LE VENT ET SON ORIGINE
I.1. Le vent à l’échelle atmosphérique :
Origine du vent

C’est un déplacement d’air horizontal généré par des
différences...
Anticyclones (A) et Dépressions (D) et mouvements de l’air
Le vent dans la couche limite atmosphérique:
On appelle couche limite atmosphérique (C.L.A) la

zone de l'atmosphère entr...
Représentation schématique de la couche limite atmosphérique
Elle est définie comme la partie de l'atmosphère où la

présence du sol perturbe le champ de vitesse du vent1.
En résumé,...
Types de vent
Il existe trois (03) grandes familles des vents : les

vents dominants, les vents saisonniers et les vents
...
Vents dominants
Les vents dominants sont des phénomènes

observables sur plusieurs centaines de kilomètres et
ils fluctue...
Vents saisonniers
Les vents saisonniers sont des vents qui soufflent par

saison. Les masses d'air qui se trouvent au-des...
Vents locaux
Ce type de vents agissent sur de petites étendues et
sont le résultat de la géographie particulière à une
rég...
La brise de mer
La brise de terre
La nuit, le sable se refroidit très rapidement. Par
contre, la mer qui a accumulé beaucoup d'énergie
per...
La brise de terre
La formation de la turbulence d’obstacle
La turbulence de cisaillement
Définition
Le vent est définit comme "un déplacement de l’air

s’effectuant surtout horizontalement de la haute vers
la b...
Exemple d’une rose des vents
Ecoulement laminaire, turbulent et
tourbillonnaire
Concentration du vent au sommet de la colline et entre
deux collines.
Effet de rétrécissement
Effet de canalisation
Effet de pente
LE VENT
EN MILIEU URBAIN
Structure de l’écoulement autour d’un
cube
 On peut ainsi distinguer:
 Une zone en amont du bâtiment : le vent suit un écoulement

laminaire ou tous les filets flu...
Image d’un essai en soufflerie pour un
ensemble de bâtiments
Potentiel de ventilation d’un bâtiment en
fonction de l’éloignement d’un obstacle
aéraulique
Obstacles bas:

Un obstacle est dit bas lorsque sa hauteur ne dépasse
pas 15 m. Quand le vent rencontre cet obstacle, il ...
Trajectoire de l’écoulement du vent autour de
deux bâtiments haut et bas
Distances à respecter pour favoriser la ventilation
naturelle d’un ensemble de bâtiments.
Effet des obstacles ayant des profils
variant
Effet de rouleau tourbillonnaire
Effet des obstacles combinés
La valeur du facteur ψ en milieu urbain selon le
type de construction
Effet de trous et pilotis sous immeuble
La zone partiellement exposée s’étend
sur une aire de H x 2 de chaque coté de la forme.

Effet de coin

Effet de sillage
1...
Ce phénomène pourra exister dans le cas de la hauteur
H < 25 m,et la longueur minimum de la barre L > 8H

Effet de barre.
Effet de Venturi

Effet de liaison
Dans ce phénomène, l'ouverture face au vent et la
disposition en angle des constructions ayant une
hauteur moyenne H > 15 ...
Effet de liaison de zones de pressions différentes
Il s’agit d’une disposition décalée de deux constructions
parallèles, (...
Effet de canalisation
Impact du tracé des rues et de
l’implantation des bâtiments sur leur
ventilation
Effet d’entonnoirs à vent
La plantation des arbres peut permettre de canaliser le vent, et même
d’augmenter sa vitesse, af...
Entonnoir à vent, et accélération de la vitesse
par la végétation
Utilisation de la végétation pour protéger la
construction
Ventilation naturelle
La ventilation naturelle est le moyen de ventiler le

plus élémentaire. Celle-ci est basée sur le s...
La ventilation naturelle convient parfaitement dans

l’industrie, les centres commerciaux, les centrales
thermiques, les ...
Le phénomène de convection
La ventilation naturelle repose alors sur ce phénomène unique, le
phénomène de convection qui a...
Les différents types de ventilation naturelle
Ouverture des fenêtres : c'est le procédé d'aération 

