Louis STEPHAN a soutenu sa thèse le 16 avril 2010 à 10h30 au Bourget du Lac, salle 244 du bâtiment Chartreuse.
le titre est : « Modélisation de la Ventilation Naturelle pour l’Optimisation du Rafraîchissement Passif des Bâtiments « 

Résumé

La densification des bâtiments, l’apparition des systèmes de rafraîchissement mécanique et l’adoption par les normes de confort du modèle rationnel de Fanger qui impose des limites de confort thermique exiguës ont contribué au délaissement par les concepteurs des approches passives du contrôle thermique des bâtiments en les dotant inconditionnellement de systèmes de rafraîchissement mécaniques. Cette « mécanisation » croissante a entraîné entre autre l’augmentation de la consommation électrique des bâtiments, des effets psychologiques sur les habitants (Syndrome de l’Edifice Hermétique) et une sorte d’accoutumance chez les occupants qui ne tolèrent plus de variations de température intérieure.
On assiste actuellement à l’émergence d’une tendance qui pousse vers une réforme des normes pour reconnaître la notion « historique » qu’est l’adaptation. Ceci constitue effectivement, à notre avis, le début du développement durable d’une architecture respectueuse qui aura les moyens de mieux gérer l’intégration du bâti dans son environnement naturel. Cependant, il reste un travail conséquent à réaliser afin de consolider les connaissances et surtout la maîtrise de la ventilation naturelle. De notre point de vue, ceci passera par le développement d’outils de simulation de deux types:
– Des outils d’aide à la conception pour aider à réaliser des choix préliminaires et ce dès la phase de conception où les décisions les plus importantes et souvent irréversibles sont prises,
– Des outils précis pour réaliser des simulations fines du comportement aéraulique du bâtiment afin de valider les choix de base et les raffiner. Ces outils doivent être performants et capables de s’adapter à tout type de réalisation et au changement des conditions aux limites tout en gardant un temps de simulation raisonnable.
Cette thèse s’est construite autour de ces deux idées où l’on a réalisé une démarche de conception basée sur l’inversion de modèles simplifiés dans le but de dimensionner les ouvertures. Puis, on a développé un modèle intermédiaire basé sur la résolution des équations de Navier-Stokes sur un maillage adaptatif en utilisant la méthode des caractéristiques et de décomposition des opérateurs couplée à une parallélisation des calculs.

 

Mots clefs : Ventilation Naturelle, Inversion de Modèles, Maillage adaptatif, Confort d’été, Rafraîchissement Passif, Dimensionnement des ouvertures, Conception d’une ventilation naturelle

 

Composition du jury

  • Pr. Christian INARD
  • Michel PONS (CR CNRS – HDR)
  • Pr. James AXLEY (University of Yale)
  • Alain BASTIDE (maître de conférences )
  • Denys DUTYKH (CR CNRS)
  • Khalil EL KHOURY (maître de conférences – Université libanaise)
  • Etienne WURTZ (DR CNRS) Directeur de thèse