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Contexte et objectifs de l’étude 1
Nouvelle approche d’évaluation de potentiels de
ressources bioclimatiques en climat chaud et humide
Abdou IDRIS OMAR
1,2,*, Joseph VIRGONE
2, Damien DAVID
2, Etienne VERGNAULT
2, Abdoulkader IBRAHIM IDRISS
11Université de Djibouti, Faculté d’Ingénieurs, GRE, Djibouti, Djibouti
2Université de Lyon, CNRS, Université Lyon 1, INSA-Lyon, CETHIL UMR 5008, Villeurbanne, France
* Email: [email protected]
Spécificité d’une étude en climat chaud
Base de la méthodologie
Conclusion
Application et synthèse des résultats
Perspectives
40%
25% 10%
16%
9%
Consommation d’électricité par usage – Djibouti, 2013
Climatisation Eclairage
Brasseur d'air Regrigerateur
Autre Electromenagers
2
3 4
5 6
Cette étude propose une nouvelle définition de potentiels d’utilisation de ressources bioclimatiques adaptée au climat chaud et humide et permettant le rafraichissement des bâtiments.
Dans le contexte du climat chaud, le principal défi à relever est celui de la climatisation. A ce défi s’ajoutent deux problèmes majeurs:
L’inadaptation des techniques de construction,
Le manque des travaux sur les ressources énergétiques
disponibles,
5 10 15 20 25 30 35 40
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 Température de l'air [°C]
Température du ciel [°C]
Jours
Température[°C]
30 32 34 36 38 40 42 44
0 40 80 120 160 200 240 280 320 360
Tsol(0,t) Tsol(0.5,t) Tsol(2,t) Tsol(3,t) Tsol(4,t)
Température du sol [°C]
Jours 0
100 200 300 400 500 600 700 800 900
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Radiation Global (W/m²)
Heures
Toit Est Ouest SudNord
soleil
ciel air
Utilité des ressources par rapport Sol
aux besoins de rafraîchissement?
(Tressource < Tconfort)
Utilisation des ressources par le bâtiment?
Exemple de bâtiment type sur DesignBuilder
Indicateur de potentiel:
Bâtiment parfaitement perméable;
Parois à la température intérieure
Indicateurs de performance et de besoins:
Extraction des flux échangés avec chacune des ressources à partir de la simulation du bâtiment
Ressource ciel Ressource air Ressource sol
En saison fraîche, il existe dans le climat chaud et humide, un potentiel de rafraîchissement satisfaisant pour les ressources ciel et air qui n’est pas assez exploité;
Marge bioclimatique possible dans l’amélioration de la performance des bâtiments;
Utilisation des systèmes de ventilation et de refroidissement radiatif En été, peu ou pas de disponibilité des ressources énergétiques
bioclimatiques, climatisation et protection solaire
Bâtiment étudié:
Enduit de ciment extérieur, Parpaings de ciment,
Enduit de ciment intérieur.
• Mur extérieur • Toit
Tôle acier galvanisé Plafonnage
Superficie 80 m²
Potentiel total
Besoin de rafraichissement
Potentiel exploité
Taux d'exploitation
Taux de couverture*
*par rapport à l’anti-potentiel total solaire
333 623 56 17%
1,4%
Potentiel total
Besoin de rafraichissement
Potentiel exploité
Taux d'exploitation
Taux de couverture
*par rapport à l’anti-potentiel total solaire
75 623 18 25%
0,5%
Potentiel total 2
Ressource air Ressource ciel
Ressource sol Le soleil
Ressource ciel
Anti-potentiel total 3862
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Jan. Fév. Mars Avr. Mai Juin Jul. Aout Sept. Oct. Nov. Déc.
Potentiel total de rafraichissement du ciel Potentiel exploité du ciel
Besoin de rafraichissement Taux d'exploitation du ciel
Mois
Energie [KWh/m²] Taux d’exploitation [%]
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Jan. Fév. Mars Avr. Mai Juin Jul. Aout Sept. Oct. Nov. Déc.
Potentiel total de l'air en ventilation naturelle Potentiel exploité de l'air en ventilation naturelle Besoin de rafraichissement
Taux d'exploitation
Energie [KWh/m²]
Mois
Taux d’exploitation [%]
Valeurs intégrées sur l’année des indicateurs [en kWh/(m².an)]
Potentiels de rafraîchissement mensuels
Quantifier la part de compensation des éventuels anti-potentiels;
Quantifier la contre-performance des contraintes énergétiques par rapport aux besoins de rafraîchissement du bâtiment;
Quantifier la part réelle compensée par les potentiels de compensation Quantifier la part réellement « protégée » des anti-potentiels
Ressource air