le plus simple. C'ét...
Une efficacité de ventilation en fonction du terrain et de la forme de la toiture
Tirage thermique : le principe est que l'air chaud monte 

car il est plus léger que l'air froid. Ce dernier se réchauffe...
ventilation en piston. Il correspond à un 

déplacement de l’air vicié par l’air frais. De l’air un 
peu plus frais que l...
la ventilation en mode «mélange», elle permet 

d’obtenir une homogénéité parfaite dans la pièce. Ce 
système dépend alor...
PISTON

MELANGE

COURTS CIRCUITS
On se sert d’une
ventilation
mécanique dans
les grands
espaces
UN GROUPEMENT
DE MAISON CONCU
POUR REPONDRE
AU EXIGENCES DES
VENTS ET DE LA
VENTILATION
NATURELLE
La ventilation : pourquoi ?
Renouveler l'air que nous respirons dans la maison 

est indispensable pour plusieurs raisons...
Évacuer les odeurs et les polluants
 qui peuvent s'accumuler. Parmi eux : 
 le tabac,
 les composés organiques volatils...
 La chaleur et le vent

• L’air chaud est plus léger que l’air froid. Il monte et, ce faisant, aspire 
l’air froid qui le...
Ventilation naturelle en utilisant une tour à vent
Le puits canadien / provençal
Le vent et la ventilation cours lmd
Prochain SlideShare
Chargement dans…5
×

Le vent et la ventilation cours lmd

4 275 vues

Publié le

2 commentaires
2 j’aime
Statistiques
Remarques
Aucun téléchargement
Vues
Nombre de vues
4 275
Sur SlideShare
0
Issues des intégrations
0
Intégrations
13
Actions
Partages
0
Téléchargements
176
Commentaires
2
J’aime
2
Intégrations 0
Aucune incorporation

