Comparaison des résultats des trois appartements :

La comparaison des températures enregistrées dans les différentes pièces des trois appartements montre que la température des pièces de la façade principale orientée Nord-est reste légèrement inférieure aux espaces orientés sud-ouest, pour la simple raison que cette façade ne reçoit pas assez de radiations solaires directes et tout le temps à l’ombre. Cependant la façade secondaire orientée Sud-ouest est la plus exposée aux rayons solaires puisqu’elle reçoit l’intensité la plus importante de l’après midi.

L’élimination de la chaleur qui pénètre et qui nait dans un édifice a lieu essentiellement par ventilation, les pertes à travers l’enveloppe étant toujours du second ordre.248 De ce fait, il a été constaté que les occupants des trois appartements, outre l’utilisation de la climatisation, ouvrent les fenêtres en été, pour apporter de l’air frais qui permet d’améliorer la qualité de l’air intérieur et le confort thermique en évacuant la chaleur interne et en favorisant le mouvement de l’air dans les pièces mais d’après les utilisateurs de l’espace, ça reste insuffisant et pas tout à fait efficace.

Le confort thermique est compromis dans les trois appartements mais le dernier étage demeure le plus affecté jour et nuit, de part les températures trop élevées. Ceci étant la conséquence néfaste de la surface horizontale, qui est très fortement exposée à l’irradiation

248 Lavigne P. « Op.cit.22 » page 89.

37 29 34 39 39 29 42,3 21,3 51,3 0 10 20 30 40 50 60 8H 10H 12H 14H 16H 18H 20H 22H 0H HR séjour HR ch1 HR ch2 HR météo

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solaire très intense le mois de juillet, rejoignant les propos d’Amer (2006) : les plus importants gains de chaleur en été ont pour source le toit des bâtiments. Par ailleurs, la loggia vitrée ne peut assurer un taux fort de renouvellement d’air, et par conséquent, une difficulté d’évacuation de la chaleur restituée et de refroidissement de la structure par ventilation naturelle.

Conclusion :

Les performances thermiques des enveloppes de bâtiments dépendent fortement des gains solaires et des échanges thermiques à travers les parois opaques et les parois vitrées, il est impératif de concevoir une enveloppe et des ouvertures performantes l'année entière été comme hiver.

Ce chapitre nous a permis de tester les performances thermiques de l’enveloppe d’un bâtiment en étudiant son comportement thermique, n’utilisant la mesure qu’afin d’analyser, durant deux périodes de l’année, ce qui s y passe réellement du point de vue thermique. Les résultats retenus de l’investigation de la période printanière ont montré une certaine stabilité thermique alors que ceux de la période estivale ont déterminé l’origine du transfert de chaleur vers l’intérieur de l’appartement. La variation de la température intérieure des différents espaces a pour cause la variation de la puissance incidente de la radiation solaire sur les parois verticales, la transmission par rayonnement direct à travers les fenêtres orientées nord-est et sud-ouest ainsi que la réception du flux solaire à travers les parois latérales orientées sud-est et nord-ouest. Des températures intérieures trop élevées sont le constat négatif de cette investigation. Les occupants trouvent l’ambiance thermique plutôt inconfortable à cause des températures trop élevées et ce pendant pratiquement toute la journée et la majeure partie de la nuit en cette saison. Il ressort alors que le rôle de l’enveloppe est prépondérant dans la création du confort hygrothermique et la régulation de températures intérieures. Son impact est aussi déterminant dans la consommation énergétique, surtout l’été pour la climatisation.

Dans le but de valider les résultats de cette investigation et chercher à améliorer l’ambiance thermique de ce bâtiment, on procède dans le chapitre suivant à une simulation à l’aide d’un programme informatique « Tas Building Designer ». Permettant d’une part l’évaluation de la performance de l’enveloppe et d’autre part la possibilité de son amélioration, en effectuant des changements dans les matériaux isolants, en variant leurs épaisseurs pour déterminer éventuellement l’épaisseur optimale et le matériau le plus favorable.

