE NIVEAU DE CONFORT DES OCCUPANTS, EN PARTICULIER L'AUGMENTATION DU MODULE DE LA VITESSE D'AIR FAVORISE LES ECHANGES CONVECTIF ET EVAPORATIF. DANS CE CADRE A PARTIR DES ANALYSES BIBLIOGRAPHIQUES SUR LE CONFORT THERMIQUE, NOUS PROPOSONS UNE CORRELATION PERMETTANT D'EVALUER LE NIVEAU DE CONFORT EN CLIMAT TROPICAL HUMIDE. UNE EXPERIMENTATION NUMERIQUE SUR LE COMPORTEMENT AERAULIQUE A L'INTERIEUR DES BATIMENTS A ETE REALISEE A L'AIDE D'UN CODE CFD (COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC). UNE PREMIERE PHASE A PERMIS DE VALIDER CETTE METHODE PAR COMPARAISON AVEC DES RESULTATS EXPERIMENTAUX. CETTE METHODE APPARAIT DONC COMME UN OUTIL FIABLE ET INTERESSANT POUR LA RECHERCHE DANS CE DOMAINE. PUIS NOUS AVONS REALISE UNE ETUDE SPECIFIQUE POUR UNE MAISON INDONESIENNE STANDARD. PLUSIEURS CONFIGURATIONS CORRESPONDANT A DES DIRECTIONS DE VENT DIFFERENTES ONT ETE REALISEES. ON MET EN EVIDENCE L'EVOLUTION DES VITESSES INTERIEURES EN FONCTION DU VENT INCIDENT. COMME RESULTATS NOUS PROPOSONS QUATRE CORRELATIONS DE COEFFICIENT DE VITESSE MOYENNE. NOUS AVONS CONSTRUIT UN CODE D'EVALUATION THERMOAERAULIQUE POUR DES BATIMENTS MULTIZONES DANS UNE STRUCTURE D'ACCUEIL MODULAIRE: TRNSYS. LA COMPARAISON AVEC D'AUTRES CODES ET DES MESURES ONT PERMIS DE VALIDER NOTRE CODE. EN UTILISANT CE CODE UNE ETUDE DE LA QUALITE THERMOAERAULIQUE D'UNE MAISON INDONESIENNE STANDARD A ETE REALISEE. CETTE ETUDE MONTRE QUE L'USAGE DU CONDITIONNEMENT D'AIR PEUT ETRE EVITE
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LE CONFORT THERMIQUE DES BATIMENTS EN CLIMATS CHAUDS PASSE SURTOUT PAR UNE BONNE PROTECTION SOLAIRE ET UNE VENTILATION SUFFISANTE. IL FAUT POUR CELA DISPOSER DE METHODES APPROPRIEES ET PERFORMANTES. NOTRE TRAVAIL CONSISTE, A PARTIR DE L'EVALUATION DU COEFFICIENT D'APPORTS MOYENS DE CHALEUR SENSIBLE DUS AU SOLEIL, D'APPRECIER LA QUALITE DE PROTECTION SOLAIRE ET LE NIVEAU DE CONFORT THERMIQUE DES BATIMENTS. L'APPRECIATION DE LA METHODE A PORTE SUR TROIS POINTS: APPLICATION AU LITTORAL TOGOLAIS OU REGNE LE CLIMAT TROPICAL HUMIDE: EXPERIMENTATIONS SUR DES BATIMENTS TYPES, APPRECIATION DE LA QUALITE ET DU COUT DES ELEMENTS DE CONSTRUCTION CALCULS DE U ET DU SURCOUT SUIVANT DIFFERENTS TYPES D'AMELIORATIONS SUR UN BATIMENT EXISTANT PROPOSITIONS CONCRETES POUR LES BATIMENTS NEUFS
Author: Anel Pierre Nelson Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Les matériaux biosourcés sont des matériaux qui peuvent être utilisés comme isolants dans l'enveloppe des bâtiments afin de répondre aux exigences de confort thermique des occupants. Ces matériaux offrent de nombreux avantages et peuvent être d'origine végétale ou animale. Ceux d'origine végétale sembleraient beaucoup plus adapter du fait qu'ils permettent de diminuer les émissions des gaz à effet de serre (GES) dues à l'absorption du gaz carbonique par photosynthèse. Le secteur du bâtiment représente environ un tiers (1/3) des émissions des GES et consomme environ 30 à 40% de l'énergie primaire à l'échelle planétaire [9, 12, 55, 119, 120]. C'est donc un secteur très énergivore et mérite par conséquent un traitement tout à fait particulier si on veut limiter certains phénomènes catastrophiques qu'il pourrait engendrer à l'échelle locale et généralement mondiale.Une attention considérable est accordée aux matériaux biosourcés d'origine végétale durant ces dernières décennies. Cette étude a porté sur les pailles de banane séchées. Elles ont été étudiées expérimentalement et numériquement. Les résultats obtenus montrent une bonne efficacité du point de vue énergétique en réduisant et en retardant le flux thermique à travers l'enveloppe des bâtiments. Ces produits largement disponibles en zone tropicale, et étant considérés comme des