Aucune remarque pour cette diapositive

Le vent et la ventilation cours lmd

  1. 1. LE VENT ET SON ORIGINE
  2. 2. I.1. Le vent à l’échelle atmosphérique : Origine du vent C’est un déplacement d’air horizontal généré par des différences de pression entre des masses d’air : l’air s’écoule des zones de hautes pressions (anticyclone) vers les zones de basses pressions (dépression). L’écoulement n’est pas rectiligne mais il prend une forme de « S »1, à cause de la force de Coriolis2. Cette force provoque une déviation qui entraîne l’air de l’hémisphère nord d’un mouvement horaire autour des anticyclones vers un mouvement antihoraire autour des dépressions et dans le sens inverse dans l’hémisphère sud
  3. 3. Anticyclones (A) et Dépressions (D) et mouvements de l’air
  4. 4. Le vent dans la couche limite atmosphérique: On appelle couche limite atmosphérique (C.L.A) la zone de l'atmosphère entre la surface (terre ou mer), où la friction ralentit le déplacement de l'air, et l'atmosphère libre où cette dernière devient négligeable.
  5. 5. Représentation schématique de la couche limite atmosphérique
  6. 6. Elle est définie comme la partie de l'atmosphère où la présence du sol perturbe le champ de vitesse du vent1. En résumé, son épaisseur, varie de quelques centaines de mètres à plusieurs kilomètres en fonction de la vitesse du vent, de la rugosité des sols, de l'ensoleillement variable suivant les lieux et l'heure de la journée.
  7. 7. Types de vent Il existe trois (03) grandes familles des vents : les vents dominants, les vents saisonniers et les vents locaux.
  8. 8. Vents dominants Les vents dominants sont des phénomènes observables sur plusieurs centaines de kilomètres et ils fluctuent sur des périodes de l’ordre de la journée. Ils sont considérés comme des phénomènes climatiques de grande échelle.
  9. 9. Vents saisonniers Les vents saisonniers sont des vents qui soufflent par saison. Les masses d'air qui se trouvent au-dessus des continents sont plus chaudes l'été et plus froides l'hiver que les masses d'air situées au-dessus des océans voisins. En été, les continents deviennent des zones de basses pressions, avec des vents provenant des océans plus froids. En hiver, les continents deviennent des zones de hautes pressions, avec des vents dirigés vers les océans plus chauds.
  10. 10. Vents locaux Ce type de vents agissent sur de petites étendues et sont le résultat de la géographie particulière à une région; on les nomme alors les vents locaux comme des brises de terre/mer ou de montagne/vallée Les brises de terre et de mer : Ce sont des vents locaux spécifiques qui se produisent à proximité des littoraux. Ils sont engendrés par la différence de température entre la surface de la terre et la surface de la mer
  11. 11. La brise de mer
  12. 12. La brise de terre La nuit, le sable se refroidit très rapidement. Par contre, la mer qui a accumulé beaucoup d'énergie perd lentement de la chaleur durant la nuit. La surface de la mer devient donc légèrement plus chaude que la terre. Les niveaux de pression audessus de celle-ci descendent, car l'air se contracte en se refroidissant. Suivant le même mécanisme, une circulation inverse à celle de la brise de mer, mais plus faible, s'installe : c'est la brise de terre.
  13. 13. La brise de terre
  14. 14. La formation de la turbulence d’obstacle
  15. 15. La turbulence de cisaillement
  16. 16. Définition Le vent est définit comme "un déplacement de l’air s’effectuant surtout horizontalement de la haute vers la basse pression. Plus la haute pression est proche de la basse pression, plus le vent est fort. Le vent peut être mesurer en m/s ou en km/h, il est variable et instable , il présente plusieurs direction et peut être schématisé sur ce qu’on appelle ROSE DES VENT
  17. 17. Exemple d’une rose des vents
  18. 18. Ecoulement laminaire, turbulent et tourbillonnaire
  19. 19. Concentration du vent au sommet de la colline et entre deux collines.
  20. 20. Effet de rétrécissement
  21. 21. Effet de canalisation
  22. 22. Effet de pente
  23. 23. LE VENT EN MILIEU URBAIN
  24. 24. Structure de l’écoulement autour d’un cube
