20150316 bioclimatisme architecture c2

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Support de cours "Bioclimatisme et architecture" pour le Master IPE de l'université Paris Diderot - Paris 7 de 2015Cours n°2

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  • DPEA Post Carbone ENSAVT 2 Paramtriser la thermique

    Le bioclimatisme Et si on attaquait

  • Master IPE Universit Paris Diderot 3 Bioclimatisme & Architecture

    Le site : la prise en compte de lexistant

    3

    On ne construit pas le mme btiment :

    En ville et la campagne, Au nord et au sud, Sur un grand ou un petit terrain Avec ou sans nuisances priphriques

    La dmarche environnementale dmarre par une analyse du site :

    Rglementation environnementale (PLU, agenda 21,) Lurbanisme environnant et ses ventuelles nuisances Le milieu naturel Les ressources locales Les voies de circulation (routire, circulations douces, transports

    en commun)

  • Master IPE Universit Paris Diderot 4 Bioclimatisme & Architecture

    Le site : la prise en compte de lexistant

    4

    Les donnes analyses et croises avec le site :

    Les volumtries prexistantes (masques ou pas?) La prsence dinfrastructures ou quipements bruyants Les vents dominants par saison pour vrifier les zones protger

    ou les potentiels de ventilation naturelle La prsence vgtale (masques, rafraichissement) Les accs au site et les modes de dplacement alternatifs la

    voiture Les contraintes particulires (risque dinondation ou autres) Le potentiel dutilisation de ressources nergtiques vertueuses

    proches (filire bois, gothermie, rseau de chaleur vertueux)

  • Master IPE Universit Paris Diderot 5 Bioclimatisme & Architecture

    Le site : la prise en compte de lexistant

    5

    Ensoleillement ?

    Vents dominants ?

    Topographie ?

    Qualit du sol ?

    Possibilits de mobilit propre ?

    Patrimoine naturel ?

    Prcipitations ?

    Volumes urbains ?

    Nuisances ? Pollutions ?

    nergies disponibles ?

  • Master IPE Universit Paris Diderot 6 Bioclimatisme & Architecture

    Le site : la prise en compte de lexistant

    Croiser les donnes mto et le site : lanalyse solaire

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    Obj 38 Orientation: 90.0, -90.0

    Un amnagement futur sur la parcelle rouge Le masque solaire rsultant

  • Master IPE Universit Paris Diderot 7 Bioclimatisme & Architecture

    Le site : la prise en compte de lexistant

    Croiser les donnes mto et le site : lanalyse solaire

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    Stereographic Diagram Location: 48.0, 116.0

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    Sphrique quidistant Strographique BRE

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    Orthographique Waldram

  • Master IPE Universit Paris Diderot 8 Bioclimatisme & Architecture

    Le site : la prise en compte de lexistant

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    Croiser les donnes mto et le site : lanalyse solaire

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    Orthographic Projection Location: 48.0, 116.0

    Obj 38 Orientation: 90.0, -90.0

  • Master IPE Universit Paris Diderot 9 Bioclimatisme & Architecture

    Le site : la prise en compte de lexistant

    Croiser les donnes mto et le site : lanalyse densoleillement

    tude qualitative des ombres portes dun btiment ou amnagement

  • Master IPE Universit Paris Diderot 10 Bioclimatisme & Architecture

    Le site : la prise en compte de lexistant

    Croiser les donnes mto et le site : lanalyse solaire

    Mais aussi pour des approches quantitatives permettant dvaluer :

    Le flux incident sur des faades en W/m (FS)

    Le flux incident sur des toitures en W/m (PV)

    Tour CB-31 - KPF T8 - Ricciotti

  • Master IPE Universit Paris Diderot 11 Bioclimatisme & Architecture 11

    Le programme : des enjeux de consommations diffrencis

    Des apports internes variables selon lactivit des occupants

  • Master IPE Universit Paris Diderot 12 Bioclimatisme & Architecture 12

    Le programme : des enjeux de consommations diffrencis

    Des apports internes variables selon la densit doccupation

    Selon les programmes, le nombre de personne par m peut varier considrablement : de 3 personnes pour 100 m en rsidentiel

    150 personnes pour 100 m dans un auditorium les apports internes sont donc, pour une surface et une activit gale (assis) de :

