Application au littoral corse

Les r´esultats obtenus dans la partie pr´ec´edente ne peuvent pas ˆetre g´en´eralis´es pour tous les sites du littoral. Nous retrouvons en effet des caract´eristiques tr`es diff´erentes sur le littoral corse, notamment au niveau du relief, avec une altitude pouvant varier de 0 `a 150 m. Les profils de vent et mˆeme de temp´erature peuvent varier de fa¸con importante d’un site `a l’autre.

Certains vents `a plus grande ´echelle alt`erent ´egalement le ph´enom`ene de brise thermique.

Devant la diversit´e de la ressource en vent sur le littoral, il apparait qu’une m´ethode d’´evalua-tion globale du potentiel de ventilad’´evalua-tion naturelle en Corse ne pr´esenterait que peu d’int´erˆet.

Nous pr´esenterons donc ici l’application de la d´emarche propos´ee pr´ec´edemment, sur diff´erents sites du littoral dont nous avons pu r´ecup´erer des donn´ees m´et´eorologiques.

2.5.1 Importance de la m´ethode d’´evaluation du potentiel

Diff´erentes m´ethodes existent pour ´evaluer le potentiel de rafraˆıchissement passif d’un site.

Afin d’illustrer l’importance du choix de la m´ethode d’´evaluation ainsi que la difficult´e de g´en´eralisation, nous proposons ici un exemple sur le cas du littoral corse. Artmann et al.

[AMH07] proposent comme indicateur le CCP (Climatic Cooling Potential), afin de caract´e-riser le potentiel de rafraˆıchissement par ventilation nocturne `a l’aide de donn´ees climatiques.

Celui-ci se base sur un bˆatiment fictif caract´eris´e par un profil de temp´erature dont l’´evolution est repr´esent´ee par une oscillation harmonique. Le CCP est d´efini de la fa¸con suivante :

CCP = 1 N

N

X

n=1 hf

X

h=hi

m_n,h(T_i,n,h−T_e,n,h) (2.17)

Avec

m=

( 1h si Ti−Te≥∆Tc

0 si T_i−T_e<∆T_c (2.18)

O`uhi eth<sub>f</sub> sont les heures de d´ebut et de fin de la ventilation nocturne (ici respectivement 19h et 7h) et ∆T<sub>c</sub> la diff´erence de temp´erature n´ecessaire (fix´ee ici `a 3K par les auteurs). Le CCP est exprim´e en Kh/nuit¹.

La temp´erature dans le bˆatiment est repr´esent´ee par : T_i,h= 24.5 + 2.5 cos

2πh−hi

24

(2.19)

Les r´esultats obtenus par Artmann et al. sont pr´esent´es dans la Figure 2.14. On observe que le bassin m´editerran´een obtient de tr`es mauvais r´esultats, avec un CCP moyen d’environ 40 Kh/nuit. Selon les auteurs, un CCP inf´erieur `a 60 Kh/nuit implique que la ventilation nocturne ne sera pas suffisante pour assurer le confort thermique.

Figure2.14 – Carte du CCP moyen (Kh/nuit) en juillet bas´ee sur des donn´ees Meteonorm [AMH07]

Afin de comparer ces r´esultats, nous refaisons ce calcul avec les donn´ees issues des stations M´et´eo-France du littoral corse sur l’´et´e 2011. Ces derniers sont pr´esent´es dans le Tableau 2.4.

Table2.4 – CCP pour diff´erents sites du littoral corse

Site Ajaccio Figari Bonifacio Solenzara San Giuliano Bastia

CCP (Kh/nuit) 66.4 55.4 45.3 47.0 34.1 59.7

Ersa Ile Rousse Calvi

33.7 38.3 54.3

Ces r´esultats, bien que centr´es sur le littoral, correspondent aux ordres de grandeur donn´es par Artmann et al. pour la Corse (entre 40 et 60 Kh/nuit), la moyenne observ´ee ici ´etant

1. Kelvin.heure/nuit

de 48.2Kh/nuit. Nous observons un maximum pour Ajaccio avec un CCP de 66.4Kh/nuit, seul site permettant une ventilation nocturne efficace selon ces crit`eres.