  25. 25.  On peut ainsi distinguer:  Une zone en amont du bâtiment : le vent suit un écoulement laminaire ou tous les filets fluides sont quasiment parallèles ;  Une zone de détournement de l’écoulement moyen, de part et d’autre du bâtiment : le vent prend de la vitesse mais reste en régime laminaire;  Une zone tourbillonnaire dans laquelle le vent devient turbulent : les filets fluides perdent leur parallélisme et prennent des directions différentes ;  Une zone de cisaillement liée aux phénomènes visqueux le long des murs ;  Une zone décollée avec recirculation due aux écoulements complexes le long des parois et qui dépend des aspérités le long des murs ;  Des décollements au niveau des angles vifs du bâtiment
  26. 26. Image d’un essai en soufflerie pour un ensemble de bâtiments
  27. 27. Potentiel de ventilation d’un bâtiment en fonction de l’éloignement d’un obstacle aéraulique
  28. 28. Obstacles bas: Un obstacle est dit bas lorsque sa hauteur ne dépasse pas 15 m. Quand le vent rencontre cet obstacle, il a tendance à passer par-dessus. On remarque que les filets d’air vue de dessus sont peu perturbés.
  29. 29. Trajectoire de l’écoulement du vent autour de deux bâtiments haut et bas
  30. 30. Distances à respecter pour favoriser la ventilation naturelle d’un ensemble de bâtiments.
  31. 31. Effet des obstacles ayant des profils variant
  32. 32. Effet de rouleau tourbillonnaire
  33. 33. Effet des obstacles combinés
  34. 34. La valeur du facteur ψ en milieu urbain selon le type de construction
  35. 35. Effet de trous et pilotis sous immeuble
  36. 36. La zone partiellement exposée s’étend sur une aire de H x 2 de chaque coté de la forme. Effet de coin Effet de sillage 15m ≤ H ≤ 35m.
  37. 37. Ce phénomène pourra exister dans le cas de la hauteur H < 25 m,et la longueur minimum de la barre L > 8H Effet de barre.
  38. 38. Effet de Venturi Effet de liaison
  39. 39. Dans ce phénomène, l'ouverture face au vent et la disposition en angle des constructions ayant une hauteur moyenne H > 15 m et une longueur minimale des deux bras (L1 + L2 > 100 m), forment une sorte de canal collecteur de vents. Cet angle est la zone la plus critique vis-à-vis du confort aéraulique car la vitesse de l'air y est considérable.
  40. 40. Effet de liaison de zones de pressions différentes Il s’agit d’une disposition décalée de deux constructions parallèles, (H=15m, d ≤ H) créant un couloir de liaison entre eux lié au champ de pression existant entre la façade sous le vent du bâtiment amont et la façade au vent du bâtiment en aval. La zone de chevauchement ayant une pression négative liera le flux arrivant des zones positives. Un écoulement entre les zones se crée.
  41. 41. Effet de canalisation
  42. 42. Impact du tracé des rues et de l’implantation des bâtiments sur leur ventilation
  43. 43. Effet d’entonnoirs à vent La plantation des arbres peut permettre de canaliser le vent, et même d’augmenter sa vitesse, afin de favoriser la ventilation naturelle du bâtiment. Cependant, nous pouvons noter que des arbres isolés peuvent engendrer une augmentation locale de la vitesse du vent.  En effet, au lieu de réduire la vitesse du vent, on constate une augmentation des courants d’air à la base des arbres (au niveau du tronc)
  44. 44. Entonnoir à vent, et accélération de la vitesse par la végétation
  45. 45. Utilisation de la végétation pour protéger la construction
  46. 46. Ventilation naturelle La ventilation naturelle est le moyen de ventiler le plus élémentaire. Celle-ci est basée sur le simple fait que l’air chaud monte pour être évacué automatiquement par des ouvertures disposées à des endroits stratégiques. Ce principe ne nécessite alors aucune source d’énergie et s’effectue sans aucune nuisance sonore. La ventilation naturelle consiste à créer des courants d'air dans le logement en utilisant des mécanismes simples tels que le vent ou le tirage thermique.
  47. 47. La ventilation naturelle convient parfaitement dans l’industrie, les centres commerciaux, les centrales thermiques, les bâtiments d’exposition, les entrepôts, les hôpitaux, les maisons de repos, et bien sur aussi pour les maisons individuelles.
  48. 48. Le phénomène de convection La ventilation naturelle repose alors sur ce phénomène unique, le phénomène de convection qui améliore le confort d’un bâtiment en créant des courants d’air, c’est à dire en mettant l’air en mouvement sans force mécanique
  49. 49. Les différents types de ventilation naturelle Ouverture des fenêtres : c'est le procédé d'aération  le plus simple. C'était d'ailleurs le seul principe de  ventilation pendant longtemps, l'étanchéité des  logements laissant en outre à désirer Ventilation traversante : des entrées d'air sont  placées face au vent dominant (les sorties à l'opposé).  L'organisation des pièces se doit d'être adaptée en  situant les pièces de vie côté vent dominant.