déchets de l'agriculture, sont des atouts importants à exploiter pour améliorer les conditions de conforts notamment dans les habitations sommaires, souvent dépourvus de tout système de protection solaire ou d'isolation thermiqueUne méthode de caractérisation des propriétés thermiques des matériaux, la méthode par plaque chaude a été reproduite au laboratoire LARGE de l'Université des Antilles. Cette méthode consiste à soumettre un échantillon de matériaux à un flux thermique émis par une plaque chaude alimentée par un générateur de courant stabilisé. Les flux thermiques et les températures ont été mesurés afin de déterminer par la suite les propriétés thermiques des matériaux.Une modélisation des transferts couplés de chaleur et d'humidité à travers les matériaux biosourcés poreux a été réalisée. La programmation suivie de simulations numériques a été menée sur le logiciel PYTHON. Au cours de la programmation, les méthodes d'Euler explicite suivie des méthodes de splitting ont été utilisées. Les profils de température et d'humidité relative ont été présentés pour les différents matériaux testés. Les résultats montrent que le modèle est stable et qu'il est convergent. Ces résultats ont été comparés à ceux de divers auteurs dans la littérature afin de les valider.Ce travail ouvre de nouvelles perspectives d'utilisation de matériaux biosourcés tels que les feuilles de banane, de coco, de canne, pour la protection solaire des bâtiments en climat tropical où ces matériaux sont disponibles en quantité importante.Par une utilisation simplifiée, telle que démontrée et mise en oeuvre dans ce travail, ces matériaux peuvent améliorer très significativement les conditions de conforts au sein des constructions sommaires dépourvues de toute forme d'isolation thermique.
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DES ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES MONTRENT QUE LA PRISE EN COMPTE DES GRANDEURS CLIMATIQUES DOMINANTES DU CLIMAT TROPICAL HUMIDE ET LEURS EFFETS SUR UN ETRE HUMAIN SONT PRIMORDIALES DANS L'EVALUATION DU CONFORT THERMIQUE. NOUS PROPOSONS AINSI UN INDICE DE CONFORT ADAPTE A CE CLIMAT. DANS CE TYPE DE CLIMAT, UNE DES STRATEGIES POUR AMELIORER LA QUALITE THERMIQUE D'UN BATIMENT EST L'UTILISATION DE LA VENTILATION NATURELLE. UNE ETUDE PARAMETRIQUE SUR L'INFLUENCE DES ELEMENTS ARCHITECTURAUX PERMETTANT D'AMELIORER LA VITESSE D'AIR INTERIEUR, ET ENSUITE LE CONFORT THERMIQUE DES USAGERS, A ETE REALISEE A L'AIDE D'UNE METHODE NUMERIQUE DE TYPE CFD. CETTE ETUDE PARAMETRIQUE NOUS A PERMIS DE CONSTITUER LA BASE DE DONNEES UTILISEE POUR LA REALISATION DU MODELE PREDICTIF DE DETERMINATION DES COEFFICIENTS DE VITESSE. L'ETUDE PORTE SUR L'EXPLOITATION DE MODELES DITS COMPORTEMENTAUX, POUR LE CALCUL DES COEFFICIENTS DE VITESSE DE L'AIR DANS LES BATIMENTS. LA METHODE D'EVALUATION DE CES COEFFICIENTS PROPOSES UTILISE LES RESEAUX DE NEURONES. NOUS INSISTONS SUR LES DIFFICULTES RENCONTREES AVEC LES MODELES CLASSIQUES DE LA MECANIQUE DES FLUIDES LORSQUE L'ON CHERCHE A EVALUER LES COEFFICIENTS DE VITESSE, EN TENANT COMPTE D'UN NOMBRE SIGNIFICATIF DE PARAMETRES ARCHITECTURAUX. LES EXPLOITATIONS PRESENTEES MONTRENT QUE LES MODELES PROPOSES FONCTIONNENT BIEN ET PERMETTENT D'OBTENIR DES RESULTATS FIABLES, COMPTE TENU D'UN APPRENTISSAGE DU RESEAU DE NEURONES RAISONNABLE EN TEMPS DE CALCUL. NOUS AVONS ETABLI UN CODE D'EVALUATION DU CONFORT THERMIQUE EN CLIMAT TROPICAL HUMIDE DANS UNE STRUCTURE D'ACCUEIL MODULAIRE : TRNSYS. CE CODE REPOSE SUR UN MODELE SIMPLIFIE DES PHENOMENES DE TRANSFERTS ET L'INTEGRATION DU CALCUL DU COEFFICIENT C#V A L'AIDE DES RESEAUX DE NEURONES MIS EN JEUX. L'INFLUENCE DES PARAMETRES ARCHITECTURAUX SUR LE CONFORT THERMIQUE A EGALEMENT ETE ETUDIEE.
