Université Mohamed kheider Biskra
Faculté des Sciences et technologie
Département d’architecture
Module : Modélisation
en ...
1-Définition du confort Thermique
*Paramètres et Indicateurs
2-Les systèmes de refroidissement passifs
3-L’application Alt...
Introduction:
Le premier but de toute démarche architecturale est d'abriter
de la vie et ses implications diverses, partic...
De quel confort peut‐il s’agir en architecture ?
1-confort physiologique
thermique Lumineuse aéraulique Olfactif Visuel
2-...
Le confort thermique a été défini comme étant la condition dans
laquelle aucune Contrainte significative n'est imposée aux...
Indices de confort, zone de confort:
1. L’indice de vote moyen prévisible: PMV
(Predicted Mean Vote) donne l’avis moyen
d...
Facteurs de confort:
1. La plage de confort
température‐humidité:
4. Polygone de confort hygrothermique
2. Confort et vit...
Types de système de refroidissement:
PASSIF
HYBRIDE
ACTIF
Le refroidissement passif est une stratégie de contrôle thermique de
l’ambiance d’un bâtiment n’incluant pas de production...
Au confort d’été répond la stratégie du froid:
Se protéger du rayonnement solaire et
des apports de chaleur
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Il a été réalisé entre 2005 et 2006 par :
Centre de recherche en architecture et ingénierie ar...
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Les différents écrans et fonctionnalités d'alter-clim:
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•Ecran d'introduction
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•Ecrans de définition d'un cas type
Type de local
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Type de travaux
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Charges internes
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Présélection d’un type de système
•Ecran de comparaison des systèmes •Ecrans d'optimisation
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Résultats
•Ecran "variante"
Cet écran se présente de la même façon que
le précédent. Il permet en outre d...
Les classes du confort:
Classe A « Très
confortable »: 90%de
satisfaction
Classe B « Confortable » :
80%de satisfaction
C...
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Cas D’Etude:
Salle de Classe en 1 er Etage – département d’arch...
Paramètres « Local »:
Type de local
Orientation
Type de travaux
% de surface de vitrage
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Inertie thermique
gestion de l’éclairage artificiel
Charges internes
Débit d’air hygiénique
Présélection d’un type de système
Optimisation:
Résultat:
En Remarque que la T°intérieure fixe
est égale à 30°,Avec un mauvais tau
de satisfaction inférieur de 65%=> Trè...
Bilan énergétique :
KWh/M²/an
Consommation Energie Primaire CO2
Altérer les paramètres
Pour améliorer la qualité
du local : Le rendre Confortable
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 Présélection d'un Type de système et Appoint éventuel:
V/Jour+Clim: Méc+Clim:
Classe A « Très confortable »: le climat...
Bilan Energétique:
Consommation
KWh/m²/an
Energie Primaire
KWh/m²/an
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Kg/m²/an
impact du type de système sur la consommation:
V/Jour V/Jour+Clim Méca+Clim
Consommation 103,9 122,7 129,2
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 Choix de % Surface Vitré:
70%:
Classe D « Très inconfortable » : il
arrive que le climat intérieur soit
jugé inconfortable par plus de 35%
des occupants....
Bilan énergétique :
KWh/m²/an
Consommation Energie Primaire CO2
70%:
V/Jour+Clim: Méc+Clim:
Classe A « Très confortable »: le climat intérieur du local reste toujours entre
les courbe...
Bilan Energétique:
Consommation
KWh/m²/an
Energie Primaire
KWh/m²/an
CO2
Kg/m²/an
impact du % Surface vitrée sur la consommation:
V/Jour V/Jour+Clim Méca+Clim
Consommation 94,4 122,7 112,8
Energie Primai...
6-Comparaison:
Consommation 40% 70%
V/Jour 103,9 94,4
V/Jour+Clim 122,7 122,7
Méca+Clim 129,2 112,8
Energie Primaire 40% 7...
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V/Jour V/Jour+Clim Méca+Clim V/Jour V/Jour+Clim Méca+Clim
Consommation
Energie Primaire
CO2
70% 40%
7-Le choix de Cas optimal:
7-Le choix de Cas optimal:
L’augmentation du % de surface vitrée à 70% avec l’utilisation d’un système
de ventilation intensive mécanique combiné à u...