Nous sommes confront´es ici `a la difficult´e d’utiliser des indicateurs trop g´en´eraux pour ´evaluer un potentiel local. En se limitant au CCP propos´e par Artman, la conclusion serait que le pourtour m´editerran´een est peu adapt´e `a une strat´egie de rafraˆıchissement passif. Il est cependant montr´e par de nombreux retours d’exp´erience que la ventilation nocturne peut suffire `a apporter le confort thermique en ´et´e, mˆeme lorsque le climat ne semble pas le plus favorable (e.g. section 1.3.3).

2.5.2 Choix du fichier m´et´eorologique

Tout comme le choix de la m´ethode d’´evaluation, la question de la repr´esentativit´e de la p´e-riode utilis´ee se pose ´egalement dans cette ´etude. Si les r´esultats obtenus doivent influencer la mise en place d’un syst`eme, cette r´eflexion devient primordiale.

Ici, l’ann´ee ´etudi´ee a ´et´e choisie afin d’´eviter une p´eriode trop favorable ou au contraire trop d´efavorable. Par exemple, l’utilisation de l’ann´ee 2003 qui fut l’objet d’une tr`es forte canicule,

´ev´enement climatique d’ampleur exceptionnelle `a l’´echelle europ´eenne, nous aurait montr´e une surventilation nocturne inefficace pour le rafraˆıchissement passif d’un bˆatiment sur tout le littoral corse.

Une ann´ee«type»n’existe pas en m´et´eorologie et l’´evolution du climat au cours des ann´ees rend cette probl´ematique tr`es complexe. Depuis de nombreuses ann´ees, des ´etudes se penchent sur la cr´eation de fichiers«types» synth´etiques. Ces fichiers pr´esentent l’avantage d’ˆetre re-pr´esentatifs d’un site sur une longue p´eriode et non sur une ann´ee en particulier. Crawley [Cra98] reproche cependant le peu de documentation disponible sur ces fichiers, que ce soit sur leur incidence sur les r´esultats de simulation ou sur leur comparaison avec des donn´ees r´eelles. En effet, comme leur nom l’indique, ceux-ci ne proviennent pas d’une ann´ee de mesure mais d’un assemblage de plusieurs ann´ees de donn´ees r´ealis´e selon diff´erents proc´ed´es.

Dans l’´etude que nous proposons, leur utilisation n’est cependant pas pertinente, ceux-ci ne permettant pas la visualisation du ph´enom`ene de brises thermiques. Suite aux traitements des donn´ees, nous pouvons perdre de pr´ecieuses informations sur un site et donc passer `a cˆot´e de certaines possibilit´es d’optimisation du bˆatiment.

2.5.3 Application des repr´esentations

La diversit´e de la ressource en vent justifie l’utilisation de mesures et d’indicateurs locaux pour

´evaluer le potentiel d’un site. La Figure 2.15 (droite) illustre cette diversit´e en pr´esentant une carte de la Corse indiquant la direction du vent ainsi que les vitesses de vent moyennes sur l’´et´e 2011. Chaque site est repr´esent´e par une double fl`eche indiquant l’axe principal du vent observ´e sur la p´eriode de mesure. Nous ajoutons ici deux nouvelles stations, Porto-Vecchio et Sisco, pour lesquelles les mesures de temp´eratures ne sont pas disponibles et qui n’ont donc pas pu ˆetre exploit´ees dans la partie pr´ec´edente. La carte de gauche pr´esente ´egalement les directions des principaux vents traversant la Corse.

Nous observons une diff´erence de vitesse importante entre les extr´emit´es Nord et Sud et le reste du littoral, plus homog`ene. Afin d’apporter plus de pr´ecisions `a ces cartes nous proposons

´egalement des roses des vents statistiques, pr´esentant ainsi la variabilit´e des vitesses et les fr´equences des diff´erents secteurs (Figure 2.16). Hormis la station de San Giuliano, pr´esentant une rose tr`es diffuse, nous observons toujours un secteur prioritaire repr´esentant plus de 30%

du vent du site. Bien que toutes les stations soient situ´ees sur le littoral, il faut noter que le ph´enom`ene de brise thermique n’est pas visible sur tous les sites, ou tout du moins, n’est pas toujours repr´esentatif du site sur la p´eriode estivale. Au niveau des directions du vents, cela apparaˆıt clairement grˆace une repr´esentation radar.

