Développement d'une méthodologie de conception de bâtiments à basse consommation d'énergie
Institution:
La RochelleDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The building sector represents the most energy consuming sector in France with 46% of final energy consumption and 25% of greenhouse gases emission. Thus, efforts should be taken to promote new buildings construction and existent buildings thermal renovation satisfying low energy building criterions. The main target of this work is to set up a methodology to carry out parametrical studies during the design process of a low energy building. The methodology consists of using numerical simulation tools and the design of experiments method (DOE) to develop polynomial models to evaluate the energy efficiency and summer thermal comfort of buildings. The polynomial models simplify parametrical studies by replacing numerical simulation tools to find out solutions to get to low energy buildings. The methodology is used to improve the energy efficiency of a small typical French office building, to achieve a low energy building suitable for the French climate condition. The developed methodology simplifies the parametric study to find out solutions to improve the energy efficiency of buildings, by performing graphical diagrams for solutions selection. It ables to study a large number of solutions, which could reach millions depending on the number of parameters. The methodology results show satisfying agreements with the numerical simulation results. Thus it could be used to develop design tools for low energy buildings construction and existent buildings thermal renovation.
Abstract FR:
En France, le secteur du bâtiment est le plus gros consommateur d’énergie parmi les secteurs économique, avec 46% de l’énergie finale totale et 25% des émissions de CO2. Il s’avère donc nécessaire de réduire l’impact environnemental de ce secteur en promouvant le concept des bâtiments à basse consommation d’énergie. Ce travail vise à développer une méthodologie pour réaliser des études de conception de bâtiments à basse consommation d’énergie. La méthodologie consiste à déterminer des modèles polynômiaux pour l’évaluation des performances énergétique et du confort thermique d’été des bâtiments, à l’aide de la méthode des plans d’expériences et des outils de simulation numérique. Ces modèles polynômiaux simplifient les études paramétriques, en apportant une réponse alternative aux outils de simulations numériques pour la recherche de solutions afin de concevoir des bâtiments à basse consommation d’énergie. La méthodologie est appliquée sur un bâtiment tertiaire à savoir un immeuble de bureaux. La méthodologie constitue une base robuste pour le développement d’outils d’aide à la décision, pour la conception de bâtiments à basse consommation d’énergie. Les solutions pour la conception sont choisies de manière simple et rapide, à l’aide d’abaques définis avec les modèles polynomiaux développés. Le niveau de précision constaté par rapport à la simulation numérique est appréciable. Le choix des solutions est effectué parmi des millions de configurations de facteurs, dont la détermination serait difficile à réaliser directement à l’aide de la simulation numérique, d’où l’avantage d’une telle méthodologie.