Adrien DHALLUIN

Pour ce faire, quatre modes de ventilation (naturelle et mixte) ont été testés dans des salles de classe de l'Université de La Rochelle, et leurs performances ont été comparées au travers d'une évaluation multicritères basée sur les paramètres physiques caractérisant l'environnement intérieur, les indices de confort (subjectif, analytique et adaptatif) et les critères énergétiques. Thèse Adrien Dhalluin - 11 - Université de La Rochelle CHAPITRE V.1 SIMULATIONS DE LA PERFORMANCE ANNUELLE DU MODE DE VENTILATION ÉTUDIÉ. Maison des Sciences de l'Ingénieur MSI (Université de La Rochelle) Observatoire de la Qualité de l'Air Intérieur OQAI.

De nombreuses études montrent qu'en France, comme ailleurs dans le monde, la qualité de la ventilation dans les bâtiments scolaires est mauvaise, ce qui est d'autant plus préoccupant que la population concernée est parmi les plus vulnérables. Par ailleurs, de plus en plus d'études s'intéressent à ce sujet qui fait en France l'objet d'une campagne nationale actuellement menée par l'Observatoire de la qualité de l'air intérieur (OQAI). Mais peu proposent de véritables solutions prenant en compte toutes les composantes de la qualité de l’environnement.

Notre contribution consiste à apporter des réponses complémentaires à cette recherche de stratégies de ventilation adaptées au milieu scolaire, en testant et classant, sur la base d'une évaluation multicritère, les performances de quatre modes de ventilation installés dans les salles de classe de l'Université de La Rochelle. . Thèse Adrien Dhalluin - 17 - Université de La Rochelle Ce manuscrit de thèse est structuré autour de cinq chapitres.

Ventilation dans les bâtiments scolaires et critères d’évaluation de la qualité des ambiances

Thèse Adrien Dhalluin - 30 - Université de La Rochelle Figure I.9 : Solutions architecturales favorisant la ventilation : (a) cheminée, (b) atrium, (c) double. Il correspond au rapport de la constante de temps nominale au temps de séjour de l'air. Thèse Adrien Dhalluin - 42 - Université de La Rochelle Figure I.15 : principaux polluants intérieurs dans une salle de classe [CETIAT, 2004].

Thèse Adrien Dhalluin - 54 - Université de La Rochelle Eres = flux thermique échangé par évaporation lors de la respiration [W]. Thèse Adrien Dhalluin - 57 - Université de La Rochelle L'humidité, entre air expiré et air extérieur et flux respiratoire. Thèse Adrien Dhalluin - 76 - Université de La Rochelle L'acuité visuelle est la conséquence la plus fréquemment évoquée.

Nos recherches portent sur la qualité de l'ambiance dans les salles de classe de l'Université de La Rochelle. Thèse Adrien Dhalluin - 80 - Université de La Rochelle I.5.2 Recherche de stratégies ventilatoires : revue de la littérature.

Protocole expérimental et recherche préliminaire des déterminants de la QEI

Mémoire Adrien Dhalluin - 105 - Université de La Rochelle Figure II.18 : valeurs d'éclairement naturel (à gauche) et artificiel (à droite) (en lux) mesurées respectivement. Mémoire Adrien Dhalluin - 111 - Université de La Rochelle Figure II.22 : Températures de l'air associées au fonctionnement de la CTA en période froide. Mémoire Adrien Dhalluin - 112 - Université de La Rochelle Figure II.23 : Evolution des températures de l'air et des cycles d'ouverture/fermeture des fenêtres en mode.

Thèse Adrien Dhalluin - 129 - Université de La Rochelle Figure II.40 : Différence de température de l'air entre le début du cours et la première heure de cours en fonction. Mémoire Adrien Dhalluin - 131 - Université de La Rochelle La figure II.43 illustre bien l'influence du nombre d'habitants et des TRA sur les concentrations de CO2. Mémoire Adrien Dhalluin - 134 - Université de La Rochelle Figure II.46 : Box plot du rapport I/E des concentrations de particules en fonction de leur granulométrie dans les cas a) 1er vol/h et b) 2 vols/h.

Mémoire Adrien Dhalluin - 137 - Université de La Rochelle Figure II.50 : Concentrations de particules (en nombre/litre) sur les 15 voies de mesure, pour différents cas.

Comparaison des performances des stratégies de ventilation testées sur site

Mémoire Adrien Dhalluin - 148 - Université de La Rochelle Figure III.1 : Fréquences cumulées des paramètres IEQ pour la période chaude (à gauche) et froide (à droite). Mémoire Adrien Dhalluin - 151 - Université de La Rochelle présent, plus la condition de ventilation sera pénalisée. Pour tous les autres facteurs de QAI représentés sur les diagrammes « radar » (figure III.4), les niveaux sont équivalents pour les deux saisons, à l'exception des valeurs perceptuelles de la QAI qui sont moins bonnes en été qu'en hiver.