Figure 2.15 – Carte des vents en Corse (gauche) et repr´esentation des axes principaux du vent sur diff´erents sites du littoral (droite)

S a n G iu lia n o B a st ia Il e R o u ss e Ca lv i

A ja cc io S o le n za ra E rs a

Fi g a ri B o n if a ci o

Figure2.16–Rosesdesventsstatistiquesdediff´erentssitesdulittoralcorse

Nous regroupons dans la Figure 2.17, les repr´esentations radar obtenues sur les diff´erents sites. Cet ´echantillon met en avant des r´esultats tr`es diff´erents selon les sites et permet de faire quelques remarques sur la fa¸con d’interpr´eter les r´esultats.

Crit`eres en temp´erature

Ces trois crit`eres doivent ˆetre ´etudi´es ensemble, la ventilation naturelle pouvant ˆetre b´en´efique mˆeme dans le cas o`u l’un d’entre eux serait d´efavorable.

— crit`ere en amplitude thermique faible : cela implique une faible chute des temp´eratures la nuit et donc un potentiel de rafraˆıchissement passif peu ´elev´ee. Cependant, si le crit`ere en temp´erature maximale donne de bons r´esultats, la ventilation naturelle pourra ˆetre utilis´ee pour ´evacuer les charges internes du bˆatiment accumul´ees au cours de la journ´ee.

Si les temp´eratures ext´erieures sont tr`es favorables, elle permettra d’´eviter une mont´ee en temp´erature importante du bˆatiment et de maintenir une ambiance confortable.

— crit`ere en temp´erature maximale faible : dans ce cas la ventilation de confort sera `a

´eviter. Elle provoquerait ici un r´echauffement trop important du bˆatiment en journ´ee, p´enalisant une strat´egie de rafraˆıchissement passif nocturne. Si l’on dispose d’une tem-p´erature minimale et d’un amplitude thermique favorable c’est cette derni`ere solution qui sera `a privil´egier.

— crit`ere en temp´erature minimale faible : si les temp´eratures sont ´elev´ees la nuit, la ven-tilation naturelle ne sera pas suffisante pour garantir le confort thermique. Cependant, avec une amplitude ´elev´ee et en fonction de la temp´erature atteinte dans le bˆatiment, le rafraˆıchissement passif peut rester int´eressant afin de r´eduire la temp´erature int´erieure.

Si seul le crit`ere en temp´erature maximale donne de bons r´esultats, c’est la ventila-tion de confort qui sera `a privil´egier. Une autre source de rafraˆıchissement actif semble cependant n´ecessaire pour assurer un confort thermique satisfaisant dans le bˆatiment.

Crit`eres en profil du vent

Si l’objectif est de mettre en place un syst`eme de ventilation traversante pilotable, des r´e-sultats satisfaisants pour les trois crit`eres sont n´ecessaires. De par la forte hypoth`ese que la ventilation naturelle sera utilisable sur une gamme de vitesse importante, le crit`ere de vitesse n’a ici que peu d’impact. Nous n’obtiendrons de mauvais r´esultats sur ce crit`ere que si le site est tr`es peu vent´e ou soumis `a des vents tr`es forts. Ce choix est justifi´e par l’utilisation d’un crit`ere de r´egularit´e du vent. Nous estimons en effet qu’un vent fort mais r´egulier pourra ˆetre plus facilement exploit´e. Ainsi, des sites comme Bonifacio et Ersa r´eput´es pour leurs fr´equentes et fortes rafales de vents (Figure 2.16) seront tout de mˆeme p´enalis´es sur le radar.

Dans tous les cas, la direction du vent est ´egalement un crit`ere indispensable si l’on souhaite s’affranchir d’un syst`eme de captage de vent.

Dans le document The DART-Europe E-theses Portal (Page 78-84)