  50. 50. Une efficacité de ventilation en fonction du terrain et de la forme de la toiture
  51. 51. Tirage thermique : le principe est que l'air chaud monte  car il est plus léger que l'air froid. Ce dernier se réchauffe à  son tour et ainsi de suite. Des entrées d'air sont placées en  bas des murs. Des bouches et un conduit vertical évacuent  l'air par le toit. Ce mécanisme se retrouve dans les maisons  équipées d'une cheminée dont le conduit est ouvert.  Vent et tirage thermique associés : l'effet de tirage du  conduit vertical est renforcé par un extracteur qui crée  une dépression supplémentaire en tournant sous l'impact  du vent. C'est un système de ventilation naturelle très  répandu. D'autres techniques visent à créer une dépression  localisée, sous l'effet du soleil notamment. C'est le cas  dans le principe du mur Trombe (ou Trombe-Michel).
  52. 52. ventilation en piston. Il correspond à un  déplacement de l’air vicié par l’air frais. De l’air un  peu plus frais que l’air ambiant est amené dans la  pièce par des bouches en partie basse. L’air frais se  répartit sur le plancher sur toute la surface de la  pièce. la chaleur dégagée par les occupants et les  autres sources de chaleur,  entraine l’air vers le haut.  La chaleur et les polluants sont alors évacués. Si le  plafond est assez haut, l’air frais arrive à hauteur du  visage des occupants. L’inconvénient d’un tel système  est un ressenti possible d’une trop grande différence  de température entre les pieds et la tête.
  53. 53. la ventilation en mode «mélange», elle permet  d’obtenir une homogénéité parfaite dans la pièce. Ce  système dépend alors de la vitesse à laquelle l’air est  soufflé dans la pièce. L’air doit être ainsi arrivé à une  vitesse relativement élevée par des grilles ou des  diffuseurs, ce qui permet sa diffusion dans l’ensemble  du volume de la pièce. Il faut éviter sur les courts-circuits qui peuvent se  produire. Les courts circuits correspondent au fait de  laisser des zones non ventilées, des zones dites «  mortes ».  Ce phénomène s’explique la plupart du  temps par des bouches d’entrées et de sorties trop  proches les unes de les autres.
  54. 54. PISTON MELANGE COURTS CIRCUITS
  55. 55. On se sert d’une ventilation mécanique dans les grands espaces
  56. 56. UN GROUPEMENT DE MAISON CONCU POUR REPONDRE AU EXIGENCES DES VENTS ET DE LA VENTILATION NATURELLE
  57. 57. La ventilation : pourquoi ? Renouveler l'air que nous respirons dans la maison  est indispensable pour plusieurs raisons : Apporter de l'air neuf, nécessaire à notre  respiration Éliminer l'excès d'humidité lié à la respiration  humaine, au fonctionnement des équipements et  appareils électroménagers (sèche-linge, etc.), ou à  d'autres facteurs comme des infiltrations ou  remontées depuis le sol. Un excès d'humidité  provoque des moisissures et augmente le risque  d'allergie.
  58. 58. Évacuer les odeurs et les polluants  qui peuvent s'accumuler. Parmi eux :   le tabac,  les composés organiques volatils,  le monoxyde de carbone (CO) : gaz incolore et inodore  potentiellement mortel. Cet « ennemi invisible » peut provenir  d'appareils de chauffage défectueux ou d'un défaut d'évacuation  des gaz brûlés,  le radon : gaz radioactif naturel surtout présent en Bretagne ou  dans les régions montagneuses. Il peut s'accumuler dans l'habitat  en remontant via des fissures ou des canalisations.  Fournir aux appareils à combustion l'oxygène nécessaire à leur  fonctionnement sans danger pour leurs utilisateurs.
  59. 59.  La chaleur et le vent • L’air chaud est plus léger que l’air froid. Il monte et, ce faisant, aspire  l’air froid qui le remplace, se réchauffe à son tour, etc. C’est le « tirage  thermique ». • Le vent provoque une pression qui vous bouscule les jours de  tempête lorsque vous lui faites face. Derrière vous, se crée une  dépression, pour tenter d’équilibrer la « perturbation » que votre  corps constitue. Dans un bâtiment, le vent crée une pression contre la  façade exposée et une dépression de l’autre côté.  Les avantages La ventilation naturelle ne consomme pas d’électricité. Son  fonctionnement est silencieux. L’entretien est pratiquement  inexistant. La réalisation de l’installation est économique. Et cela ne  coûte rien à l’usage.
  60. 60. Ventilation naturelle en utilisant une tour à vent
  61. 61. Le puits canadien / provençal

×