    3 * 70 W = 210 W / 100 m dans le logement

    150 * 70 W = 10 500 W/ 100 m dans un auditorium

    Les apports sont donc importants considrer dans une approche bioclimatique

  • Master IPE Universit Paris Diderot 13 Bioclimatisme & Architecture 13

    Le programme : des enjeux de consommations diffrencis

    Des apports internes variables selon la densit dclairage

  • Master IPE Universit Paris Diderot 14 Bioclimatisme & Architecture

    Le programme : des enjeux de consommations diffrencis

    Des postes de consommations diffrencis par usage

    Programme

    m SHON kWh TH /m.an MWh TH /an kWh TH /m.an MWh TH /an kWh ELEC /m.an MWh ELEC /anLogements 25 000 50 1 250 0 0 30 750

    Bureaux + Showroom 27 000 20 540 20 540 60 1 620SDIS 4 500 20 90 20 90 60 270

    Autres (htel, EHPAD, centre) 16 000 50 800 10 160 40 640Commerces - hors mail 45 000 30 1 350 40 1 800 55 2 475

    Data center 5 000 0 0 9198 29 894 13140 42 7053 250 m

    Total 122 500 m 4 030 MWhTH/an 32 484 MWhTH/an 48 460 MWhELEC/an

    Besoin nergtiques prvisionnelsChaud Froid Electrique

  • DPEA Post Carbone ENSAVT 15 Paramtriser la thermique

    Exemple de projet

  • Master IPE Universit Paris Diderot 16 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 1 : concours pour la construction de la bibliothque dHelsinki

    Le climat : analyse climatique dtaille

    => Des tempratures dair ncessitant une stratgie de conception axe sur la rduction des besoins de chauffage

    => Plage de temprature : 81 % du temps en dessous des tempratures de confort

    => Peu de tempratures suprieures 24C (1% du temps) : possibilit de se passer de climatisation

  • Master IPE Universit Paris Diderot 17 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 1 : concours pour la construction de la bibliothque dHelsinki

    Le climat : analyse climatique dtaille

    => En hiver, peu de lumire du jour : faible potentiel de rcupration dapports solaires

    => Des jours trs longs t avec un potentiel solaire plus intressant

    => Une irradiation solaire annuelle lgrement infrieure Paris (1000 kWh/m.an) et concentre en t

  • Master IPE Universit Paris Diderot 18 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 1 : concours pour la construction de la bibliothque dHelsinki

    Le climat : analyse climatique dtaille

    => Des vents dominants Ouest/Sud Ouest, en particulier en hiver

    => Des vitesses de vent ne permettant pas lexploitation de lnergie olienne

  • Master IPE Universit Paris Diderot 19 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 1 : concours pour la construction de la bibliothque dHelsinki

    Le site : analyse de lexistant

    Btiment existant au sud = masque pour la rcupration dnergie potentielle en hiver

    Orientation des vents dominants Protection des ventuelles entres / de la faade

  • Master IPE Universit Paris Diderot 20 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 1 : concours pour la construction de la bibliothque dHelsinki

    Le projet : un btiment compact, ouvert sur une seule faade

    Perspectives : Mars architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 21 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 1 : concours pour la construction de la bibliothque dHelsinki

    Le projet : un btiment compact, ouvert sur une seule faade

  • Master IPE Universit Paris Diderot 22 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 1 : concours pour la construction de la bibliothque dHelsinki

    Le projet : une double peau grant linterface entre lintrieur et les conditions climatiques extrieures

  • Master IPE Universit Paris Diderot 23 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 2 : concours pour la construction de logements

    Le site : enjeux de construction en site urbain dense

    Avantages : ouverture au sud avec peu de masques

    Inconvnients : Construire dense sur une petite partie de la parcelle

    Contrainte de vis--vis avec la barre voisine louest

    Contrainte de non constructibilit en partie nord (espace vert protg)

  • Master IPE Universit Paris Diderot 24 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 2 : concours pour la construction de logements

    Etude des formes pour assurer un ensoleillement maximal et des vues

  • Master IPE Universit Paris Diderot 25 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 2 : concours pour la construction de logements

