Book Description
Avec la généralisation de la construction des bâtiments basse consommation, passifs et à énergie positive, mais aussi la rénovation du parc existant, il est indispensable d'avoir recours à la simulation pour évaluer, entre autres, les performances énergétique et environnementale atteintes par ces nouveaux bâtiments. Les attentes en termes de garantie de performance énergétique étant de plus en plus importantes, il est primordial de s'assurer de la fiabilité des outils de simulation utilisés. En effet, les codes de simulation doivent être capables de représenter le comportement de ces nouveaux types de bâtiments de la façon la plus juste et fidèle possible. De plus, les incertitudes liées aussi bien aux paramètres de conception qu'aux différentes sollicitations ainsi qu'aux usages des bâtiments doivent être prises en compte pour pouvoir garantir la performance du bâtiment sur sa durée de vie.Cette thèse s'est intéressée à la validation expérimentale de modèles appliquée à un bâtiment de type cellule test. Cette méthodologie de validation se déroule en plusieurs étapes au cours desquelles on évalue la qualité du modèle en termes de justesse et de fidélité. Plusieurs cas d'études ont été menés sur lesquels nous avons pu identifier les paramètres les plus influents sur la sortie du modèle, examiner l'influence du pas de temps sur le processus de validation expérimentale, analyser l'influence de l'initialisation et confirmer l'aptitude de la méthodologie à tester le modèle.
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La réduction des besoins dans les bâtiments à basse consommation d'énergie (BBC) nécessite un réexamen de l'approche de modélisation des systèmes énergétiques dans les outils de simulation. L'approche proposée repose sur une modélisation plus fine des phénomènes physiques incluant la régulation en boucle fermée du système énergétique couplé au bâtiment. A partir de l'identification des phénomènes propres au comportement énergétique des BBC, des recommandations, ou règles de modélisation, sont établies pour le développement des modèles de leurs systèmes énergétiques. Ces recommandations sont mises en application dans deux études. Tout d'abord, une simulation dynamique d'un bâtiment et de son système conduit à un dimensionnement plus adapté comparé aux méthodes classiques dans le cas de BBC avec des répercussions sur les appels de puissance et la consommation d'énergie. Ensuite, une analyse de sensibilité par la méthode de Morris sur une représentation générique du système énergétique a permis d'identifier les paramètres nécessitant d'être connus avec précision. La différence entre l'approche développée et la simulation horaire avec régulation idéale n'est que de quelques pourcents en besoins énergétiques pour un bâtiment existant mais elle passe à plus de 20% dans un bâtiment BBC. Un écart du même ordre de grandeur peut être identifié pour la détermination de la performance énergétique globale du système par une prise en compte plus détaillée des phénomènes de cyclage, de charge partielle ou de consommation des auxiliaires.
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En France, le secteur du bâtiment est le plus gros consommateur d’énergie parmi les secteurs économique, avec 46% de l’énergie finale totale et 25% des émissions de CO2. Il s’avère donc nécessaire de réduire l’impact environnemental de ce secteur en promouvant le concept des bâtiments à basse consommation d’énergie. Ce travail vise à développer une méthodologie pour réaliser des études de conception de bâtiments à basse consommation d’énergie. La méthodologie consiste à déterminer des modèles polynômiaux pour l’évaluation des performances énergétique et du confort thermique d’été des bâtiments, à l’aide de la méthode des plans d’expériences et des outils de simulation numérique. Ces modèles polynômiaux simplifient les études paramétriques, en apportant une réponse alternative aux outils de simulations numériques pour la recherche de solutions afin de concevoir des bâtiments à basse consommation d’énergie. La méthodologie est appliquée sur un bâtiment tertiaire à savoir un immeuble de bureaux. La méthodologie constitue une base robuste pour le développement d’outils d’aide à la décision, pour la conception de bâtiments à basse consommation d’énergie. Les solutions pour la conception sont choisies de manière simple et rapide, à l’aide d’abaques définis avec les modèles polynomiaux développés. Le niveau de précision constaté par rapport à la simulation numérique est appréciable. Le choix des solutions est effectué parmi des millions de configurations de facteurs, dont la détermination serait difficile à réaliser directement à l’aide de la simulation numérique, d’où l’avantage d’une telle méthodologie.