Conclusion:
Grace à la comparaison des performances des différentes stratégies ,alter-
CLIM aide à choisir des stratégies ...
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Alter clim (salle de classe)

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Bilan énergétique d'un local tertiaire,simulation avec ALTER CLIM

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Alter clim (salle de classe)

  1. 1. Université Mohamed kheider Biskra Faculté des Sciences et technologie Département d’architecture Module : Modélisation en architecture Un cas réel (Salle de Classe –Département d’Architecture) 1ére Année poste graduation (école doctorale) Option : Ville et Architecture au Sahara Dirigé par : Pr.Zemmouri .N Réalisé par: Fekih Mebarka
  2. 2. 1-Définition du confort Thermique *Paramètres et Indicateurs 2-Les systèmes de refroidissement passifs 3-L’application Alter-Clim 4-Le cas d’étude 5-La simulation des données du cas d’étude avec Alter-Clim 6-Comparaison 7-Le choix du cas optimal Plan du travail:
  3. 3. Introduction: Le premier but de toute démarche architecturale est d'abriter de la vie et ses implications diverses, particulièrement en termes d'espaces et de conditions climatiques intérieures. Toute conception cohérente implique de ne proposer que des prestations utiles et d'éviter les niveaux énergétiques excessifs. La démarche énergétique est par conséquent le moteur qui doit à la fois motiver et contrôler toute démarche architecturale.
  4. 4. De quel confort peut‐il s’agir en architecture ? 1-confort physiologique thermique Lumineuse aéraulique Olfactif Visuel 2-confort psychologique 1. visuel (perception de l’espace, contact avec l’extérieur, visibilité…etc.) 2. non visuel (déroulement des activités, intimité, privacité…et c.).
  5. 5. Le confort thermique a été défini comme étant la condition dans laquelle aucune Contrainte significative n'est imposée aux mécanismes thermorégulateurs du corps humain. Le confort thermique est défini comme "un état de satisfaction du corps vis à‐ vis de l’environnement thermique". Confort = équilibre entre l’homme et l’ambiance 1-Définition du confort: Les paramètres du confort thermique: 1. Le métabolisme 2. L'habillement 3. La température ambiante de l'air (souvent appelée Ta) 4. La température des parois (Tp) 5. L'humidité relative de l'air (HR) 6. La vitesse de l'air
  6. 6. Indices de confort, zone de confort: 1. L’indice de vote moyen prévisible: PMV (Predicted Mean Vote) donne l’avis moyen d’un groupe important de personnes qui exprimeraient un vote de sensation de confort thermique. Predicted Percentage Dissatisfied) donne en fonction de l’indice PMV d’une situation thermique précise, le pourcentage de personnes insatisfaites par rapport à la situation. 2. Le pourcentage prévisible d’insatisfaits : PPD Zone de Confort Confort Optimale
  7. 7. Facteurs de confort: 1. La plage de confort température‐humidité: 4. Polygone de confort hygrothermique 2. Confort et vitesse de l'air: perceptible à partir de 0,2 m/s 1. Zone à éviter vis‐à‐vis des problèmes de sécheresse. 2. et 3: Zones à éviter vis‐à‐vis des développements de bactéries . 3. Zone à éviter vis‐à‐vis des développements d'acariens.
  8. 8. Types de système de refroidissement: PASSIF HYBRIDE ACTIF
  9. 9. Le refroidissement passif est une stratégie de contrôle thermique de l’ambiance d’un bâtiment n’incluant pas de production mécanique de froid . 2-Le système de refroidissement passif: Le système de refroidissement passif d'un bâtiment, désigne toute installation ne consommant pas d'énergie pour refroidir un bâtiment: les protections solaires (débordements, stores, tentes solaires, ...) devant et autour des fenêtres ou du vitrage la masse même du bâtiment, correctement exploitée, permet d'emmagasiner de la fraîcheur.
