Projets programmes nationaux > 2014-2020 BAT DUR - QEI [CPER-FEDER]
Programme Bâtiment Durable - Axe 3 « Qualité des Environnements Intérieurs (QEI)
Financement : CPER-FEDER (Contrat de Plan État-Région – Fonds Européen de Développement Régional)
Partenaires : LaSIE
Participants : Marc Abadie, Ghislain Michaux, Cyrille Allery, Anas Sakout
Résumé
De nombreuses réponses à des problématiques diverses sur la maîtrise de la gestion de l’air, sur le contrôle des écoulements d’air et de sa qualité devront être apportées dans le quart de siècle en cours, pour minimiser les impacts sur la santé humaine notamment, sur le climat de façon plus générale, et participer à la minimisation de la consommation énergétique. Dans ce contexte, l’émergence de nouveaux procédés de gestion de l’air, de son traitement et l’amélioration des performances des procédés existants revêt une importance stratégique. Nous proposons une approche prenant en compte les aspects amont de prédiction et contrôle de flux d’air ou d’élément contaminants, du confort acoustique, mais aussi le développement de nouveaux outils expérimentaux dédiés. L’opération regroupe ainsi les quatre actions suivantes :
Action 1 : QAI dans les bâtiments à faible consommation énergétique
Cette action, vise à évaluer la filtration particulaire, principale solution d’amélioration de la QAI des bâtiments à faible consommation énergétique. Compte tenu de la complexité des phénomènes physiques induits dans la filtration des particules par des filtres réels (variabilité et multiplicité de la taille des fibres, de la compacité et de l’épaisseur du média fibreux, …), notre démarche vise à l’obtention de modèles empiriques ou semi-empiriques à partir de mesures dynamiques de l’efficacité des filtres sur banc d’essai, modèles nécessaires aux outils de simulation de la QAI. Une attention particulière sera portée sur l’efficacité intrinsèque des filtres pour les particules les plus petites (ultrafines).
Action 2 : Ecoulements dans les composants multifonctionnels ventilés
Cette action vise à apporter des connaissances nouvelles sur les écoulements d’air dans les ambiances ventilées mais aussi au sein de composants d’enveloppe multifonctionnels ventilés de types fenêtres pariéto-dynamiques. Il s’agira de caractériser expérimentalement les écoulements, leurs interactions avec les usagers et d’optimiser les écoulements au sein et au soufflage de ces fenêtres vis-à-vis du confort et de la QAI. Les campagnes expérimentales qui permettront d’alimenter les modèles numériques en développement s’appuieront notamment sur la vélocimétrie par images de particules et l’utilisation d’une enceinte climatique du LaSIE.
Action 3 : Contrôle et optimisation des écoulements dans le bâtiment
Cette action vise à développer des techniques de simulations numériques rapides pour la dynamique du fluide, puisque la résolution d’un problème de contrôle ou d’optimisation par les méthodes traditionnelles est hors d’atteinte des ordinateurs actuels. L’utilisation des méthodes de réduction de modèle offre des perspectives intéressantes. Elles permettent en effet de réduire, de plusieurs ordres de grandeur, les besoins en stockage ainsi que le temps de calcul du problème de contrôle ou d’optimisation : les calculs coûteux nécessaires à la constitution de la base réduite sont effectués en amont si bien que la résolution du problème d’optimisation peut ensuite être effectuée quasiment en temps réel.
Action 4 : Acoustique des ambiances intérieures
Cette action s’intéresse à la prévision de l’acoustique au sein d’une pièce en tenant compte à la fois de sources sonores situées à l’intérieur de la pièce, au sein du bâtiment et dans l’environnement extérieur immédiat. Elle s’intéresse tout particulièrement aux équipements aérauliques (notamment la VMC) qui engendrent un champ acoustique intérieur dégradant le confort. L’objectif visé est la compréhension fine de la dynamique de l’écoulement d’air dans le but de proposer des solutions passives et des méthodes de contrôles qui visent l’amélioration du confort acoustique. La connaissance des caractéristiques acoustiques permettrait la modélisation par des sources appropriées aux équipements dans une simulation numérique au niveau du bâtiment permettant la prédiction précise du champ acoustique.