    Etude des formes pour assurer un ensoleillement maximal en faade

    Hliodons le 21 dcembre 10 h, 12 h et 15 h

    Hliodons le 21 mars 10 h, 13 h et 16 h

    Hliodons le 21 juin 10 h, 13 h et 16 h

  • Master IPE Universit Paris Diderot 26 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 2 : concours pour la construction de logements

    Etude des formes pour assurer un ensoleillement maximal en faade

    Nombre dheure densoleillement en hiver par faade point de vue sud est et sud ouest

    Logements mono-orients sud / sud-ouest

    Faades sud-est = 3 heures de soleil en hiver

    Faades est

  • Master IPE Universit Paris Diderot 27 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 2 : concours pour la construction de logements

    Etude des formes pour assurer un ensoleillement maximal en faade

    Perspectives : LAUC

  • Master IPE Universit Paris Diderot 28 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 3 : Concours pour les laboratoires Paris Parc - Jussieu

    Intgration des contraintes de site dense

  • Master IPE Universit Paris Diderot 29 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 3 : Concours pour les laboratoires Paris Parc - Jussieu

    Intgration des contraintes de site dense : analyse des masques

    21 Juin

    21 Mars 21 Septembre

    21 Dcembre

  • Master IPE Universit Paris Diderot 30 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 3 : Concours pour les laboratoires Paris Parc - Jussieu

    Intgration des contraintes de site dense : potentiel solaire en toiture

    Afin de rduire les consommations lectriques, le recours lnergie photovoltaque peut tre envisag :

    Bonne exposition en t et mi-saison Bonne exposition partielle en hiver Surface disponible horizontale : 3 600 m

    (sans patio) Potentiel solaire Paris : ~ 1 000 kWh/m/an

    Et

    Mi-saison

    Hiver

  • Master IPE Universit Paris Diderot 31 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 3 : Concours pour les laboratoires Paris Parc - Jussieu

    Intgration des contraintes de site dense : travail de la forme

    Hliodons (point de vue sud-est) le 21 dcembre 10 h, 13 h et 16 h

    Hliodons (point de vue sud-est) le 21 mars 10 h, 13 h et 16 h

  • Master IPE Universit Paris Diderot 32 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 3 : Concours pour les laboratoires Paris Parc - Jussieu

    Intgration des contraintes de site dense

    21 juin 10 h 21 juin 13 h 21 juin 16 h

    Rduction des besoins de climatisation Protection solaire des faades / Projet

    Faades sud dcales de 44 vers lest / louest - Le 21 juin, les faades sud (+/- 44) ne sont presque jamais protge du soleil

    - Ncessit de protections solaires extrieures mobiles

  • Master IPE Universit Paris Diderot 33 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 3 : Concours pour les laboratoires Paris Parc - Jussieu

    Intgration des contraintes de site dense

    Rduction des besoins de climatisation

    Protection solaire des faades / Projet

    Faades Nord / Nord ouest dcales de 44 Le 21 juin, les faades nord (+/- 44) sont protges du soleil une grande partie de la journe

    - Au nord / nord est : soleil jusqu 10 h

    - au nord / nord ouest : soleil partir de 18 h

    - Une protection mobile intrieure permettrait dviter lblouissement

    21 juin 10 h 21 juin 13 h 21 juin 16 h 21 juin 18 h

  • Master IPE Universit Paris Diderot 34 Bioclimatisme & Architecture

    Exemple 3 : Concours pour les laboratoires Paris Parc - Jussieu

    Intgration des contraintes de site dense

    Rduction des besoins de climatisation

    Protection solaire des faades / Projet

    Protections mobiles extrieures

    Protection mobile intrieure

    En rsum:

    - Protection solaire extrieure mobile au sud

    - Protection solaire intrieure mobile au nord

    - Pour les patios : lautoprotection peut permettre de limiter ces protections

    => Etude faire en fonction de la volumtrie transmise ultrieurement

  • DPEA Post Carbone ENSAVT 35 Paramtriser la thermique

    La lumire

  • Master IPE Universit Paris Diderot 36 Bioclimatisme & Architecture

    Lumire naturelle / Contexte

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    La lumire naturelle - enjeux