  10. 10. Au confort d’été répond la stratégie du froid: Se protéger du rayonnement solaire et des apports de chaleur Minimiser les apports internes Dissiper la chaleur en excès et refroidir naturellement Au confort d’hiver répond la stratégie du chaud: capter la chaleur du rayonnement solaire La stocker dans la masse La conserver par l’isolation La distribuer dans le bâtiment Refroidir (bassin d’eau , fontaine…)
  11. 11. 3-L’application Alter-Clim: Il a été réalisé entre 2005 et 2006 par : Centre de recherche en architecture et ingénierie architecturale de l’Université catholique de Louvain Le logiciel alter-clim est une initiative de : Administration de l’environnement de la Région Bruxelles-Capitale Dans le cadre de la convention: Elaboration de critères de faisabilité et de règles de conception du refroidissement naturel dans les bâtiments tertiaires Le logiciel , appelé «alter - CLIM " , est basé sur une base de données de simulation. Les Paramètres sont : % surface vitrée , protections solaires, contrôle d'éclairage , la masse thermique , orientation , débit d'air hygiénique , gestion de refroidissement libre et mise en œuvre ( avec ou sans refroidissement mécanique complémentaire : solutions hybrides ) . Diverses destinations de pièces, tels que les bureaux individuels ou paysagers , des chambres d'hôtel et des salles de réunion sont étudiés . Nouveaux cas de construction et de rénovations sont pris en compte . Le logiciel est facile à manipuler pour devenir un outil souvent utilisé par les architectes ou ingénieurs .
  12. 12. Mode d'emploi: Les différents écrans et fonctionnalités d'alter-clim: Première partie •Ecran d'introduction Le premier écran du logiciel propose une rapide entrée en matière autours de 4 thèmes: •Qu'est-ce que le refroidissement passif? •Qu'elles sont ses grandes règles de conception? •Qu'est-ce qu'alter-clim? •Comment utiliser alter-clim? •Ecran d'identification Le second écran demande une identification au moyen d'un login et mot de passe.
  13. 13. •Ecrans de définition d'un cas type Type de local Orientation Type de travaux % de surface de vitrage protection solaire Inertie thermique
  14. 14. gestion de l’éclairage artificiel Charges internes Débit d’air hygiénique Présélection d’un type de système
  15. 15. •Ecran de comparaison des systèmes •Ecrans d'optimisation
  16. 16. •Ecran "détails" Résultats •Ecran "variante" Cet écran se présente de la même façon que le précédent. Il permet en outre de définir, sur la partie droite de l'écran, une seconde combinaison
  17. 17. Les classes du confort: Classe A « Très confortable »: 90%de satisfaction Classe B « Confortable » : 80%de satisfaction Classe D « Très inconfortable »:˂65% de satisfaction Classe C « Inconfortable » :65%de satisfaction
  18. 18. 5-La simulation des données du cas d’étude avec Alter-Clim Cas D’Etude: Salle de Classe en 1 er Etage – département d’architecture-Université de Biskra
  19. 19. Paramètres « Local »: Type de local Orientation
  20. 20. Type de travaux % de surface de vitrage
  21. 21. protections solaires Inertie thermique
  22. 22. gestion de l’éclairage artificiel Charges internes
  23. 23. Débit d’air hygiénique Présélection d’un type de système
  24. 24. Optimisation:
  25. 25. Résultat: En Remarque que la T°intérieure fixe est égale à 30°,Avec un mauvais tau de satisfaction inférieur de 65%=> Très Inconfortable :Classe D « Très inconfortable » : il arrive que le climat intérieur soit jugé inconfortable par plus de 35% des occupants.
  26. 26. Bilan énergétique : KWh/M²/an Consommation Energie Primaire CO2
  27. 27. Altérer les paramètres Pour améliorer la qualité du local : Le rendre Confortable Statut du Local : Très Inconfortable Changement des paramètres:
  28. 28.  Présélection d'un Type de système et Appoint éventuel: V/Jour+Clim: Méc+Clim: Classe A « Très confortable »: le climat intérieur du local reste toujours entre les courbes exprimant 90% de satisfaction.
