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La Modelisation des Transferts d’Air dans les Batiments Application a l’Etude de la Ventilation
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Mohammad R. MOUNAJED
|
Univ. |
E.N.P.C. |
Spéc. |
G.Civil/Sc. et Tech. du Bâtiment |
Dip. |
Année |
# Pages |
|
D.N.R. |
1989 |
208 |
Cette étude a mis en évidence l'importance qu'il y a de prendre en compte certains phénomènes qui ont été jusqu'à peu de temps considérés comme négligeables (comme la compressibilité de I'air dans "le sens" des grands volumes) ou bien modélisés d'une façon simplifiée (comme les fluctuations spatiotemporelles du vent). L'objectif de ce travail a essentiellement porté sur la modélisation des phénomènes physiques et des constituants aérauliques des bâtiments afin de simuler les transferts d'air dans I'habitat et d'apprécier leurs conséquences sur la qualité de I'air dans les locaux.
Les modèles mathématiques qui ont été élaborés reposent essentiellement sur les acquis scientifiques des années 1960. Le recours à la modélisation numérique nous a permis d'établir des corrélations qui se basent la plupart du temps sur des mesures expérimentales et ceci en faisant I'analogie avec les écoulements dans les conduits .
En utilisant des hypothèses simples et assez réalistes, il a été possible de développer une modélisation dite nodale ou multizone en pression, tout en conservant dans les équations les termes d'accumulations pour pouvoir étudier les phénomènes instationnaires et apprécier par conséquent l'incidence des fluctuations du vent sur la ventilation.
Il a été montré qu'en tenant compte des fluctuations spatio-temporelles des coefficients de pression du vent les mouvements d'air sont modifiés d'une facon importante. Il en résulte que si l'on veut étudier les transferts en polluants entre zones du bâtiment la prise en compte de ces fluctuations est primordiale.
Il a été montré aussi l'importance dans quelques cas de la compressibilité de I'air dans les volumes habitables : pour une pièce à simple exposition les résultats peuvent varier d'environ 30% selon que l'on tient compte ou non de ce phénomène.
En élaborant des logiciels spécifiques, ces modèles ont permis l’étude des systèmes de ventilation (Ventilation Mécanique Contrôlée, VMC‑Gaz, Ventilation Naturelle .... ) et l'impact des différents constituants du réseau aéraulique (bouche d'extraction, entrée d'air, perméabilité, aspirateur statique, ...)
Ces logiciels ont été utilisés pour la réalisation d'études concernant le dimensionnement optimal du réseau, et ont conduit à la rédaction des "solutions techniques pour le respect du réglement thermique en maison individuelle".
Il est à noter que l’extension de ces logiciels à d'autres domaines d'applications est tout à fait posssible tels que le chauffage aéraulique, la climatisation, etc...