    Le confort visuel dpend de la quantit, de la qualit, de la nature de la lumire Avec 100 150 lux, on peut facilement lire une indication ponctuelle Avec 300 lux, on peut travailler confortablement toute une journe Avec 500 lux, on peut effectuer des travaux de prcision (couture, dessin,) Pour des travaux graphique, un IRC (indice de rendu des couleurs) lev est ncessaire Dans les zones de travail sur ordinateur, il faut peu de contrastes lumineux, pas de

    lumire directe, pas de pnombre prononce La sensation dblouissement intervient quand le rapport de lumimance entre une

    source et lambiance est suprieur 10 (rgle des 1/3/10)

  • Master IPE Universit Paris Diderot 37 Bioclimatisme & Architecture

    Lumire naturelle / Contexte

    37

    La lumire naturelle - enjeux

    Utiliser la lumire du soleil permet dconomiser lnergie

    Les consommations dnergie pour lclairage dun local peuvent reprsenter 20 30 % On peut aisment lier FLJ (Facteur de lumire du jour) et consommation Un FLJ suprieur 2 - 3 % caractrise une pice lumineuse

    La lumire saccompagne de chaleur et les compromis sont indispensables Les locaux exposs au soleil direct doivent tre protgs et bnficier de lumire du jour

  • Master IPE Universit Paris Diderot 38 Bioclimatisme & Architecture

    Lumire naturelle / Grandeur

    38

    La lumire naturelle - enjeux

    Un clairement se mesure en Lux (lumen/m) flux de lumire incident sur une surface.

    Une luminance se mesure en candela par mtre carr (cd/m) ou (lumen/m/sr) et reprsente lintensit lumineuse dune source dans une direction donne divise par son aire apparente.

    Lindicateur le plus rpandu pour caractriser lambiance

    lumineuse naturelle est le facteur de lumire du jour en ou FLJ exprim en pourcentage de lclairement extrieur.

    Il reprsente la fraction de lumire naturelle extrieure arrivant sur un plan de travail sous un ciel normalis de 10000 lux (CIE overcast sky).

    Le rfrentiel HQE exige 2 2,5% suivant le niveau de performance (environs 200 250 lux sous ciel couvert)

    FLJ=Fd+Fre+Fri

  • Master IPE Universit Paris Diderot 39 Bioclimatisme & Architecture

    Lumire naturelle / FLJ

    39

    Quest-ce que le FLJ ?

    - Ce facteur est le rapport de lclairement naturel intrieur reu sur le plan de travail et lclairement extrieur sur une surface horizontale par ciel couvert.

    - Dans ces conditions de ciel couvert (ciel normalis par la Commission Internationale de lclairage), les valeurs du facteur de lumire du jour sont indpendantes de lorientation des baies vitres, de la saison et de lheure du jour.

    - Ciel standard: 10 000 lux (flux lumineux reu par m)

    - Valeurs standards : entre 1,5% et 3% minimum selon Rfrentiel HQE pour les bureaux

  • Master IPE Universit Paris Diderot 40 Bioclimatisme & Architecture

    Lumire naturelle / FLJ

    40

    Quest-ce que le FLJ ?

    - 3 valeurs entrants en ligne de compte :

    - La portion de ciel vu

    - La rflexion externe (masques) et la transmission lumineuse du vitrage

    - La rflexion interne des parois

  • Master IPE Universit Paris Diderot 41 Bioclimatisme & Architecture

    Lumire naturelle / FLJ

    41

    Exemple de calculs

  • Master IPE Universit Paris Diderot 42 Bioclimatisme & Architecture

    Lumire naturelle / FLJ

    42

    Exemple de calculs - Radiosit

  • Master IPE Universit Paris Diderot 43 Bioclimatisme & Architecture

    Lumire naturelle / FLJ

    43

    Exemple de systmes damlioration tagre lumire

  • Master IPE Universit Paris Diderot 44 Bioclimatisme & Architecture

    Lumire naturelle / FLJ

    44

    Exemple de systmes damlioration Hliostats

  • Master IPE Universit Paris Diderot 45 Bioclimatisme & Architecture 45

    Concours ZAC Rive Gauche

  • Master IPE Universit Paris Diderot 46 Bioclimatisme & Architecture 46

    Concours ZAC Rive Gauche Exigences

  • Master IPE Universit Paris Diderot 47 Bioclimatisme & Architecture 47

    Concours ZAC Rive Gauche

    1er rang = 4,2 m de la faade

    2nd rang = au-del de 4.2 m

    Deux exigences :