  29. 29. Bilan Energétique: Consommation KWh/m²/an
  30. 30. Energie Primaire KWh/m²/an
  31. 31. CO2 Kg/m²/an
  32. 32. impact du type de système sur la consommation: V/Jour V/Jour+Clim Méca+Clim Consommation 103,9 122,7 129,2 Energie Primaire 164,5 221,9 222,5 CO2 43,6 59,5 59,4 kWh/m2/an •A travers la proposition d’un système DE refroidissement nous avons arrivé à assurer le confort . •La consommation dans le cas ou nous avons utilisé un système de Méca+Clim est plus élevé qu’a l’utilisation d’un système de V/Jour combiné à une climatisation0 50 100 150 200 250 V/Jour V/Jour+Clim Méca+Clim Consommation Energie primaire CO2
  33. 33.  Choix de % Surface Vitré: 70%:
  34. 34. Classe D « Très inconfortable » : il arrive que le climat intérieur soit jugé inconfortable par plus de 35% des occupants. Résultat:
  35. 35. Bilan énergétique : KWh/m²/an Consommation Energie Primaire CO2
  36. 36. 70%: V/Jour+Clim: Méc+Clim: Classe A « Très confortable »: le climat intérieur du local reste toujours entre les courbes exprimant 90% de satisfaction.  Présélection d'un Type de système et Appoint éventuel:
  37. 37. Bilan Energétique: Consommation KWh/m²/an
  38. 38. Energie Primaire KWh/m²/an
  39. 39. CO2 Kg/m²/an
  40. 40. impact du % Surface vitrée sur la consommation: V/Jour V/Jour+Clim Méca+Clim Consommation 94,4 122,7 112,8 Energie Primaire 152,2 231,3 194,8 CO2 40,4 62,3 52,1 D’après le changement du surface Vitrée en remarque que avec une surface vitrée de 70% et un système mécanique+ Clim: Le tau de consommation et de CO2 ont connu une diminution .0 50 100 150 200 250 V/Jour V/Jour+Clim Méca+Clim Consommation Energie Primaire CO2 kWh/m2/an
  41. 41. 6-Comparaison: Consommation 40% 70% V/Jour 103,9 94,4 V/Jour+Clim 122,7 122,7 Méca+Clim 129,2 112,8 Energie Primaire 40% 70% V/Jour 164,5 152,2 V/Jour+Clim 221,9 213,3 Méca+Clim 222,5 194,8 CO2 40% 70% V/Jour 43,6 40,4 V/Jour+Clim 59,5 62,3 Méca+Clim 59,5 52,1 Optimal Optimal Optimal impact du type de système+la surface vitrée sur la production du CO2 •impact du type de système+la surface vitrée sur la consommation l’énergie primaire •impact du type de système+la surface vitrée sur la consommation 0 20 40 60 80 100 120 140 V/Jour V/Jour+Clim Méca+Clim 40% 70% 0 50 100 150 200 250 V/Jour V/Jour+Clim Méca+Clim 40% 70% 0 10 20 30 40 50 60 70 V/Jour V/Jour+Clim Méca+Clim 40% 70%
  42. 42. 0 50 100 150 200 250 V/Jour V/Jour+Clim Méca+Clim V/Jour V/Jour+Clim Méca+Clim Consommation Energie Primaire CO2 70% 40%
  43. 43. 7-Le choix de Cas optimal:
  44. 44. 7-Le choix de Cas optimal:
  45. 45. L’augmentation du % de surface vitrée à 70% avec l’utilisation d’un système de ventilation intensive mécanique combiné à une climatisation (Hybride): Diminution remarquable de la consommation à 112KWh/m²/an Diminution de production de CO2 à 52 Kg/m²/an Consommation KWh/m²/an Energie Primaire KWh/m²/an CO2 Kg/m²/an
  46. 46. Conclusion: Grace à la comparaison des performances des différentes stratégies ,alter- CLIM aide à choisir des stratégies de contrôle thermique dans les premiers stades de la conception et de modifier l'architecture afin d'atteindre le confort thermique et minimiser les dépenses énergétiques. Dans Notre cas « Rénovation » ou nous avons changer le type de système de refroidissement ainsi que le % du surface vitrée ,nous avons constaté que l’utilisation d’un système de refroidissement hybride engendre une moindre consommation ,alors quand les condition climatiques ou d’usage extrêmes ne permettent pas de rafraichir passivement ,le rafraichissement hybride peut être une solution pour atteindre les température de confort .
  47. 47. Merci pour Votre Attention

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