vendredi 16 décembre, à 9h00 – Thèse de Ali Esber

Résumé

Les systèmes de ventilation dans les bâtiments, qu’ils soient mécaniques par extraction, mécaniques par insufflation, naturels ou hybrides, sont soumis aux effets du vent. Selon l’orientation des orifices de sortie/entrée, les conditions en pression peuvent sensiblement modifier les débits de renouvellement d’air. Une meilleure prise en compte des effets du vent et notamment des effets de la turbulence, jusqu’alors négligés, permettrait de mieux comprendre les interactions avec les systèmes de ventilation et de contribuer aux développements d’outils pour l’ingénierie de la ventilation (dimensionnement plus fin des systèmes de ventilation et développement des stratégies adaptées de ventilation hybride). De nos jours, les approches de garantie de performances voudraient que les systèmes de ventilation des bâtiments résistent à toutes les actions extérieures pendant la durée de leur vie. Pour bien comprendre l’impact de la turbulence du vent, il faut comprendre comment elle se forme et comment elle agit lorsqu’elle frappe les façades du bâtiment et analyser son impact en termes de pression sur la surface externe du bâtiment. Cette distribution de pression constitue autant de perturbations auxquelles le système de ventilation doit faire face. Donc le vent naturel turbulent est un paramètre important dans l’étude du fonctionnement des systèmes de ventilation. En étudiant les basses couches de l’atmosphère, la vitesse du vent fluctue et varie d’un point à un autre de l’espace et dans le temps. Ce champ de vitesse engendre, sur les parois des bâtiments, des pressions aérodynamiques, donc des forces aérodynamiques sur les structures, elles-mêmes fluctuantes. Outre les besoins énergétiques, le confort intérieur et la qualité de l’air ont suscité de l’intérêt et des préoccupations lors du processus de conception. Le couplage des préoccupations énergétiques, de qualité de l’air intérieur et de confort thermique, encore guidé par les objectifs énergétiques, a conduit à accroître l’importance des systèmes de ventilation. Dans le travail envisagé, la turbulence du vent et les fluctuations de pression engendrées à l’intérieur du bâti devront être considérées au regard des perméabilités de l’enveloppe (et des dynamiques de diffusion aéraulique en son sein), des temps de réponse des organes de régulation et des sources de polluants internes. L’identification des effets contribuant ou s’opposant au renouvellement d’air des bâtiments devra considérer les différents rapports de forces entre les effets mécaniques causés par les fluctuations du vent sur les façades extérieures du bâtiment et la propagation de ces fluctuations vers l’intérieur à travers les systèmes de ventilation. Cette étude est faite sur plusieurs échelles pour pouvoir mieux analyser les effets de la turbulence.