    - 1er rang : 2% pour 80 % de la surface

    - 2nd rang : 0,7 % pour 90 % de la surface

    Exigences

  • Master IPE Universit Paris Diderot 48 Bioclimatisme & Architecture 48

    Concours ZAC Rive Gauche Faade Nord-Est

    Le 21 dcembre, les brise-soleil verticaux crent un masque en permanence sur le vitrage aux heures dexposition (9h 11 h) pour des profondeurs de 0,5 0,9 m

    En dessous de 0,4 m, un potentiel de rcupration dapports solaires est possible

    Avec des profondeurs de 0,9 m, le masque est prsent sur le vitrage pendant 5 mois environ, doctobre fvrier. Aucun apport solaire passif nest rcuprable.

    Avec une profondeur de 0,5 m, la faade est masque totalement en dcembre et janvier.

    => Une profondeur suprieure 0,5 m ne permet aucune rcupration dapports passifs en hiver sur cette faade

    Ombres portes le 21 dcembre 9 / 10 / 11 h Brise soleil de 0.9 m

    Ombres portes le 21 dcembre 9 / 10 / 11 h Brise soleil de 0.5 m

  • Master IPE Universit Paris Diderot 49 Bioclimatisme & Architecture 49

    Concours ZAC Rive Gauche Faade Nord-Est

    Le 21 juin, les brise-soleil verticaux crent un masque en permanence sur le vitrage :

    - de 11h 13h pour une paisseur de 0,9m

    - de 12h 13h pour une paisseur de 0,5 m

    => La protection est donc effective une deux heures par jour

    Ombres portes le 21 juin 11 / 12 / 13 h Brise soleil de 0.9 m

    Ombres portes le 21 juin 11 / 12 / 13 h Brise soleil de 0.5 m

  • Master IPE Universit Paris Diderot 50 Bioclimatisme & Architecture 50

    Concours ZAC Rive Gauche Faade Nord-Est

    Facteurs de lumire du jour sur la zone de 1er rang faade Est / Nord-est

    => Avec des brise-soleil mtalliques (rflexion de 50 % de la lumire), lobjectif est atteint sur la zone de premier rang avec 80 % des points suprieurs 2.5 % et 84 % suprieurs 2 %

  • Master IPE Universit Paris Diderot 51 Bioclimatisme & Architecture 51

    Concours ZAC Rive Gauche Faade Nord-Est

    Facteurs de lumire du jour sur la zone de 2nd rang faade Est / Nord-est

    => Avec des brise-soleil mtalliques (rflexion de 50 % de la lumire), lobjectif est atteint sur la zone de second rang avec 98 % des points suprieurs 0.7%

  • Master IPE Universit Paris Diderot 52 Bioclimatisme & Architecture 52

    Concours ZAC Rive Gauche Faade Ouest / Sud-Ouest

  • Master IPE Universit Paris Diderot 53 Bioclimatisme & Architecture 53

    Concours ZAC Rive Gauche Faade Ouest / Sud-Ouest

    Le 21 dcembre, les coursives (taille variable, calcule pour 1.5 et 2 m de profondeur) crent un masque sur le vitrage entre midi et 14 h. Le reste de laprs-midi, le vitrage est totalement expos aux rayons solaires

    Un fort potentiel de rcupration dapports solaires sur cette faade est envisageable en hiver

    Ombres portes le 21 dcembre 12 / 14 / 16 h Brise soleil de 1.5 m

    Ombres portes le 21 dcembre 12 / 14 / 16 h Brise soleil de 2 m

  • Master IPE Universit Paris Diderot 54 Bioclimatisme & Architecture 54

    Concours ZAC Rive Gauche Faade Ouest / Sud-Ouest

    Le 21 juin, les coursives crent une protection efficace jusqu :

    - 16 h pour une paisseur de 2 m

    - 15 h pour une paisseur de 1,5 m

    => La protection est donc efficace une partie de laprs midi. Un complment doit tre prvu pour la fin de journe