Mémoire Adrien Dhalluin - 154 - Université de La Rochelle et moins cohérent entre l'échelle de satisfaction et d'acceptation. Mémoire Adrien Dhalluin - 157 - Université de La Rochelle Figure III.7 : Sources de pollution acoustique en été (à gauche) et en hiver (à droite) pour tous les modes de ventilation. Mémoire Adrien Dhalluin - 159 - Université de La Rochelle Figure III.10 : Catégorisation selon l'approche adaptative des températures de fonctionnement en fonction de la température extérieure journalière en moyenne mobile Trm80 pour la période chaude (à gauche) et froide (à droite).

Mémoire Adrien Dhalluin - 166 - Université de La Rochelle Il est également possible de représenter simultanément des observations et des variables dans l'espace factoriel. Mémoire Adrien Dhalluin - 167 - Université de La Rochelle Le tableau III.6 donne la matrice de corrélation de Pearson des dix-huit variables prises en compte lors de l'évaluation de l'IEQ. Mémoire Adrien Dhalluin - 169 - Université de La Rochelle Figure III.13 : Éboulis illustrant la variabilité des données expliquée par chaque facteur.

Thèse Adrien Dhalluin - 171 - Université de La Rochelle Figure III.14 : Représentation des cercles de corrélation pour les plans factoriels F1 F2 (à gauche) et F1 F4 (à droite). Thèse Adrien Dhalluin - 174 - Données de l'Université de La Rochelle, dont quatre pour la saison chaude. Les groupes g1 et g2 de la figure III.16 sont situés en haut de l'axe F2 et symétriquement par rapport à F1.

Mémoire Adrien Dhalluin - 175 - Université de La Rochelle (c). Figure III.16 : Vues de a) le cercle de corrélation (à gauche), b) la carte individuelle des observations et c) les biplots dans le plan factoriel F1 F2. Mémoire Adrien Dhalluin - 176 - Université de La Rochelle Figure III.17 : Regroupement des observations en classes selon leur dissimilarité. Mémoire Adrien Dhalluin - 177 - Université de La Rochelle Figure III.18 : Groupes d'observations définis par CAH sur la carte individuelle d'observations dans le plan principal.

Etude du ressenti et du comportement des occupants

Mémoire Adrien Dhalluin - 180 - Université de La Rochelle IV.2 Relations entre approches subjectives, objectives, analytiques et adaptatives du confort. La figure IV.1 illustre la relation entre les votes perceptuels et préférés pour tous les critères. La figure IV.2 montre qu'il existe également une forte corrélation entre le degré d'acceptabilité thermique AT ainsi que la voix d'évaluation affective EA avec ST.

Le tableau IV.2 présente les caractéristiques des régressions linéaires proposées pour tous les critères, ainsi que les régressions obtenues par Moujalled [Moujalled, 2007]. Mémoire Adrien Dhalluin - 186 - Université de La Rochelle Tableau IV.3 : Caractéristiques des régressions linéaires des voix sensations en fonction des indices de confort. La figure IV.8 montre les relations entre le Tconf obtenu par notre échantillon de données et le Tc.

Mémoire Adrien Dhalluin - 188 - Université de La Rochelle Figure IV.8 : Relations entre la température de neutralité et la température de confort prédites par les modèles. Nous avons ensuite étudié les relations entre la température de confort calculée (Tconf) et les paramètres thermiques mesurés (Figure IV.9), dans le but de proposer un modèle adaptatif issu de nos expérimentations. Mais compte tenu des faibles corrélations observées (tableau IV.4), nous ne pouvons proposer une simple régression linéaire sur aucun de ces paramètres.

Thèse Adrien Dhalluin - 189 - Université de La Rochelle Figure IV.9 : Relations entre température de neutralité et valeurs des paramètres thermiques mesurées Une régression linéaire multiple dont le principe sera explicité dans la section IV.3.1, exprimée en fonction de la variables TRM80 et Tint, permet la meilleure représentation de la variable Tconf (r2 =0.64). Thèse Adrien Dhalluin - 190 - Université de La Rochelle IV.2.5 Synthèse des relations entre différentes approches du confort. Par ailleurs, il apparaît (Tableau IV.5) que l'indice de confort global Cg est positivement lié à Top et TRA et négativement à Em.

Les paramètres du modèle à trois variables sont donnés dans le tableau IV.6 et l'équation du modèle est la suivante. La figure IV.11 permet de visualiser l'évolution des résidus normalisés en fonction de la variable dépendante et de la distance entre prédictions et observations (pour un modèle idéal, les points seraient tous à la bissectrice). La figure IV.16 montre l'évolution du niveau d'activité (en met) en fonction des paramètres thermiques dont l'interprétation est difficile.