ANNEXES : LES SOLUTIONS BIOCLIMATIQUES - BHEE

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Annexes limitée, notamment sous l’impulsion de la tâche 20 de (IEA, 1997). Dans des projets de démonstration relevés par (Wong et al, 2007) on peut noter des économies d’énergie comprises entre 100 et 200 kWh/m². Ainsi des réductions de consommation énergétique de l’ordre de 40% sont obtenues à Glasgow sur une résidence universitaire sur laquelle des TIM ont été installés en façade Sud. Par ailleurs, les auteurs notent qu’en faisant varier l’épaisseur de TIM (35mm, 100mm et 200mm), (Lien et al, 1997) concluent qu’ils contribuent faiblement à la réduction des besoins énergétiques, mais augmente en revanche de façon significative l’investissement. A4.2.3. Système de couverture de toit en nid d’abeille (Kaushika et al, 1992) cités par (Wong et al, 2007) ont appliqué une structure en nid d’abeille sur une toiture plate en béton pour une application en période froide. Le principe est décrit sur la figure suivante : a. Vitrage b. Plaque de TIM en nid d’abeille c. De 4 à 16 cm de lame d’air d. Surface absorbante e. Plaque de béton f. Espace intérieur Figure A 40. Plan du système de couverture de toit en nid d’abeille (Wong et al, 2007) Il n’empêche que le risque pressenti avec ce type de système est la dégradation du confort d’été, car l’effet de serre étant renforcé, le risque de surchauffe est plus élevé. Par ailleurs, le flux maximal étant reçu par une surface horizontale (Flory-Celini et al, 2006), ce phénomène est accru pour ce type de façade. Dans une approche passive cohérente sur l’année, ce type d’installation devrait être comparée avec celle d’une toiture végétale. A4.3. Modélisation des matériaux d’isolation transparents sous TRNSYS Les matériaux d’isolation transparents sont traités comme des fenêtres normales sous TRNSYS avec des données correspondantes. Il existe deux façons de modéliser une fenêtre sous TRNSYS (cf. § A1) : - Soit en définissant tous ses paramètres thermo physiques dans la librairie consacrée à cet effet. L’utilisateur doit alors rentrer dans le programme et définir notamment l’absorption, la transmission et le facteur solaire en fonction de l’angle d’incidence. Thèse de doctorat - C. FLORY-CELINI Université Claude Bernard 274
Annexes - Soit en utilisant un Type spécifique (le Type 35). Il est alors nécessaire de renseigner la température de la zone, la température extérieure, la conductance thermique et le rayonnement solaire. Puis selon la variante choisie soit le facteur solaire de la fenêtre (Type 35 a), soient le flux direct et l’angle d’incidence (Type 35 b). Les données disponibles dans la littérature poussent à opter pour le second choix. L’avantage du Type 35 se justifie également par le fait que le choix des paramètres de l’isolant transparent peut se faire par la méthode d’optimisation. Ainsi les valeurs limites retenues sont celles indiquées sur la Figure 28 dans le corps de texte : - facteur solaire compris entre 0,45 et 0,65 - conductance thermique variant entre 0,6 et 2 W/m².K. Comme l’isolant transparent s’installe par l’extérieur des façades opaques dans nos cas d’étude (pour favoriser l’effet de serre et limiter les ponts thermiques), il est nécessaire de créer des zones adjacentes fictives pour chaque orientation. Ces zones fictives, de masse thermique négligeable et de forts coefficients convectifs (pour modéliser le contact direct), sont ensuite connectées aux différents Types 35 (un Type par orientation). A4.4. Conclusions sur l’isolation transparente Les matériaux d’isolation transparents ont l’avantage de pouvoir se substituer à deux composants du bâtiment : l’isolation thermique et le vitrage. Pourquoi ces matériaux qui présentent des propriétés physiques favorisant la captation et la conservation de la chaleur ne sont-ils pas plus développés notamment dans le cadre d’une rénovation ? (Wong et al, 2007) apportent des éléments notoires de réponse en spécifiant les barrières au développement et à l’implantation de ces systèmes : - l’imperfection de la fabrication des TIM fait que les valeurs théoriques utilisées dans le cadre des simulations sont éloignées des valeurs qui peuvent être mesurées ; - l’investissement onéreux ; - les problèmes de surchauffes : les protections solaires mécaniques utilisées pour compenser le problème sont susceptibles d’échouer et requièrent une maintenance fréquente et dispendieuse. Une autre cause, peut être non avouée, réside dans le fait que, malgré les avantages certains présentés dans la littérature, des échanges avec des experts d’EDF R&D font ressortir que la mise en œuvre de ces systèmes demeure délicate. En effet, face aux faibles valeurs de conductivité thermique, la moindre imperfection d’installation entraîne l’apparition de ponts thermiques importants. Un des freins du développement, et ceci est bien souligné dans l’article de (Wong et al, 2007) est également l’incertitude sur l’évaluation de l’investissement économique dû au choix de l’installation de ce type de système. De nombreux systèmes sont ainsi développés Thèse de doctorat - C. FLORY-CELINI Université Claude Bernard 275
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La tour à vent Annexes Les tours
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