La climatisation naturelle : modelisation des objets architecturaux, aide a la conception en climat tropical

Passive cooling: modelling of architectural objects, design aid in tropical climates

• Auteur / Autrice : CLAUDIA BARROSO-KRAUSE
• Direction : Jérôme Adnot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris, ENMP

Résumé

Dans certaines regions ou le climat ne met pas en cause l'integrite physique de l'individu, meme s'il est responsable de son inconfort, il devient tres difficile, dans l'etat actuel des choses, d'integrer les methodes d'analyse thermique des batiments au processus millenaire de conception architecturale. Et s'il est vrai que l'agression thermique en zone tropicale humide est tres importante, depassant souvent les limites des conditions de confort jour et nuit il est d'autant plus vrai qu'un projet architectural, meme s'il est adapte au climat dans lequel il s'insere, peut etre techniquement mauvais, s'il ne prend pas en compte les autres objectifs a atteindre. Pour eviter cela, la recherche s'est orientee vers la representation des modeles thermiques concernes par la climatisation naturelle dans le langage architectural en phase initiale de conception. Elle comporte une enquete sur les principes de la conception architecturale d'une part, du confort d'ete d'autre part. On propose comme resultat de ces recherches un concept de tableau de bord reperant les objets architecturaux par rapport a l'objectif de confort final attendu. Il rassemble les choix les plus frequents dans une certaine culture et les relie a des modeles reduits de performance thermique. Il permet l'inclusion de nouveaux objets. On offre ainsi un rapport entre les choix architecturaux en phase d'esquisse et la plage des consequences thermiques et aerauliques. La presentation retenue offre, a cote de chaque icone representant un choix architectural, un chiffre correspondant a son apport quantitatif sur le confort global attendu. En suivant chronologiquement la conception architecturale sur ce tableau de bord thermique, l'utilisateur obtiendra aussi souvent qu'il le voudra une note totale, somme de celles decoulant de chaque choix effectue, qui correspondra a une prevision de la qualite thermique de son batiment. La verification faite avec le tableau de bord permet aussi d'eviter des modifications importantes dans le projet apres passage eventuel par des logiciels de simulation. Ceci allegera egalement le rapport entre les domaines concernes (sol et drainage, eclairagisme, acoustique, structure, plomberie, circulation, etc. ) la methode d'analyse utilisee dans le tableau de bord permet a chaque ensemble de procedures de climatisation passive d'etre represente en phase d'esquisse, par des objets architecturaux. On etudie les phenomenes physiques, on retient ceux qui sont importants pour les decisions prises, et ensuite on etablit les modeles correspondants. Il s'agit, en realite, de reunir et d'interpreter des plages de performances non par groupe physique, mais par choix architectural. Pour la comparaison des resultats des icones presentes dans le tableau de bord, une echelle d'evaluation de leurs influences specifiques a ete creee, basee sur une decomposition des degres-heures de surchauffe. La maquette presentee se rapporte a un climat, le climat tropical humide, a une saison, l'ete, a un type d'occupation, nocturne et a une option, la non-climatisation. Mais la methode peut aussi aider a la creation de tableaux pour des ambiances climatisees (l'echelle s'exprime alors en kwh de consommation) et bien evidemment a d'autres profils d'occupation, saison et climat, tout comme a des approfondissements d'un aspect constructif du bati(ex. Les toitures). Une etude detaillee a ete menee sur un composant mal connu: le vegetal integre a l'enveloppe du batiment