Author: Bruno Peuportier Publisher: CRC Press ISBN: 1000260828 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 518
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The Chair Eco-design of buildings and infrastructure, a partnership between three engineering colleges (MINES ParisTech, Ecole des Ponts ParisTech and AgroParisTech) and the VINCI group, aims to create measurement and simulation tools which integrate all the dimensions of eco-design (greenhouse gas emissions, impact on biodiversity and resource levies, etc.) to become real decision-making tools, based on a scientific approach, for all actors in the city (designers, builders and users). This book reviews the second five-year sequence of the Chair, first presenting methodological advances in eco-design: life cycle assessment and quantification of uncertainties; local environmental impacts of transport and biodiversity. The interdisciplinary partnership, also associating the human sciences, shows its interest in taking into account the human factor in the modelling of urban systems. This modelling is based on several numerical simulation tools, presented in the third part. This theoretical set results in more substantial proposals for the renewal of techniques and systems, in terms of energy management strategies in buildings, urban agriculture, participatory data collection and digital transformation in transport. This book is intended for urban planners, local authorities, building owners, architects, design offices, companies, building managers, teacher-researchers and anyone interested in the environmental quality of our living spaces.
Author: Géraldine Molina Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 1786301490 Category : Science Languages : en Pages : 356
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The aim of this book is to deepen the knowledge of dynamic evolution of professional practices (recomposition of knowledge and know-how, inter-relations, strategic positioning) taking place at the time of the injunction to energy efficiency in the design field, construction and management of real estate. From their experience feedback, the challenge of this book is to question the logic of innovation, to enlighten the dynamic learning and renewal of professional skills.
Author: Issa Jaffal Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 172
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Le secteur du bâtiment possède un grand potentiel de réduction de la consommation d’énergie. Un choix rationnel parmi les nombreuses solutions possibles s’avère être un problème essentiel mais complexe, nécessitant une évaluation des impacts des très nombreuses options sur les aspects performantiels du bâtiment. Ce travail propose une méthodologie d’évaluation des performances thermiques adaptée à une conception rationnelle des bâtiments. Les modèles développés allient plusieurs exigences, notamment la rapidité et la précision. Le choix des paramètres est issu d’étude des flux thermiques dans le bâtiment. La méthode est appliquée à l’évaluation des besoins de chauffage d’une maison individuelle pour trois types de climat français. Les coefficients des modèles sont identifiés avec un nombre limité de simulations dynamiques l’aide de la méthode des plans d’expériences. La meilleure précision obtenue est de l’ordre d’un dixième de kWh/m2an. Les modèles permettent d’analyser les effets des paramètres sur les besoins de chauffage et d’avoir une meilleure compréhension de l’influence des flux thermiques dans le bâtiment. L’application de la méthode à l’évaluation des besoins de climatisation et du confort thermique d’été dans un logement montre une précision du même ordre que celle obtenue avec les besoins de chauffage. Enfin, un outil prototype de choix de solutions, basé sur les modèles étudiés, est proposé. Il permet de guider le choix des solutions d’une manière évolutive à partir des performances souhaitées par les concepteurs.
Author: Matthias otto Müller Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 3642371752 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 344
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Th Accelerating the diffusion of energy-efficient renovations is a key policy lever in order to reduce the environmental impact of buildings. This book provides a broad, systemic perspective on the causes of the diffusion of energy-efficient renovations in Switzerland and policy recommendations for accelerating the diffusion process. Specifically, the book provides a description of the societal problem situation within which the diffusion process takes place and an analysis of the actors involved. It provides a detailed explanation of the causes of the diffusion process that synthesizes insights from the engineering, economics, marketing, sociology, communication studies and political science literature. It employs the System Dynamics methodology to simulate the diffusion process and analyze policy levers. The book proposes two regulations and a sketch of a business model as particularly promising public policy interventions. It concludes with an outline of a generic theory of the diffusion of sustainable technologies.
Author: Stéphanie Bontemps
Author: Hubert Blervaque
Author: Fadi Chlela
Author: 
Author: Bruno Peuportier
Author: Géraldine Molina
Author: Effinergie (Paris)
Author: Issa Jaffal
Author: Union sociale pour l'habitat (France)
Author: Matthias otto Müller