Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement (LaSIE) - UMR CNRS 7356

2018-2021 EQLORE [NLLE AQUITAINE]

Emmanuel Bozonnet — 2018-10-08T15:34:01Z

[EQL'ORE] performance Environnementale du Quartier – de L'Occupant au Réseau Énergétique

Financement : Région Nlle Aquitaine
Partenaires : laboratoires LaSIE et LIENSs (ULR CNRS)
Associés : Tipee, Atmosphere, 21med ing., OPH la Rochelle, CDA la Rochelle
Participants :

LasIE : J. Le Dréau, S. Martinez, L. Servant, E. Bozonnet, K. Touili, M. Vellei, C. Inard, G.E. Kyriakodis, E. Lacedra, A. Machard, N. Gros
LIENSs : N. Long, N. Becu, D. Amiaud, A. Berry

Résumé

Ce projet a pour objectif de développer et démontrer l'intérêt d'une approche intégrée d'évaluation sur un quartier de la Rochelle en cours de réhabilitation urbaine. Il permet de mettre en œuvre et croiser les outils de modélisation et méthodologiques développés à l'Université de la Rochelle à la fois au LaSIE et au LIENSs. L'approche pluridisciplinaire proposée intègre l'étude des comportements de consommation de l'énergie par les habitants ainsi que la modélisation et la mesure du microclimat urbain, des bâtiments et des systèmes énergétiques.

Un ilot du quartier de Villeneuve les Salines à la Rochelle sert de support au projet. Il doit permettre de confronter les outils développés au LIENSs et au LaSIE sur un cas d'étude réel, de développer une approche méthodologique multicritère pour la mise en œuvre de nouvelles approches de la rénovation urbaine, de proposer un cas de référence multi-échelle pour de futurs développements. Enfin, les retours d'expérience d'un cas réel dans un contexte précisément documenté et mesuré doivent permettre de faire évoluer les outils et modèles théoriques développés par la recherche.

Des stations mesures du microclimat - cas de la Rochelle

8 stations microclimats sont opérationnelles pour évaluer les effets combinés du microclimat urbain littoral.
Les suivis permettent de suivre les évolutions au fil des saisons (exemple ci-dessous), avec ici en rouge les phénomènes d'îlots de chaleur (écarts de température positifs par rapport à la station rurale de référence), et en bleu d'îlots de fraîcheur (écarts de température négatifs).

Monitoring intérieur/extérieur de bâtiments de logement collectifs

3 bâtiments de logements collectifs HLM ont été instrumentés finement pour le suivi des conditions intérieures/extérieures, en intégrant à la fois la consommation d'énergie des habitants, le confort thermique, et la qualité de l'air (en lien avec les projets ALLO et RUPELLA REHA)

Projets scientifiques

Emmanuel Bozonnet — 2017-03-30T14:49:08Z

- 4evLab / 4evlab

2014-2018 COSIMPHI [ANR]

Emmanuel Bozonnet — 2015-10-15T09:24:18Z

Programme ANR Villes et Bâtiments Durables (VBD) 2013
http://www.agence-nationale-recherche.fr/?Projet=ANR-13-VBDU-0002

Participants LaSIE :

CO-Simulation Multi-Physique Interactive

Le projet propose d'aborder la question de la modélisation multi-physique par la co-simulation interactive pour concevoir et rénover en traitant simultanément les ambiances (acoustique, visuelles, qualité de l'air et thermique) ainsi que l'efficacité énergétique et environnementale. L'objectif final est un démonstrateur d'une solution intégrée, prenant en compte les rétroactions et interactions entre les différents objectifs, qui permette de proposer des solutions techniques faisant évoluer une esquisse ou un projet de rénovation.

Nombreux sont les outils abordant séparément chacun des différents métiers. Cependant, le manque d'interactions entre eux oblige les bureaux d'étude et les architectes à un travail itératif coûteux et dont la cohérence scientifique est difficile à garantir. En effet, pour chaque domaine les impacts croisés ne sont traités que séquentiellement là où ils peuvent largement être anticipés si l'approche devenait globale. De plus, chaque outil de calcul présente ses propres hypothèses, limitant la pertinence de résultat global obtenu.

Les exigences sur la conception et sur la rénovation allant croissant, il est nécessaire de répondre à ces exigences par des outils adaptés (que ce soit en phase esquisse, avant-projet sommaire (APS) ou avant-projet détaillé (APD)), robustes scientifiquement et performants (car ils doivent augmenter le rythme de production tout en garantissant la qualité). Une modélisation adaptée, des solutions pour l'interopérabilité dédiées à des outils préexistants, et des outils d'aide à la décision de type optimisation multicritère sont donc nécessaires pour permettre une inflexion des méthodes de conception et de rénovation vers une plus grande intégration des différents métiers.