    Ombres portes le 21 juin 14 / 16 / 18 h Brise soleil de 1.5 m

    Ombres portes le 21 dcembre 14 / 16 / 18 h Brise soleil de 2 m

  • Master IPE Universit Paris Diderot 55 Bioclimatisme & Architecture 55

    Concours ZAC Rive Gauche Faade Ouest / Sud-Ouest

    Facteurs de lumire du jour sur la zone de 1er rang faade Ouest / Sud-ouest

    => Avec des brise-soleil en bois de profondeur variable (rflexion de 35 % de la lumire), lobjectif nest pas atteint sur la zone de premier rang avec 48 % des points suprieurs 2 % et 68 % de points suprieurs 1.5 %

    => Une rduction de la profondeur des brise-soleil permettrait damliorer le rsultat

  • Master IPE Universit Paris Diderot 56 Bioclimatisme & Architecture 56

    Concours ZAC Rive Gauche Faade Ouest / Sud-Ouest

    Facteurs de lumire du jour sur la zone de 2nd rang faade Ouest / Sud-ouest

    => Avec des brise-soleil en bois de profondeur variable (rflexion de 35 % de la lumire), lobjectif nest pas atteint sur la zone de second rang avec 60 % des points suprieurs 0.7 %

    => Une rduction de la profondeur des brise-soleil permettrait damliorer le rsultat

  • Master IPE Universit Paris Diderot 57 Bioclimatisme & Architecture 57

    Concours ZAC Rive Gauche Synthse

    Faade E/NE Faade O/SO

    Apports hiver

    Protection solaire t

    FLJ

    Aucun apport valorisable avec les brise-soleil

    Apports valoriss laprs-midi

    Fort potentiel de valorisation passif

    Protection efficace en fin de matine

    Valeurs dirradiation plus forte en dbut de matine

    Protection efficace laprs-midi jusqu 16 h

    Protection complmentaire pour la fin de journe

    Objectif atteint

    Plus de 80 % des points > 2 % au premier rang

    98 % des points > 0.7 % sur le second rang

    Objectif non atteint

    68 % des points > 1.5 % au premier rang

    60 % des points > 0.7 % sur le second rang

  • Master IPE Universit Paris Diderot 58 Bioclimatisme & Architecture 58

    Concours ZAC Rive Gauche Synthse

    4 optimisations envisageables en faade sur patio (sud-ouest)

    TL augmente / Matriaux rflchissants

    Vitrage toutes les trames

    Avantages

    Inconvnients

    Profondeur rduite des coursives

    Aucun impact sur le dessin

    - dclairage artificiel

    + dapports solaires en hiver

    Facteur solaire plus leve : risque de surchauffes estivales

    - dclairage artificiel

    + dapports solaires en hiver

    + de risque de surchauffes en t

    + de surfaces dperditives en hiver

    - dclairage artificiel

    + dapports solaires en hiver

    Protection solaire moins efficace lt (risque surchauffe sans protection complmentaire)

  • DPEA Post Carbone ENSAVT 59 Paramtriser la thermique

    Vitrage

  • Master IPE Universit Paris Diderot 60 Bioclimatisme & Architecture

    Fentres Acoustique Isolation thermique Ventilation Lumire

  • Master IPE Universit Paris Diderot 61 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 62 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 63 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 64 Bioclimatisme & Architecture

  • DPEA Post Carbone ENSAVT 65 Paramtriser la thermique

    la rduction des consommations de ventilation

  • Master IPE Universit Paris Diderot 66 Bioclimatisme & Architecture

    Les techniques de ventilation selon les saisons

    66

    Pourquoi ventiler ? Renouveler lair (viter le dveloppement de moisissures,

    vacuation des polluants)

    Dbit dair neuf hyginique respecter : Bureaux : 25 m3/h/pers Enseignement : 18 m3/h/pers Logements : selon la taille

    Rafraichir les locaux : entre 4 et 8 VOL/h

    Bactries Virus Moisissures COV Humidit

    http://images.google.fr/imgres?imgurl=http://abcbois.free.fr/article5/images/M1.0champignons plafond et angle de murs froids web.jpg&imgrefurl=http://abcbois.free.fr/article5/article.html&usg=__6zkMH26hRhtjJCGbDZAoClVf5nQ=&h=380&w=419&sz=19&hl=fr&start=1&um=1&tbnid=co6CnCKJ2VEKyM:&tbnh=113&tbnw=125&prev=/images?q=moisissures+mur&hl=fr&lr=&rlz=1G1GGLQ_FRFR291&sa=N&um=1http://images.google.fr/imgres?imgurl=http://www.linternaute.com/bricolage/magazine/traiter-humidite/images/humidite_une.jpg&imgrefurl=http://www.linternaute.com/bricolage/magazine/traiter-humidite/1.shtml&usg=__C5K8z8728FwHUi8s3DHE_e3rM2I=&h=335&w=440&sz=94&hl=fr&start=8&um=1&tbnid=ZLXr8pL2yCXUlM:&tbnh=97&tbnw=127&prev=/images?q=humidit%C3%A9&hl=fr&lr=&rlz=1G1GGLQ_FRFR291&um=1

