Cet article présente une approche innovante pour la modélisation thermique des bâtiments multizones dans des climats sahariens, démontrant que l'indice de compacité et la conception architecturale peuvent réduire efficacement la consommation d'énergie et améliorer la température intérieure des bâtiments. Une étude sur un bâtiment à Ghardaïa illustre les effets de l'orientation, des matériaux et de la géométrie sur la performance thermique. Les résultats mettent en avant l'importance de contrôler les échanges d'énergie entre les espaces intérieurs et l'environnement extérieur.

1. 1

2. Réalisé par :
SIDI YAKOUB Ahmed Amin
REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
Influence de l'indice de compacité pour augmenter la
température interne d'un bâtiment dans les climats sahariens.
Unité de Recherche des Matériaux et des
Energies Renouvelables, ‘U.R.M.E.R’
Faculté des Sciences, Université Abou
Bekr Belkaïd, Tlemcen
2

3. INTRODUCTION
CLIMAT
MODÉLISATION DU BÂTIMENT
MULTI ZONE
Plan de travail
Conclusion
EXEMPLE SCHÉMATIQUE
D'IMMEUBLE
RESUME
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4. RESUME
Cet article présente une nouvelle approche a la description et la
modélisation des bâtiments multizones a climat saharien.
La méthode thermique a été utilisée pour appréhender le
comportement thermique de l'air soumis à des sollicitations diverses.
Le résultat prouve que l'indice de compacité et les paramètres de la
géométrie de la construction seront sensiblement minimiser la
construction de l'énergie et d'améliorer la température interne de
l'immeuble.
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5. La conception architecturale permettrait de réduire la
consommation énergétique des bâtiments de manière efficace en
termes d'orientation, de compacité, morphologies de construction,
l'enveloppe du bâtiment, matériaux, fonctions, et la couleur de la
façade etc.
Le principal impact de la construction de compacité, le taux
d’échange la chaleur de l'édifice avec l'extérieur pour modéliser la
performance thermique des bâtiments.
5
INTRODUCTION

6. 6
EXEMPLE SCHEMATIQUE D’IMMEUBLE
La communauté Mzab à leurs besoins socioculturels
et environnementaux entourant est exprimée par deux
concepts : la centralité et de barrières.
L'étude a été réalisée sur un bâtiment à Ghardaïa.
en contrôlant l'échange d'énergie entre espace
intérieur et de l'environnement
 le schéma de l'immeuble, la maison a une surface
habitable de 68,3m3, et la hauteur des murs sont égaux
à 3 m
Le revêtement de sol est placé sur un sol plan pour
loger au rez de chaussée est un revêtement résisté à la
corrosion .
 Le toit est composé de dalle de béton de ciment
fait de sorte qu'il gère la charge et être économique
Fenêtres et portes contribuent de manière
significative à l'équilibre énergétique.
Les fenêtres doivent être conçues pour limiter les
fuites d'air. Le taux d'infiltration d'air ne doit pas
dépasser 2,8 par mètre linéaire de châssis fissure
lorsqu'il est testé dans une différence de pression de
75 Pa.
Figue. 1. Les plans typiques
produites par des professionnels
(a: plan de rez de chaussée, b:
premier plan d'étage).

7. 7
CLIMAT
Dans les climats chauds comme ceux
des pays du Golfe, par exemple, les
règlements ont été adaptés à l'utilisation de
l’isolation thermique des bâtiments qui
fixent des niveaux minimaux de résistances
thermiques
L'étude a montré les potentiels pour
réduire la consommation d'énergie dans les
bâtiments résidentiels une réduction de
jusqu'à 38% de la consommation annuelle
totale
Le transfert de chaleur dépend
également de la différence de température
entre l'extérieur et l'intérieur du bâtiment
et les flux thermiques du chaud au froid à
une vitesse qui dépend de la différence de
température entre eux.
L'objectif est d'avoir une idée sur l'énergie reçue
par chaque façade pour contrôler le flux solaire
incident suivant la saison et le bâtiment de
l'orientation.
la somme du rayonnement solaire global
journalier sur un plan sud verticale dépasse la valeur
de 19 kWh /m² dans la saison d'hiver. En d'autre
part, cette valeur est inférieure à 11 kWh / m² en
été dans la zone Ghardaïa.
Figue. 3. profil de température ambiante, 10-11 Août.

8. 8
MODELISATION DU BATIMENT
MULTI ZONE
Dans l'analyse thermique des systèmes. Il a été utilisé dans plusieurs branches telles
que les systèmes d'énergie solaire , la micro-électronique ou encore le champ spatial .
Nous allons progressivement utiliser cette approche dans le domaine de la physique
de bâtiment et nous allons nous intéresser à la génération automatique de modèles
nodaux.
1-Analyse nodale appliquée à la conduction thermique et le couplage avec
des échanges superficiels :
En appliquant la loi de conservation de courants à chaque point (loi de Kirchhoff), la
solution du problème ou les dérivées partielles s’élève à une d'un système d'algèbre
différentielle.
Le bilan énergétique du bâtiment pour les surfaces est représenté par les équations.
Le bilan de puissance du bâtiment pour une zone est représenté par l'équation.
représentant la variation de l'énergie d'alimentation de l'air dans la zone de l'intervalle dt de
temps:

9. 2-La structure nodale et la description de l'immeuble

9
L'étude a été réalisée sur un
bâtiment à Ghardaïa. L'enveloppe
extérieure, en plus de contribuer aux
économies d'énergie pendant toute la
durée de vie du bâtiment en contrôlant
l'échange d'énergie entre espace
intérieur et de l'environnement,
favorise également le développement
d'un environnement intérieur
confortable.
Un certain nombre de champs
d'information sont connectés à un
nœud, le nœud de surface est
préoccupé par radiatif extérieur et les
échanges convectifs. par exemple
l'attribution d'un nœud à une zone ou
aussi la topologie du réseau électrique
global associé à l'immeuble
Figue. 10. Température de salon, 10-11 Août, (a):
sans isolation thermique et (b): une isolation
thermique.

10. L'utilisation appropriée des paramètres géométriques du bâtiment sera
sensiblement minimiser l'énergie des bâtiments et améliorer la température
interne de l'immeuble
La compacité d'une forme du bâtiment est essentielle pour le statut de l'énergie
du bâtiment.
températures simulées montrent que l'augmentation de l'indice de compacité
peut conduire à la température de confort thermique.
Afin de protéger contre la surchauffe d'été, les grands bâtiments exposés sur
tous les côtés auront un indice de compacité moins bénéfique que les petits
bâtiments
Dans les climats chauds et secs, le rapport en volume de la zone de surface doit
être aussi faible que possible pour minimiser l'apport de chaleur et la compacité
est meilleure lorsque l'indice de compacité est plus faible.
10
CONCLUSION

11. 11