Développement et validation de modèles thermo-hydriques dans les bâtiments

Développement et validation de modèles thermo-hydriques dans les bâtiments PDF Author: Franck Lucas
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Category :
Languages : fr
Pages : 234

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Book Description
Les usagers d'un bâtiment ont des exigences grandissantes en matière de performance et de confort. Pour répondre à leurs attentes, les concepteurs disposent d'outils précieux : les modèles de simulation de comportement de bâtiments. Leur objectif est de permettre d'améliorer les performances d'un bâtiment confronté à des sollicitations diverses. Développer de nouveaux modèles permet d'améliorer la précision des codes de simulation et d'étendre leur champ d'application. Nous proposons d'ínvestir le champs des transferts thermo-hydriques dans le bâtiment afin d'évaluer l'adéquation et la pertinence des outils disponibles. Nous serons amenés à proposer des améliorations des codes existants. Après une étude des modèles purement thermiques, nous proposerons des modèles spécifiques permettant d'évaluer plus précisément les transferts hydriques dans un local. Une étude particulière des phénomènes de condensation en climat tropical humide permettra d'incorporer des modèles de comportement de matériaux. L'objectif est de prendre en compte les quantités d'eau stockées dans les parois et dans les matériaux afin d'évaluer strictement les risques de détérioration par moisissure ou condensation. Les systèmes de traitement d'air ont un rôle non négligeable dans les échanges hydriques d'un local. Ils y contribuent globalement par une déshumidification. Réciproquement, les charges latentes internes modifient fortement les performances d'un système. Dans le cadre de l'étude du couplage entre le bâtiment et le système de traitement d'air nous proposerons dans un premier temps une méthode afin de prendre en compte le fonctionnement dynamique d'un système pour des modèles à pas de temps réduits et des modèles horaires. Nous introduirons ensuite un nouveau modèle permettant d'évaluer la puissance latente d'un système et de déterminer ainsi les conditions hydriques résultantes. Nous présenterons enfin, les dispositifs expérimentaux spécifiques en site naturel et en ambiance contrôlée, utilisés dans le cadre du développement et de la validation des modèles proposés.

Développement et validation de modèles thermo-hydriques dans les bâtiments

Développement et validation de modèles thermo-hydriques dans les bâtiments PDF Author: Franck Lucas
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Languages : fr
Pages : 234

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Book Description
Les usagers d'un bâtiment ont des exigences grandissantes en matière de performance et de confort. Pour répondre à leurs attentes, les concepteurs disposent d'outils précieux : les modèles de simulation de comportement de bâtiments. Leur objectif est de permettre d'améliorer les performances d'un bâtiment confronté à des sollicitations diverses. Développer de nouveaux modèles permet d'améliorer la précision des codes de simulation et d'étendre leur champ d'application. Nous proposons d'ínvestir le champs des transferts thermo-hydriques dans le bâtiment afin d'évaluer l'adéquation et la pertinence des outils disponibles. Nous serons amenés à proposer des améliorations des codes existants. Après une étude des modèles purement thermiques, nous proposerons des modèles spécifiques permettant d'évaluer plus précisément les transferts hydriques dans un local. Une étude particulière des phénomènes de condensation en climat tropical humide permettra d'incorporer des modèles de comportement de matériaux. L'objectif est de prendre en compte les quantités d'eau stockées dans les parois et dans les matériaux afin d'évaluer strictement les risques de détérioration par moisissure ou condensation. Les systèmes de traitement d'air ont un rôle non négligeable dans les échanges hydriques d'un local. Ils y contribuent globalement par une déshumidification. Réciproquement, les charges latentes internes modifient fortement les performances d'un système. Dans le cadre de l'étude du couplage entre le bâtiment et le système de traitement d'air nous proposerons dans un premier temps une méthode afin de prendre en compte le fonctionnement dynamique d'un système pour des modèles à pas de temps réduits et des modèles horaires. Nous introduirons ensuite un nouveau modèle permettant d'évaluer la puissance latente d'un système et de déterminer ainsi les conditions hydriques résultantes. Nous présenterons enfin, les dispositifs expérimentaux spécifiques en site naturel et en ambiance contrôlée, utilisés dans le cadre du développement et de la validation des modèles proposés.