  • Master IPE Universit Paris Diderot 67 Bioclimatisme & Architecture

    Les techniques de ventilation selon les saisons

    67

    Ncessit dadapter le type de ventilation selon la saison : Hiver : ventilation double flux avec

    rcupration de chaleur sur lair extrait

    t et mi- saison chaude : ventilation naturelle Provoque par une diffrence de

    temprature ou de pression entre les faades dun btiment

    Permet dvacuer des locaux les apports internes et solaires

    Ventilation traversante

    Ventilation verticale

  • Master IPE Universit Paris Diderot 68 Bioclimatisme & Architecture

    La ventilation naturelle : les moteurs

    68

    (1) Le vent (hauteur, voisinage, pression) (2) La convection naturelle

    La dtermination de la quantit dair pntrant dans le

    local est incertaine et ncessite des calculs complmentaires

    Cette conception va impacter lenveloppe du btiment Sa prise en compte peut modifier totalement laspect

    architectural du btiment

    1

    1

    1

  • Master IPE Universit Paris Diderot 69 Bioclimatisme & Architecture

    La ventilation naturelle : les moteurs

    69

    Le vent : hauteur, voisinage, pression

  • Master IPE Universit Paris Diderot 70 Bioclimatisme & Architecture

    La ventilation naturelle : les moteurs

    70

    La convection naturelle 2

    2

    (2) La convection naturelle (Stratification, quantit de chaleur, taille des ouvrants, hauteur de chemine)

    La dtermination de la quantit dair pntrant dans le local est incertaine et ncessite des calculs complmentaires

    Cette conception va impacter lenveloppe du btiment Sa prise en compte peut modifier totalement laspect architectural

    du btiment

  • Master IPE Universit Paris Diderot 71 Bioclimatisme & Architecture

    La ventilation naturelle : les techniques

    71

    3 techniques : ventilation unilatrale, traversante (sous la pression du vent), par effet chemine

  • Master IPE Universit Paris Diderot 72 Bioclimatisme & Architecture 72

    Ventilation unilatrale

    Principe

    Effet chemine dans le local

    Fentres ou grilles de ventilation

    Avantages : traitement local par local Inconvnients : multiplicit des systmes, petits dbits car petits delta_t

    La ventilation naturelle : les techniques

  • Master IPE Universit Paris Diderot 73 Bioclimatisme & Architecture

    La ventilation naturelle : les techniques

    73

    Ventilation traversante (sous la pression du vent)

    Principe

    Diffrences de pression dues au vent

    Portes ouvertes

    Fentres ou grilles de ventilation

    Avantages : ne ncessite pas davoir un ouvrant chaque trame Inconvnients : ncessite portes ouvertes (si cloison)

  • Master IPE Universit Paris Diderot 74 Bioclimatisme & Architecture

    La ventilation naturelle : les techniques

    74

    Ventilation traversante (sous la pression du vent)

    La quantit dair qui va pntrer dans un local va provoquer des vitesses dair dites rsiduelles

    Ces vitesses dair doivent tre contrles pour ne pas provoquer de gnes

    Ces vitesses dair sont fonction du rapport douverture entre lentre et la sortie

    En labsence de vent, la ventilation transversale sopre naturellement de la faade lombre vers la faade ensoleille

    S1 S2

  • Master IPE Universit Paris Diderot 75 Bioclimatisme & Architecture

    La ventilation naturelle : les techniques

    75

    Ventilation par effet chemine

    Principe

    Effet chemine dans atrium

    Fentres ou grilles de ventilation en faade

    Ouverture sur atrium

    Avantages : lumire naturelle, fonctionne avec les deux moteurs (thermique, vent) Inconvnients : ncessite des ouvertures vers latrium