157 Introduction :

L’approche bioclimatique dès la conception des logements permet de réduire les nuisances relatives au confort de l’être humain. En parallèle elle permet de réduire les consommations énergétiques et le rejet des gaz nocifs pour l’environnement. De ce fait l’enveloppe du bâtiment est l’élément le plus crucial à prendre en considération, lors d’une conception architecturale liée à des préoccupations environnementales et de recherche de confort thermique, c’est aussi l’élément le plus important à traiter lors d’une réhabilitation énergétique des bâtiments existants vu son importance dans le vécu quotidien.

Pour évaluer les performances du bâtiment étudié, on a utilisé le logiciel « Tas Building Designer » un des outils informatiques, permettant de déterminer les paramètres augmentant la performance énergétique d’un bâtiment existant afin de satisfaire les besoins de l'utilisateur. L’évaluation par simulation est plus flexible dans la mesure où elle permet d’évaluer les performances thermiques d’une construction tout en agissant à volonté sur les éléments de la construction. Pour ce, la recherche s’est accentuée sur les effets climatiques les plus perceptibles affectant directement l’espace et les usagers de cet espace.

En phase de réhabilitation, la géométrie, la volumétrie, l’implantation et l’orientation sont imposées par le projet existant. Parmi les paramètres, sur lesquels peut agir le concepteur pour améliorer les conditions du confort thermique, on peut citer l’isolation de l’enveloppe du bâtiment, l’inertie du bâtiment et les parois vitrées, …

Par ailleurs, la modélisation du comportement thermique de ce bâtiment représente un enjeu important dans la détermination des solutions de confort et des solutions environnementales envisageables. De ce fait, cette simulation devra faire ressortir l’importance de l’enveloppe vis-à-vis du bien être de l’usager tout en s’insérant dans le contexte du climat semi aride d’une part, et aboutir à des résultats qui peuvent être généralisés d’autre part.

L’objectif est donc d’étudier l’influence des facteurs (éléments du bâtiment : fenêtres, parois opaques et toiture) sur les réponses suivantes : les besoins énergétiques en été. Ce choix a été motivé par une approche initiale énergétique.

158 VI.1 Présentation du logiciel :

Le logiciel de simulation thermique « EDSL TAS program version 9.1.4.2 » est un logiciel de modélisation dynamique de bâtiment incluant le chauffage et la climatisation. Son développement a débuté il y a une dizaine d’années à l’initiative de quelques chercheurs (Cambridge, Cranfield) et n’a cessé d’évoluer. L’atout majeur de ce logiciel réside dans son interface graphique et ses fonctionnalités.249

Tas est développé par EDSL (Environmental Design Solution Limited) depuis 1989. Le logiciel permet d'exporter au format DXF pour avoir un rendu photo réaliste ou faire des calculs de lumière avec le logiciel Lumen Designer. Tous les résultats peuvent être exportés sur Excel ou Word, avec des formats préformatés ou définis par l'utilisateur.250

Fig. VI. 1 : Les composants de TAS Building Désigner. (Source : www.I3ER.ORG)

Tas est constitué de 3 éléments :

Un modeleur 3D (Tas Building Designer cf. Fig. VI.1 et 2) : un outil de modélisation et de simulation, une solution complète pour la simulation thermique dynamique des bâtiments nouveaux ou existants aussi grands et aussi complexes soient-ils.

TAS 3D Modeller TAS Building Simulator TAS Result Viewer Fig. VI. 2 : Les trois applications de TAS. (Source: Auteur 2011)

Un module d'analyse thermique/énergie ( Simulation dynamique),

249Rahal S. « L’impact de l’atrium sur le confort thermique dans les batiments publics, cas de la maison de culture

à Jijel », Thèse de magister, Université Mentouri, Constantine, 2011.

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Un module CFD (Tas Ambiens cf. Fig. VI.3) qui permet aux modèles d'être créés avec un caractère dynamique.

Mode Design Mode Simulation Sortie vidéo Fig. VI. 3 : TAS Ambiens.

Source : www.I3ER.ORG