ANNEXES : LES SOLUTIONS BIOCLIMATIQUES - BHEE

A7.4. Action du vent et du tirage
thermique sur les débits d’air
entrant dans un bâtiment
Annexes
En hiver, les portes et les fenêtres situées sur l’enveloppe extérieure du bâtiment sont le
plus souvent maintenues fermées. De ce fait, l’entrée d’air neuf dans le bâtiment se fait
essentiellement par des bouches d’entrée d’air et des défauts d’étanchéité de l’enveloppe,
sous l’action conjuguée du vent, du tirage thermique et de la ventilation mécanique. Au
sein du bâtiment, les mouvements d’air entre pièces sont liés à la distribution de
température et à la présence de bouches d’entrée ou d’extraction d’air (Regard, 1996). En
période chaude, la ventilation naturelle, comme noté dans l’introduction, est due au vent et
au tirage thermique.
L’air est le support principal des échanges d’énergie ou de concentration de polluants et
d’humidité dans les bâtiments : l’air qui pénètre dans un local peut influer sur la
température intérieure en fonction des conditions environnementales extérieures. Son
écoulement est caractérisé par les transferts aérauliques dans le bâtiment. Leur étude
consiste à résoudre deux problèmes fondamentaux complémentaires :
- les transferts aérauliques entre le bâtiment et son environnement
- les transferts aérauliques dans le bâtiment (entre les pièces).
Afin d’analyser les transferts de masse dans un bâtiment, une variable d’état est utilisée, la
pression, qui caractérise chaque zone (ou pièce). Les transferts aérauliques entre zones sont
ensuite décrits par des relations empiriques donnant le débit d’air en fonction des écarts de
pression entre zones connexes. L’équation de Bernouilli sert à modéliser les transferts
aérauliques dans les bâtiments. C’est l’équation de conservation de l’énergie du fluide air le
long d’une ligne de courant. Pour un fluide supposé incompressible et non visqueux elle
s’écrit (Tareb, 2004) :
Équation A 28
Seront considérés ici les transferts aérauliques résultant des effets du vent et du tirage
thermique. La pression totale appliquée est alors déterminée par :
[Pa] Équation A 29
A7.4.1. Pressions induites par l’action du vent
En frappant la surface exposée d'un bâtiment, une pression positive est induite par le vent
sur la face qui lui est exposée (cf. Figure A 69). L’écoulement se sépare aux bords pointus
sur les coins du bâtiment, induisant une pression négative le long des côtés et dans la
région de sillage le long de la face sous le vent.
Le vent génère donc sur les bâtiments des champs de pression non uniformes variant en
intensité et en direction. Afin de représenter l’effet du vent sur le bâtiment, sur toutes les
surfaces extérieures du bâtiment, le champ de pression fluctuant avec le vent est construit.
Relativement à la pression dynamique du vent, la pression agissant à n’importe quel point
de la surface est estimée par :
Thèse de doctorat - C. FLORY-CELINI Université Claude Bernard
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