Le projet propose une action sur 3 axes :

1. Un axe de convergence des hypothèses et les données. Pour travailler sur différents métier de manière intégrée, il est nécessaire de mettre en place un jeu de données commun spécialisé pour le paramétrage de simulations. Pour ce faire, nous étudierons des outils de simulation adaptés aux bureaux d'étude en nous limitant aux domaines de la thermique, de l'acoustique, de l'éclairage et de l'environnement. Pour chacun des outils retenus pour le projet il convient d'en étudier les modèles de données et les hypothèses pour pouvoir proposer ce jeu de données communs. De plus, le travail du bureau d'étude s'appuyant sur le travail de l'architecte en amont, il est nécessaire d'éviter les ressaisies inutiles de métrés. Une extraction d'un BIM vers ce jeu de données commun sera proposée. Enfin, le jeu de données sera également une base de travail pour la spécification de bases de données produit multi-métier.

2. Un axe de définition des interactions multi-physiques entre les outils de calculs. Aujourd'hui, chacun des acteurs de la construction utilise des outils métiers fortement spécialisés, adaptés à leur mission. Pour permettre une approche globale, les différents outils devront interagir à différentes étapes du calcul pour permettre une simulation multicritères. Il conviendra de définir ces interactions (interactions temporelles, règles de calculs cohérentes, couplage des modèles, etc.), et de les mettre en œuvre. Il ne s'agit pas de développer de nouveaux outils de calcul, mais de permettre l'interopérabilité d'outils existants.

3. Un axe d'aide à la décision multicritère. Les méthodes d'algorithmes génétiques sur lesquelles de nombreux travaux de recherche sont effectués nécessitent un grand nombre d'itérations pour converger. Le projet propose de travailler sur des méthodes d'aide à la décision hybridant des éléments d'optimisation, de visualisation intelligente et de règles expertes définies par l'utilisateur (bureau d'étude ou architecte). Sans se focaliser uniquement sur l'optimisation mathématique, cette approche doit permettre d'impliquer l'utilisateur de l'outil en valorisant son propre savoir-faire au sein de l'outil lui-même.

Partenaires

CSTB Centre Scientifique et Technique du Batiment

CEA-SACLAY Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives

G2Elab Laboratoire de génie électrique de Grenoble

LRA Laboratoire de Recherche en Architecture

LaSIE Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement

Tribu Energie

Aide de l'ANR 821 409 euros
Début et durée janvier 2014 - 42 mois

2013-2017 CRISTALHYD [ANR]

Ameur El Amine Hamami — 2015-06-30T16:57:25Z

Influence des joints de grains sur la diffusion et le piégeage de l'hydrogène dans les matériaux cfc
Début :octobre 2013
Fin :Octobre 2017
Type de financement : ANR jeune chercheur
Coordinateur : LaSIE, Université de La Rochelle (Jamaa BOUHATTATE).
Partenaires exlusifs LaSIE : Xavier FEAUGAS, Abdelali OUDRISS, Arnaud METSUE Juan CREUS, Catherine SAVALL, Jiaqi LI, Abdelmalek HALIL.

- Projets programmes nationaux / PR_archives, 4evlab

2012-2016 MAEVIA [ANR]

