171 5.15 Résultats obtenus sur le Cas 2vn avec arrêt de la ventilation au cours du mois. Enfin, nous proposerons un exemple concret d'utilisation du modèle ainsi obtenu basé sur différentes manières de gérer la ventilation naturelle.
Le confort d’´ et´ e dans les bˆ atiments
Cette date coïncide également avec la naissance et la vulgarisation de la ventilation mécanique contrôlée (VMC), la procédure la plus utilisée aujourd'hui. Selon le climat, il est donc particulièrement intéressant de profiter de la fraîcheur de la nuit et d'essayer de la conserver au maximum pour diminuer le besoin de froid le lendemain.
La ventilation m´ ecanique contrˆ ol´ ee
L’évacuation de l’air stagnant par les bouches de surpression ou les persiennes se fait naturellement. Un système de conduits est donc obligatoire pour amener l’air frais dans les différentes pièces.
La ventilation naturelle comme alternative
Un autre apport de la ventilation naturelle est la sensation de confort des résidents. Le bâtiment dispose d'un système de ventilation naturelle dans chaque pièce.
Les moteurs de la ventilation naturelle
Si les ouvertures sont correctement placées, le courant thermique augmente l'effet du vent, améliorant ainsi la ventilation. L'interaction des deux phénomènes peut être compliquée et l'effet de la turbulence du vent est significativement plus important que dans une configuration croisée [GFG12].
Enjeux et limites de la simulation de la ventilation naturelle
Afin de mettre en œuvre un contrôle optimal, il est en effet nécessaire de disposer d’un modèle de bâtiment pouvant fonctionner en temps réel [Mah01]. FVLA02] propose une comparaison de plusieurs modèles (1R2C, 3R2C et 3R4C) et montre par exemple qu'un modèle d'ordre 2 peut suffire pour représenter la dynamique d'un mur.
M´ ethodes de mesure pour la d´ etermination du d´ ebit d’air
Une autre alternative consiste à déterminer le débit en mesurant la différence de pression. Cependant, les résultats dépendront de la bonne prise en compte des phénomènes qui affectent l'écoulement dans les modèles.
Conclusion
En connaissant les principaux paramètres tels que l'écart de température, le profil du vent et le débit d'air, il est possible de calibrer les valeurs des coefficients pour qu'ils soient les plus représentatifs possibles du bâtiment étudié. Cette approche permet néanmoins de se rapprocher du débit « réel » (obtenu par la mesure) et, si les résultats sont satisfaisants, de l'extrapoler à la période de mesure.
Introduction
Sp´ ecificit´ es du climat m´ editerran´ een
Ce phénomène entraîne l'apparition d'une brise qui circule de la mer vers la terre. La nuit, le phénomène inverse se produit et la brise circule de la terre vers la mer.
Les repr´ esentations du vent
On ne cherche donc plus le secteur dont la fréquence est maximale, mais la somme de deux secteurs opposés. Cela permettra de connaître la fréquence ainsi que la plage et la fluctuation des vitesses du vent parallèlement aux ouvertures, dans la résolution souhaitée. En effet, plus la résolution des secteurs est grande, plus la fréquence de chaque secteur sera élevée.
Indicateurs climatiques pour la ventilation naturelle des bˆ atimentsbˆatiments
On constate que les températures mesurées sur le site de Campo dell'Oro sont très favorables au recours à la ventilation de confort. La régularité du vent est un paramètre important pour le recours à la ventilation naturelle. Sur le site de Campo dell'Oro, de très bons résultats ont été obtenus dans différentes zones, mettant en évidence les avantages de la ventilation naturelle.
Application au littoral corse
Où ethf sont les heures de début et de fin de ventilation nocturne (ici 19h et 7h respectivement) et ∆Tc la différence de température requise (fixée ici à 3K par les auteurs). Si les résultats obtenus vont influencer la mise en place d’un système, cette réflexion devient essentielle. Toutefois, si le critère de température maximale donne de bons résultats, la ventilation naturelle peut être utilisée pour évacuer les charges internes du bâtiment accumulées au cours de la journée.
Instrumentation n´ ecessaire pour l’´ etude de la ventilation naturellenaturelle
Lors de la mise en place d'une instrumentation locale, d'un bâtiment et de son environnement, il est nécessaire de se poser les bonnes questions sur le rôle de la mesure et les moyens d'obtenir des données spécifiques, essentielles et exploitables. Les données nécessaires à l'étude du potentiel d'un site ont été présentées plus haut dans ce chapitre. Cependant, toutes ces mesures sont accompagnées d'incertitudes, qu'il est important de prendre en compte lors de la mise en place de l'instrumentation, de l'utilisation des données dans un modèle et de l'interprétation des résultats.
Mesures et incertitudes des param` etres thermo-a´ erauliques
En synchronisant la mesure de vitesse et la mesure de direction, nous caractérisons le profil du vent, la composante horizontale du mouvement de l'air. Celles-ci se répartissent en de nombreuses expressions avec des paramètres différents selon la nature du terrain. L'écriture la plus simple de la loi logarithmique est basée sur le profil logarithmique du vent qui peut être décrit par.