Modélisation des transferts thermo-hydro-aérauliques dans les enveloppes de bâtiments

Modélisation des transferts thermo-hydro-aérauliques dans les enveloppes de bâtiments PDF Author: Mohammed Yacine Ferroukhi
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Languages : fr
Pages : 0

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Book Description
Ces travaux de thèse s'inscrivent dans le cadre du projet ANR HUMIBATex « Comment prédire les désordres causés par l'humidité ? Quelles solutions techniques pour rénover le bâti existant ? » (2012-2016). Elle traite de la modélisation numérique et expérimentale des transferts couplés hydro-thermo-aérauliques à différentes échelles : matériau, paroi et ambiance de bâtiment. Sur le plan théorique, un modèle phénoménologique des transferts couplés de chaleur, d'air et d'humidité à travers les enveloppes de bâtiments (HAM) a été élaboré. Après la phase de validation (confrontation avec des solutions analytiques et des résultats expérimentaux), ce modèle a été implémenté avec confiance dans un code de simulation thermique dynamique du bâtiment (BES). Ceci a permis, ainsi, de développer une plateforme de co-simulation HAM-BES. Grâce à l'outil mis en œuvre, les comportements hygrothermiques de la paroi et de l'ambiance habitable des bâtiments ont été prédits finement. Deux cas d'études ont été entrepris. Le premier avait pour but de mettre en évidence l'impact des transferts hygrothermiques sur la prédiction des consommations énergétiques. Le deuxième cas d'étude a été dédié à l'étude de l'efficacité de différentes stratégies de ventilation (extraction ou insufflation) sur le contrôle et la diminution des risques d'apparition de désordres liés à l'humidité au niveau des bâtiments résidentiels. Sur le plan expérimental, une campagne de caractérisation des propriétés physiques, hydriques et thermophysiques des matériaux de construction a été effectuée. Cette campagne expérimentale s'est focalisée sur l'analyse de l'impact de l'état thermique et hydrique du matériau sur les valeurs des propriétés hygrothermiques. Dans un autre travail expérimental, des dispositifs expérimentaux, à petite échelle mais également à l'échelle de la paroi, ont été conçus au laboratoire dans le but d'étudier la réponse hygrothermique des enveloppes de bâtiment ainsi que valider la plateforme de co-simulation dynamique HAM-BES. La confrontation des résultats a montré une bonne concordance entre la résolution numérique et les mesures expérimentales. Les résultats obtenus dans le cadre de ce travail de thèse ont mis en exergue l'influence d'une modélisation fine des transferts couplés de chaleur, d'air et d'humidité, à la fois sur la prédiction du comportement hygrothermique des ambiances habitables mais aussi sur le calcul des besoins énergétiques des bâtiments.

Validation et développement d'un modèle thermo-aéraulique de bâtiments en climatisation passive et active

Validation et développement d'un modèle thermo-aéraulique de bâtiments en climatisation passive et active PDF Author: François Garde
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Languages : fr
Pages : 518

