Inertie, ventilation et confort d’été dans le moteur STD Comfie.

[A_Fournier]

Bonjour,

Je me permets de poser la question sur le forum pour élargir éventuellement le nombre d’interlocuteurs.

Je travaille sur des échantillons de bâti ancien dans le Vaucluse et me sers d’une modélisation simplifiée de ces derniers afin d’évaluer leur confort estival en STD. J’utilise pour ce faire les deux indicateurs :
- % d’occupation avec T°>T°max (28°C dans mon cas),
- % d’occupation en dehors de la plage adaptative.

Mes hypothèses sont les suivantes :
- Occultation : ouvert à 6-7h et à 20-23h, fermé sinon.
- Occupation : x occupant/m² dépendant de la typologie de bâtiment avec un % de présence standardisé toute
l’année :
> 50% à 7h, 11-12h et 18h
> 25% à 8-10h et 13-17h
> 100% le reste du temps
Soit un total de 8736 h/an.

Je me demande ainsi :
- A quel point l’inertie est prise en compte dans la méthode de calcul STD Comfie ? J’ai beau doubler l’épaisseur des murs en pierre (25 à 50cm) intérieurs et extérieurs (linéaire total de 180 ml pour 170 m² de SDP répartis dans trois étages), la différence de surchauffe ne se fait que peu ressentir (-1% de la version normale à la version « murs épais ») contrairement à ce qui s’observe en réalité.
- Sans calcul aéraulique, est-il possible d’évaluer correctement l’impact du choix des protections en STD à partir des renseignements associés aux menuiseries, ou bien ce choix repose uniquement sur les scénarii d’occultation (dans « % + protection » ou dans « occultation ») ?
- Plus globalement, quel % de dépassement peut être considéré comme « acceptable », étant donné que les indicateurs cités plus haut sont peu mentionnés dans les campagnes d’évaluation récentes sur terrain (RENOPTIM, …) ? Certains référentiels donnent une plage (HQE : maximum 4% pour avoir au moins 1 point), ces valeurs trouvent-elles leur fondement dans les méthodes de calcul de STD comme Comfie ou équivalent ?
En ayant différentes typologies en milieu urbain dense, je devrais en théorie être à l’épreuve des canicules, mais je me rends compte que les seuils de dépassement atteignent en moyenne 11%. Est-ce un ordre de grandeur que vous avez déjà pu croiser ? Je suis preneur de retours d’expérience.

Voilà pour mes questions qui arrivent nombreuses, j’en conviens ^^’
Merci d’avance pour vos retours éclairés : )

[Régis]

A quel point l’inertie est prise en compte

L’intérêt de l'inertie est d'engendrer du déphasage.
Sur ce sujet, voir ici dans la FAQ du manuel, question 3.5.
Cette inertie et ce déphasage peuvent avoir une incidence négligeable en fonction des autres hypothèses.
Par exemple, s'il y a beaucoup de renouvellement d'air.

Sans calcul aéraulique, est-il possible d’évaluer correctement l’impact du choix des protections en STD

Les protections impactent les apports solaires.
Donc oui, vous pouvez faire une STD sans calcul aéraulique et voir comment les apports solaires évoluent.

quel % de dépassement peut être considéré comme « acceptable »

Difficile de répondre à cette question.
On ne peut pas avoir les mêmes exigences dans le nord et dans le sud de la France.
De plus, il existe plein de critères différents pour évaluer l'inconfort : Brager/adaptatif, Givoni, le PPD/PMV

[Jean-Baptiste BEIS]

Bonjour,
L'inertie thermique est parfaitement prise en compte par COMFIE, qui calcule au pas de temps l'évolution des températures dans la paroi. C'est d'ailleurs tout l'intérêt de cette méthode de calcul. L'épaisseur des matériaux, leur effusivité, diffusivité et capacité thermique jouent donc un rôle parfaitement pris en compte par le calcul.

Cependant, l'inertie thermique ne fait pas tout. L'effet d'amortissement joué par ces propriétés se voit surtout sur les premiers jours d'une vague de chaleur. Une fois que les matériaux sont chauds, cette inertie n'a plus d'intérêt, voire un effet négatif. On considère souvent que les premiers centimètres sont les plus importants, je ne suis pas tellement étonné de ne voir aucune différence entre 25cm ou 50cm de pierre. La capacité thermique disponible est, dans les deux cas, bien supérieure aux possibilités réelles de "stockage".

Par ailleurs, pour qu'elle ait vraiment un intérêt, il convient d'associer à cette inertie thermique un moyen de "déstockage" de la chaleur accumulée, rôle généralement joué par la ventilation nocturne (efficace à partir de 3vol/h, idéale à 10vol/h).

D'où le lien avec la deuxième question, il faut correctement modéliser cette ventilation nocturne.
Si elle est assurée par des ouvrants (de manière naturelle donc), l'utilisation du calcul aéraulique permet de mieux évaluer les débits d'air associés en fonction du vent. Dans ce cas, quelques points de vigilance :
- Si le modèle indique qu'une fenêtre est ouverte, il faut veiller à ce que la protection solaire ne soit pas fermée. Aucun lien n'est fait par le logiciel entre ouverture de la fenêtre et fermeture de la protection. A vous de faire le bon paramétrage (en corrigeant par exemple le ratio de surface ouvrante d'une baie).
- Le fichier météo doit contenir des données de vent, éventuellement corrigées par les données de site.
- La modélisation ne tient pas compte du bruit de l'environnement ou d'éventuelles autres limitation à l'ouverture. A vous de faire le bon paramétrage aussi (interdire l'ouverture sur des plages horaires, limiter l'ouverture...).

On peut aussi forcer l'application de débits d'air manuellement, en mode ventilation simplifiée (par un scénario), mais le débit pris en compte sera purement théorique dans ce cas.

La prise en compte des protections solaires mobiles est à indiquer par l'utilisateur à travers des scénarios (dans « % + protection » ou dans « occultation »). Pleiades ne gère pas de protections automatiques.

Quant aux indicateurs, Pleiades présente différents indicateurs courants, mais une extraction des résultats horaires de chaque zone doit permettre d'en recalculer d'autres si nécessaire. Leurs valeurs sont très dépendantes des projets, donc difficile de généraliser sur un ordre de grandeur. Cela dit, 10% d'inconfort sur 8736h, ça représente tout de même 874 heures hors de la zone de confort, ce qui est énorme (à raison de 8h par jour, ça fait une centaine de jours... soit tout l'été).

Enfin, point de vue perso, dans le Vaucluse, les conditions climatiques peuvent être très dures en été... on arrive aux limites de résilience des bâtiments existants. En pierre ou pas. Tout dépend des données météo employées.

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