Conclusion
Disposant d'une variété de solutions pour les méthodes de mesure et les modèles avec différentes précisions, il serait possible de choisir les plus adaptées en fonction du type de bâtiment et des besoins de simulation. La mise en place d'une représentation radar a permis de regrouper les principaux indicateurs liés au profil de température et de vent d'un pays, afin d'identifier facilement ses caractéristiques. Pour une étude plus approfondie d'un bâtiment dans son environnement, nous avons vu que des instruments locaux plus détaillés étaient nécessaires, mais aussi que cela pouvait s'accompagner de nombreuses incertitudes.
Introduction
Description du cas d’´ etude
Le bâtiment présente donc une bonne inertie avec des murs intérieurs lourds et une bonne isolation extérieure. Les planchers qui séparent les étages présentent également une bonne inertie thermique avec 150 mm de béton haute densité. L’atteinte de cet objectif repose sur l’utilisation d’une inertie thermique élevée associée à une isolation extérieure et à une protection solaire pendant la journée pour assurer des performances de ventilation optimales la nuit.
L’instrumentation du site et du bˆ atiment
L'humidité relative de la pièce est mesurée par une sonde d'humidité Rotronic HC2-SH (Tableau 3.8), également sur le mât central. Enfin, un capteur de débit thermique Captec (Tableau 3.9) est installé sur un mur vertical en béton haute densité (Figure 3.8, à droite). L'acquisition des données est assurée par un enregistreur Dimelco DT85M (Tableau 3.10) situé dans la salle (Figure 3.9).
Evaluation du potentiel du site ´
De plus, la figure 3.10 montre l'évolution de la température au cours de la période. Pour mettre en évidence ce phénomène, nous dessinons également une rose des vents sur une base horaire afin de pouvoir suivre l'évolution du vent au cours de la journée (Figure 3.12). Le recours à la ventilation de confort est également possible si le bâtiment n'emmagasine pas trop de chaleur (structure légère).
Pr´ esentation des exp´ erimentations
Conformément à l'équation 3.1, cela correspond à un taux de renouvellement d'air d'environ 16 vol/h. FCK07], le taux de renouvellement de l'air a une influence significative sur la réduction de la température jusqu'à 10 vol/h. Le flux d'air sera donc orienté d'une ouverture à l'autre, en fonction de la direction du vent (Figure 3.19).
Exploitation des donn´ ees
Les données utilisées pour ce calcul proviennent de mesures prises au centre de la pièce. Pour ce faire, nous comparons les mesures de température de l’air en différents points de la pièce. L'influence sur la vitesse de l'air au centre de la pièce ainsi que sur le flux thermique du mur sud est illustrée à la Figure 3.33.
Conclusion
Introduction
Les mod` eles statistiques
Le principe de mise en place et d’utilisation du modèle statistique dans notre étude de cas est présenté dans la figure 4.1. L'écart entre l'ensemble de données et la réponse du modèle est appelé résidu. Pour un modèle avec une seule variable explicative, le modèle sera de la forme
Utilisation des mesures de vitesses d’air pour le calcul du d´ ebitd´ebit
Dans un premier temps, on calcule les coefficients de corrélation entre le point fixe B4 et les autres points du repère, indépendamment de la période de mesure. En période de vent terrestre, le plus petit coefficient de corrélation (angles C1 et C8) est de 0,91. La seule différence vient donc de l'utilisation de la fonction linéaire définie par l'équation 4.23.
Elaboration d’un mod` ´ ele a´ eraulique
Les 20 % restants des données (fin d’échantillon) sont utilisés pour la phase de tests. Cela se voit plus clairement en traçant l’évolution de l’erreur en fonction du nombre de neurones. Cela montre qu’il n’est pas nécessaire de s’écarter des valeurs standards pour obtenir le modèle le plus adapté à notre bâtiment.
Conclusion
Nous avons également vu qu'un modèle empirique simple, mis en place à partir des données disponibles dans la littérature, parvient à produire des résultats cohérents avec nos mesures. . Maintenant que nous disposons d’un modèle aérien adapté à notre étude de cas, nous allons pouvoir nous concentrer sur la modélisation thermique du bâtiment ainsi que sur le couplage thermo-air. Implémentation d'un modèle thermo-aéraulique simplifié - Application au contrôle d'un immeuble d'habitation traversant.
Introduction
Description du mod` ele thermique par analogie ´ electrique
Bien qu'intégré au système de comparaison, ce paramètre ne sera pas utilisé dans cette étude et sa valeur sera donc nulle. Le système d'équations est issu des bilans thermiques réalisés sur le volume d'air (i), à la surface des parois intérieures (s, i), au coeur de la paroi (m) ainsi qu'au niveau du surface extérieure des murs (s, e). Ce système est ensuite résolu selon la méthode implicite d'Euler, sous l'environnement MAT-LAB.
Calibration du mod` ele simplifi´ e
En présence d'un profil journalier de variations des charges internes (Cas 2) ou différent sur la période de simulation mais peu variable (cas non présenté mais donnant des résultats similaires), le modèle fournit des résultats satisfaisants. Nous avons vu dans le cas précédent que le choix de la période de calage était un élément essentiel pour obtenir un modèle satisfaisant. Cependant, une réflexion sur le choix de la période de calage reste essentielle pour obtenir un modèle suffisamment robuste sur toute la période estivale.