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Book Description
Cette étude apporte une contribution à la validation et au développement d'un modèle de simulation thermo-aéraulique de bâtiment multizone en climatisation passive et active. L'ensemble des supports utilisés pour mener à bien ce travail de validation est décrit dans le premier chapitre. Après une brève description du code de calcul, nous présentons les deux supports expérimentaux qui ont servi pour nos campagnes de mesure, ainsi que l'ensemble de la chaîne d'acquisition. Le premier support est une maison en site réel, le deuxième est une cellule expérimentale équipée d'un climatiseur individuel et localisée à l'Université de la Réunion. Les expérimentations se sont toutes déroulées en environnement naturel et en climat tropical humide. Nous abordons ensuite dans un deuxième chapitre la méthodologie de validation que nous avons mise en place et qui s'inscrit dans une démarche d'uniformisation au niveau des équipes de recherche internationales. La méthode reposant sur l'utilisation d'outils d'analyse de signaux pour mettre en évidence une erreur de modélisation, est appliquée pour la validation des deux modèles d'enveloppe préalablement cités en environnement naturel. Le troisième chapitre s'attache à l'étude du couplage système/enveloppe, au développement et à l'intégration de modèles adaptés au code de calcul existant Codyrun. Plusieurs modèles de systèmes de traitement d'air sont proposés à différents niveaux de finesse, et pour des pas de temps différents. Une comparaison des modèles avec l'expérience apporte les premiers éléments de réponse quant à l'utilisation et à la précision de modèles horaires pour la modélisation des systèmes. La finalité d'un outil de conception et de recherche tel que le nôtre est d'aider le concepteur à réaliser un bâtiment le plus performant possible. Le chapitre quatre présente l'application du logiciel sur l'amélioration des performances thermiques des logements dans les départements d'outremer dans le cadre d'un label thermique Ecodom. Des simulations portant sur des logements types ont ainsi permis de mettre en place un certain nombre de prescriptions portant à la fois sur les composants architecturaux (toiture, parois opaques, baies vitrées) et sur la ventilation naturelle.

Water and Land Security in Drylands

Water and Land Security in Drylands PDF Author: Mohamed Ouessar
Publisher: Springer
ISBN: 3319540211
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 352

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Book Description
This book presents recent lessons learned in the context of research and development for various dryland ecosystems, focusing on water resources management, land and vegetation cover degradation and remediation, and socioeconomic aspects, as well as integrated approaches to ensuring water and land security in view of the current and predicted climate change. As water and land are the essential bases of food production, the management of these natural resources is becoming a cornerstone for the development of dryland populations. The book gathers the peer-reviewed, revised versions of the most outstanding papers on these topics presented at the ILDAC2015 Conference in Djerba, Tunisia.

Cooling the Cities

Cooling the Cities PDF Author: Matheos Santamouris
Publisher: Presses des MINES
ISBN: 2911762541
Category : Architecture and climate
Languages : en
Pages : 61

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Urban Overheating - Progress on Mitigation Science and Engineering Applications

Urban Overheating - Progress on Mitigation Science and Engineering Applications PDF Author: Michele Zinzi
Publisher: MDPI
ISBN: 3038976369
Category : Science
Languages : en
Pages : 350

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Book Description
The combination of global warming and urban sprawl is the origin of the most hazardous climate change effect detected at urban level: Urban Heat Island, representing the urban overheating respect to the countryside surrounding the city. This book includes 18 papers representing the state of the art of detection, assessment mitigation and adaption to urban overheating. Advanced methods, strategies and technologies are here analyzed including relevant issues as: the role of urban materials and fabrics on urban climate and their potential mitigation, the impact of greenery and vegetation to reduce urban temperatures and improve the thermal comfort, the role the urban geometry in the air temperature rise, the use of satellite and ground data to assess and quantify the urban overheating and develop mitigation solutions, calculation methods and application to predict and assess mitigation scenarios. The outcomes of the book are thus relevant for a wide multidisciplinary audience, including: environmental scientists and engineers, architect and urban planners, policy makers and students.

Bio-aggregates Based Building Materials

Bio-aggregates Based Building Materials PDF Author: Sofiane Amziane
Publisher: Springer
ISBN: 9402410317
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 283

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Book Description
The work of the RILEM Technical Committee (TC -236 BBM) was dedicated to the study of construction materials made from plant particles. It considered the question whether building materials containing as main raw material recyclable and easily available plant particles are renewable. This book includes a state-of-the-art report and an appendix. The state-of-the-art report relates to the description of vegetal aggregates. Then, hygrothermal properties, fire resistance, durability and finally the impact of the variability of the method of production of bio-based concrete are assessed. The appendix is a TC report which presents the experience of a working group. The goal was to define testing methods for the measurement of water absorption, bulk density, particle size distribution, and thermal conductivity of bio aggregates. The work is based on a first round robin test of the TC-BBM where the protocols in use by the different laboratories (labs) are compared. p>

Bio-aggregate-based Building Materials

Bio-aggregate-based Building Materials PDF Author: Sofiane Amziane
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 111857706X
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 332

