CONTRIBUTION A L'ETUDE DU COMPORTEMENT THERMIQUE DES BATIMENTS EN CLIMAT TROPICAL HUMIDE PDF Download
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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
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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
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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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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.
Author: Nicolas Molle Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 177
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Étude sur les conditions de confort dans l'habitat bioclimatique en milieu tropical humide par le biais d'une climatisation naturelle. Modélisation du comportement thermique dans l'habitat en prenant la température intérieure comme premier critère. Généralisation de l'étude à l'étude de l'habitat existant à partir d'une expérimentation en climat réel sur une villa en béton (representative des constructions aux antilles)
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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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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: Boris Brangeon Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Contexte du sujet : La climatisation est un poste de dépense énergétique important dans le secteur du bâtiment, qui pourrait être réduit de manière drastique par l'utilisation de systèmes passifs de rafraîchissement. Dans les climats chauds et humides, le rafraîchissement passif des bâtiments est une solution éprouvée, qui s'ordonne autour de quatre principes : minimiser les apports de chaleur interne et externe, apporter de l'inertie au bâtiment, humidifier l'air et assurer une bonne ventilation pour favoriser les échanges convectifs. Objectifs : La description des transferts thermo-convectifs (évaluation des débits massiques, des transferts de chaleur) mis en jeu dans des cavités ouvertes (pièces avec ventilation traversante, cheminées solaires, doubles peaux, espaces sous-toiture) est encore mal connue et constitue un enjeu pour l'amélioration des systèmes passifs. L'étude de ces phénomènes peut être évaluée par la mécanique des fluides numérique. Les objectifs de ce travail de thèse sont : de réaliser des simulations numériques fines du comportement thermo-aéraulique dans des configurations typiques de systèmes passifs en climat tropical humide, afin d'améliorer nos connaissances sur la ventilation naturelle, d'approfondir et d'apporter des éléments de réponses en ce qui concerne le choix des conditions limites numériques à appliquer pour les systèmes ouverts. Modélisation numérique : L'approche numérique adoptée dans ce travail, pour étudier la convection naturelle turbulente, est la simulation des grandes échelles (SGE ou LES en anglais). Cette approche se situe à mi-parcours entre la méthode de calcul direct et la résolution des équations moyennées en temps, de type RANS. L'avantage d'une telle technique est la réduction appréciable du nombre de points de discrétisation nécessaire par rapport à celui exigé par la méthode de calcul direct, tout en conservant l'aspect dynamique des écoulements. Résultats : Les résultats obtenus lors de ce travail concernent l'étude des conditions limites dynamiques à imposer pour des géométries ouvertes avec une SND et l'application de la SGE à différentes configurations de cavités ouvertes en régime turbulent, afin de caractériser les champs de température et de vitesse et d'en déduire les grandeurs intégrales d'intérêt (débit massique, débit enthalpique, renouvellement d'air,... ). Les résultats de ces calculs ont été comparés soit à d'autres résultats numériques dans le cadre de benchmarks nationaux (benchmark numérique AmeTh et ADNBâti) ou à des résultats expérimentaux.
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Cette thèse s'inscrit dans une démarche de maîtrise de l'énergie dans le secteur du bâtiment. Elle a pour but d'utiliser des solutions passives pour atteindre de hautes performances énergétiques. Une des solutions proposée, est l'utilisation de Matériaux à Changements de Phase (MCP) dans les parois. Les matériaux à formes stabilisée solide-liquide, sont utilisés pour stocker l'énergie thermique sous forme de chaleur latente. Le but de l'étude est de mettre en évidence l'impact réel des MCP en terme de complément d'isolation thermique et de proposer un modèle thermique pour prédire son impact sur le champ de température et par conséquent, sur le confort thermique. Une séquence expérimentale en environnement naturel et à grande échelle a été menée à l'île de La Réunion, où le climat est tropical et humide, avec un fort taux d'ensoleillement. Le rayonnement solaire étant important, il est nécessaire de minimiser les sollicitations solaires sur l'ensemble du bâtiment et en particulier la toiture, qui constitue la surface la plus exposée. La présence de lames d'airs au niveau de la toiture, qualifie celle-ci de complexe. Il est alors nécessaire de proposer une modélisation adaptée. Le modèle est couplé à un code de simulation thermique du bâtiment (ISOLAB) et permet de prédire d'une part, les profils de températures de chacune des surfaces constituant l'enveloppe du bâtiment, et d'autre part, d'évaluer l'impact des MCP sur le confort thermique pour différentes configurations. Selon une méthodologie, alliant Modélisation, Expérimentation et Validation (MEV), la démarche a permis de valider l'expérimentation dédiée et d'évaluer la capacité du modèle à prédire l'ensemble des données issues de l'expérimentation.
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RAPPEL DE LA FORMULATION DE BASE DES FONCTIONS INTEGRALES D'INFLUENCE. APPLICATION DE CELLES-CI A L'ETUDE DES DIVERS TYPES DE TRANSFERTS THERMIQUES DANS UN BATIMENT ET EN PARTICULIER D'UNE CELLULE EXPERIMENTALE COMPORTANT UNE SERRE ACCOLEE. DESCRIPTION DE LA CELLULE EXPERIMENTALE DE SON INSTRUMENTATION ET DE SCENARIOS DE MERCURE UTILISEES. VALIDATION SUR CETTE CELLULE DU MODELE THEORIQUE OBTENU EN UTILISANT LE CRITERE DE TEMPERATURE RADIANTE SUR REGIME PERMANENT OU TRANSITOIRE
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L'étude des systèmes thermiques linéaires instationnaires par les matrices intégrales met en évidence deux formes d'échanges élémentaires ou transmittances. L'exploitation des propriétés de ces fonctions d'échange est envisagée selon deux directions d'étude : - l'approche globale, plutôt efficace en matière d'analyse du comportement thermique, mais peu efficiente à localiser et à orienter les interventions pour la conception thermique de l'enveloppe. - l'approche modulaire, davantage adaptée à traiter et expliciter l'intégralité des aspects inhérents au problème du dimensionnement. Cette dernière réduit l'étude d'un système complexe à celle mieux maîtrisée de ses composants. Les applications de ce travail sont illustrées par l'élaboration d'une méthode de dimensionnement en climatisation naturelle des bâtiments en Côte d'Ivoire, et par la contribution à un guide de la climatisation dans les DOM.
Author: WOONDAMA.. KONDA
Author: WOONDAMA.. KONDA
Author: SANGKERTADI.
Author: JEFREY IGNATIUS.. KINDANGEN
Author: Nicolas Molle
Author: M'Gbra N'Guessan
Author: EDUARDO.. GONZALEZ
Author: Boris Brangeon
Author: Stéphane Guichard
Author: FAOUZI.. BERRADA
Author: Mohamed Abdesselam