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CETTE ETUDE S'INSCRIT DANS LE CADRE GENERAL D'UNE RECHERCHE DE CONDITIONS DE CONFORT THERMIQUE ET D'ECONOMIE D'ENERGIE DANS LE BATIMENT EN CLIMAT TROPICAL CHAUD ET HUMIDE, EN PARTICULIER DANS LE CAS DU VENEZUELA. LE COMPORTEMENT THERMIQUE EN REGIME DYNAMIQUE DES ENVELOPPES EXTERIEURES HOMOGENES ET COMPOSEES EST ETUDIE NUMERIQUEMENT ; LA PERFORMANCE ETANT CARACTERISEE EN FONCTION DE L'EFFET DE LA DIFFUSIVITE THERMIQUE ET DE L'EFFUSIVITE THERMIQUE DES MATERIAUX, AINSI QUE DU REGIME DE VENTILATION, SUR LES TEMPERATURES CARACTERISTIQUES DU LOCAL. ON A CONCU ET MISE AU POINT UNE PLATE-FORME EXPERIMENTALE POUR L'EVALUATION DE SYSTEMES PASSIFS DE REFROIDISSEMENT (SPR), CONSTITUEE PAR : DEUX CONSTRUCTIONS A ECHELLE REELLE (MODULE DE REFERENCE ET MODULE EXPERIMENTAL), UNE STATION METEOROLOGIQUE ET UN SYSTEME AUTOMATISE D'ACQUISITION ET DE TRAITEMENT DE DONNEES. QUATRE CAMPAGNES DE MESURES ONT PERMIS DE CARACTERISER LA PERFORMANCE THERMIQUE DE TROIS SPR A PARTIR DES TEMPERATURES CARACTERISTIQUES, DU POTENTIEL MOYEN DE REFROIDISSEMENT, DE L'INDICE DE QUALITE THERMIQUE ET DE L'INDICE DE PERFORMANCE DE REFROIDISSEMENT. ON A OBSERVE LES RESULTATS LES PLUS SATISFAISANTS DANS LES SYSTEMES OU S'ASSOCIENT LE REFROIDISSEMENT RADIANT NOCTURNE ET LE REFROIDISSEMENT EVAPORATIF INDIRECT AINSI QUE LE SYSTEME AVEC REFROIDISSEMENT EVAPORATIF INDIRECT EN CONTINUE. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX ONT PERMIS DE VALIDER L'APPLICATION D'UN LOGICIEL DE SIMULATION THERMIQUE DIT EVITA EN TANT QU'OUTIL D'AIDE POUR LA CONCEPTION, L'ETUDE ET L'OPTIMISATION THERMIQUE DE LOGEMENTS.
Author: M'Gbra N'Guessan
Author: M'Gbra N'Guessan
Author: Guarry Montrose
Author: Soumare elhadj malick
Author: Eddy Prianto
Author: CLAUDIA.. BARROSO-KRAUSE
Author: SANGKERTADI.
Author: WOONDAMA.. KONDA
Author: Anel Pierre Nelson
Author: JEFREY IGNATIUS.. KINDANGEN
Author: EDUARDO.. GONZALEZ