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Book Description
Using plant material as raw materials for construction is a relatively recent and original topic of research. This book presents an overview of the current knowledge on the material properties and environmental impact of construction materials made from plant particles, which are renewable, recyclable and easily available. It focuses on particles and as well on fibers issued from hemp plant, as well as discussing hemp concretes. The book begins by setting the environmental, economic and social context of agro-concretes, before discussing the nature of plant-based aggregates and binders. The formulation, implementation and mechanical behavior of such building materials are the subject of the following chapters. The focus is then put upon the hygrothermal behavior and acoustical properties of hempcrete, followed by the use of plant-based concretes in structures. The book concludes with the study of life-cycle analysis (LCA) of the environmental characteristics of a banked hempcrete wall on a wooden skeleton. Contents 1. Environmental, Economic and Social Context of Agro-Concretes, Vincent Nozahic and Sofiane Amziane. 2. Characterization of Plant-Based Aggregates. Vincent Picandet. 3. Binders, Gilles Escadeillas, Camille Magniont, Sofiane Amziane and Vincent Nozahic. 4. Formulation and Implementation, Christophe Lanos, Florence Collet, Gérard Lenain and Yves Hustache. 5. Mechanical Behavior, Laurent Arnaud, Sofiane Amziane, Vincent Nozahic and Etienne Gourlay. 6. Hygrothermal Behavior of Hempcrete, Laurent Arnaud, Driss Samri and Étienne Gourlay. 7. Acoustical Properties of Hemp Concretes, Philippe Glé, Emmanuel Gourdon and Laurent Arnaud. 8. Plant-Based Concretes in Structures: Structural Aspect – Addition of a Wooden Support to Absorb the Strain, Philippe Munoz and Didier Pipet. 9. Examination of the Environmental Characteristics of a Banked Hempcrete Wall on a Wooden Skeleton, by Lifecycle Analysis: Feedback on the LCA Experiment from 2005, Marie-Pierre Boutin and Cyril Flamin. About the Authors Sofiane Amziane is Professor and head of the Civil Engineering department at POLYTECH Clermont-Ferrand in France. He is also in charge of the research program dealing with bio-based building materials at Blaise Pascal University (Institut Pascal, Clermont Ferrand, France). He is the secretary of the RILEM Technical Committee 236-BBM dealing with bio-based building materials and the author or co-author of over one hundred papers in scientific journals such as Cement and Concrete Research, Composite Structures or Construction Building Materials as well as international conferences. Laurent Arnaud is a Bridges, Waters and Forestry Engineer (Ingénieur des Ponts, Eaux et Forêts) and researcher at Joseph Fourier University in Grenoble, France. He is also Professor at ENTPE (Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat). Trained in the field of mechanical engineering, his research has been directed toward the characterization and development of new materials for civil engineering and construction. He is head of the international committee at RILEM – BBM, as well as the author of more than one hundred publications, and holder of an international invention patent.

The Adsorption of Gases and Vapors

The Adsorption of Gases and Vapors PDF Author: Stephen Brunauer
Publisher:
ISBN:
Category : Gases
Languages : en
Pages : 524

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Green Technologies in Food Production and Processing

Green Technologies in Food Production and Processing PDF Author: Joyce Boye
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 146141587X
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 684

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Book Description
This book will review the current status of the agriculture and agri-food sector in regard to green processing and provide strategies that can be used by the sector to enhance the use of environmentally-friendly technologies for production, processing. The book will look at the full spectrum from farm to fork beginning with chapters on life cycle analysis and environmental impact assessment of different agri-food sectors. This will be followed by reviews of current and novel on-farm practices that are more environmentally-friendly, technologies for food processing that reduce chemical and energy use and emissions as well as novel analytical techniques for R&D and QA which reduce solvent, chemical and energy consumption. Technologies for waste treatment, "reducing, reusing, recycling", and better water and energy stewardship will be reviewed. In addition, the last section of the book will attempt to look at technologies and processes that reduce the generation of process-induced toxins (e.g., trans fats, acrylamide, D-amino acids) and will address consumer perceptions about current and emerging technologies available to tackle these processing and environmental issues.