Modélisation de la ventilation naturelle en vue d'une conception optimisée d'ouvertures vitrées

Résumé : La ventilation naturelle est une solution passive de rafraichissement des bâtiments dont la performance est souvent limitée par des contraintes acoustiques et visuelles. Les travaux de cette thèse visent à améliorer la conception des ouvertures vitrées pour intégrer ces multiples contraintes. Des modèles thermo-aéraulique, acoustique et d'éclairement sont intégrés dans une plate-forme de simulation énergétique du bâtiment afin d'évaluer la performance de la ventilation naturelle dans des bâtiments tertiaires et résidentiels en termes de confort global et de consommation énergétique. La thèse contribue en particulier au développement et à la validation de modèles thermo-aérauliques à partir d'essais expérimentaux et de la simulation numérique. Une nouvelle technique de mesure du taux de renouvellement d'air par gaz traceur est développée en conditions de laboratoire puis appliquée dans une campagne d'essais in-situ pour caractériser l'écoulement d'air en ventilation traversante et mono-façade. Des simulations numériques ont été menées pour analyser les écarts observés entre les mesures et les corrélations. A l'aide de la CFD, des géométries d'ouverture spécifiques au cas d'étude (présence de loggia, tailles différentes de fenêtres) sous différentes conditions de vent permettent d'identifier les plages d'application des corrélations. Enfin, des simulations énergétiques du bâtiment intégrant les modèles développés et comparant différents modes de gestion sont effectuées en bâtiment de bureaux et résidentiel. On observe une réduction importante du potentiel de rafraichissement dans un environnement bruyant. Des prototypes de volets acoustiques sont conçus pour assurer un compromis entre confort thermique et acoustique. Des indicateurs applicables à la conception des ouvertures vitrées en fonction de paramètres climatiques sont également proposés.
Type de document :
Thèse
Génie des procédés. Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2015. Français. 〈NNT : 2015ENMP0077〉
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Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : mardi 24 mai 2016 - 16:33:08
Dernière modification le : mardi 27 mars 2018 - 16:06:22

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  • HAL Id : tel-01321001, version 1

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Shuqing Cui. Modélisation de la ventilation naturelle en vue d'une conception optimisée d'ouvertures vitrées. Génie des procédés. Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2015. Français. 〈NNT : 2015ENMP0077〉. 〈tel-01321001〉

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