Emmanuel Bozonnet — 2012-12-11T14:48:22Z

Modèles appliqués à l'énergie et à la ventilation interopérables et adaptables

2012-2016
http://www.agence-nationale-recherche.fr/?Projet=ANR-12-VBDU-0005

Modèles Appliqués à l'Energie et à la Ventilation Interopérables et Adaptables

Le projet propose d'aborder la question de la prise en compte de la dégradation de la performance théorique liée à l'usage et à la mise en œuvre des composants lors d'une simulation appliquée à la qualité de l'air intérieure.
Contrairement à la thermique où il n'est qu'important, le facteur humain, dans ce qu'il peut avoir comme impact sur la conception, la réalisation ou sur l'utilisation du bâtiment est crucial pour évaluer la qualité d'air intérieur. L'impact d'une erreur de calcul sur la quantité de polluant, et donc sur la santé humaine n'est pas du même niveau qu'une erreur sur la facture d'énergie. Dans ce cadre, il est essentiel de se donner les moyens de simuler le bâtiment dans ses conditions réelles d'utilisation, et non plus idéales.
Il existe peu d'outils traitant de l'aéraulique sous l'angle qualité de l'air intérieur. Certes les calculs sont réalisables par des utilisateurs expert pour des études à très forte valeur ajoutée, avec des outils de CFD (Computational Fluid Dynamics), mais la simulation énergétique a prouvé la robustesse de simplifications de modèles, permettant ainsi de mettre à disposition des bureaux d'étude des outils simples et de qualité. Ce schéma doit être étudié dans un objectif de la simulation de la QAI.
L'objectif est de travailler à un outil applicable à la QAI pouvant se coupler à un outil thermique. Celui-ci doit pouvoir être versatile pour s'adapter aux réalités terrain et pouvoir valoriser l'innovation tout en conservant un facilité d'utilisation adaptée à des utilisateurs non experts. Cette apparente contradiction devra être résolue par une nouvelle manière de développer visant la réduction des contraintes informatiques, algorithmiques, architecturales des modèles afin de privilégier la représentation des phénomènes physiques et de leurs interactions.
Partenaires

CSTB Centre Scientifique et Technique du Bâtiment

EDF R&D SITE LES RENARDIERES

EDF Electricité de France

CNRS G2ELAB & G-SCOP

I2M Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux

LaSIE Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement

Aide de l'ANR 898 877 euros
Début et durée janvier 2013 - 36 mois

Programme ANR : Villes et Bâtiments Durables (VBD) 2012

Référence projet : ANR-12-VBDU-0005

2013-2017 VENISE [ANR]

Emmanuel Bozonnet — 2012-12-11T14:47:20Z

vecteur air pour une conception ou rénovation optimisée des bâtiments nZEB

Projet ANR - Villes et Bâtiments Durables (Référence ANR12-VBDU-0007) : projet VENISE

Projet ANR 2012-2016 coordonné par le LaSIE :
Christian Inard, Patrick Salagnac, Emmanuel Bozonnet, Katia Cordeiro Mendonça
Site internet du projet : http://anr-venise.org/

Le VEcteur air pour une coNception ou rénovatIon optimiSée des batiments nZEB

Les objectifs du titre 1 de la loi « Grenelle 2 » en matière d'amélioration énergétique des bâtiments, de réduction des consommations énergétiques et de leur contenu en carbone sont extrêmement exigeants et génèrent des besoins énergétiques faibles. Les nouveaux niveaux énergétiques demandés sont tels qu'ils entrainent une remise en question profonde de toute la filière du bâtiment. Les méthodes de conception actuelles, principalement basées sur une optimisation technico-économique usage par usage, ne permettront pas d'atteindre ces cibles de façon optimale. Il apparaît notamment douteux d'associer un équipement performant et coûteux à chaque usage qui ne consomme presque rien. Par ailleurs, la haute performance énergétique des futurs bâtiments offre l'opportunité d'un nouveau statut au vecteur air. Piètre vecteur énergétique en raison de ses propriétés thermodynamiques, il présente des atouts incontestables (omniprésence, faibles puissances contrôlables finement…) lorsque les besoins énergétiques et les puissances mobilisées s'amenuisent.

Ce nouveau contexte ouvre donc de nouvelles voies de recherche. Une vision, non plus usage par usage mais de tous les usages simultanément, centrée sur le vecteur air où il s'agit de répondre aux différents besoins réglementaires en profitant au maximum des synergies entre usages et de la coïncidence entre les besoins et la disponibilité des ressources renouvelables. C'est avec cette vision que nous proposons d'aborder ce projet. Il s'agit de développer une nouvelle approche de conception, basée sur une méthodologie d'optimisation multicritères de solutions énergétiques globales, adaptée aux différents segments du bâtiment, et permettant d'étendre ainsi la palette des solutions techniques répondant aux exigences de performance énergétique des bâtiments BEPOS et nZEB.

Le consortium rassemble un laboratoire universitaire, un laboratoire industriel, deux centres d'études, un bureau d'études, un industriel et un architecte ayant tous des compétences reconnues en matière d'énergétique des bâtiments.

Partenaires

ALLIE'AIR
ATLANTIC
CETE Ouest Centre d'etude technique de l'equipement
CSTB Centre scientifique et technique du bâtiment
ENSAS AMUP Ecole nationale supérieure d'architecture de strasbourg
ENERBAT Edf r&d
LaSIE Laboratoire des sciences de l'ingénieur pour l'environnement