  • Master IPE Universit Paris Diderot 76 Bioclimatisme & Architecture

    La ventilation naturelle : exemple de projets

    76

    Ventilation traversante

    GSW Headquarter, Sauerbruch & Hutton, berlin, 1999

    22 tages, 11 m de profondeur

  • Master IPE Universit Paris Diderot 77 Bioclimatisme & Architecture

    La ventilation naturelle : exemple de projets

    77

    Ventilation effet chemine + traversante

    Lyce de Frjus, Foster

    Ventilation naturelle + chemine dextraction centrale

  • Master IPE Universit Paris Diderot 78 Bioclimatisme & Architecture

    La ventilation naturelle : exemple de projets

    78

    Ventilation effet chemine

    BRE Headquarter, Fielden Clegg, UK, 1997

    Btiment de faible hauteur de bureau, avec une ventilation traversante et effet chemine (priode caniculaire)

  • Master IPE Universit Paris Diderot 79 Bioclimatisme & Architecture

    La ventilation naturelle : exemple de projets

    79

    Ventilation effet chemine + rcupration de chaleur sur air extrait

    BedZED, Bill Dunster, UK

    Chemine de ventilation naturelle avec rcupration dnergie

  • DPEA Post Carbone ENSAVT 80 Paramtriser la thermique

    La Simulation

    Thermique dynamique

  • DPEA Post Carbone ENSAVT 81 Paramtriser la thermique

    Finalement cest quoi un simulation thermique?

    Un ratio?

    Un DPE?

    Un calcul excel?

    Un peu de pif?

    Un calcul RT?

    Une STD?

    Une CFD?

    Rien du tout?

    Bon, un peu de tout a?

  • Master IPE Universit Paris Diderot 82 Bioclimatisme & Architecture

    Finalement cest quoi un simulation thermique?

    Un ratio chelle urbaine

    Un DPE pleins dhypothses

    Un calcul excel climElioth

    Un peu de pif?

    Un calcul RT2012 dynamique

    Une STD paramtrable !

    Une CFD et le vent?

    Rien du tout?

    Cest plus clair?

  • Master IPE Universit Paris Diderot 83 Bioclimatisme & Architecture

    Une petite liste

  • Master IPE Universit Paris Diderot 84 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 85 Bioclimatisme & Architecture

    Comment marche une modlisation?

  • Master IPE Universit Paris Diderot 86 Bioclimatisme & Architecture

    Comment fonctionne une modlisation?

  • Master IPE Universit Paris Diderot 87 Bioclimatisme & Architecture

    La pratique

    Nakano, Rivas, Sokol

  • Master IPE Universit Paris Diderot 88 Bioclimatisme & Architecture

    Modeleur Moteur de calcul

    Vray

    Gecko (firefox)

    Artlantis

    CMIP (GIEC)

    Energy+

    RT2012

    Archiwizard

    Autocad

    Revit

    Archicad

    3DSMax

    Rhinoceros

    Archiwizard

    Autocad

    Vray

    Artlantis

    Archicad

    CMIP (GIEC)

    Energy+

    Rhinoceros

    Gecko (firefox)

    Revit

    3DSMax

    RT2012

    Archiwizard

  • Master IPE Universit Paris Diderot 89 Bioclimatisme & Architecture

    Un peu de Rhino

    ne fait pas de mal

  • Master IPE Universit Paris Diderot 90 Bioclimatisme & Architecture

    Rhino3DHelp

  • Master IPE Universit Paris Diderot 91 Bioclimatisme & Architecture

    Salle spectacle | Projet SBBT

  • Master IPE Universit Paris Diderot 92 Bioclimatisme & Architecture

    Rhino3DHelp

  • Master IPE Universit Paris Diderot 93 Bioclimatisme & Architecture

    Lyce Le corbusier | Projet SBBT

  • Master IPE Universit Paris Diderot 94 Bioclimatisme & Architecture

    Philharmonique Paris | AJN

  • Master IPE Universit Paris Diderot 95 Bioclimatisme & Architecture

    Comment aborder un projet?

    Courbes de Paulson, Macleamy et Daniel Davis

  • Master IPE Universit Paris Diderot 96 Bioclimatisme & Architecture

    Un peu de Grasshopper Ou comment programmer sans le savoir

  • Master IPE Universit Paris Diderot 97 Bioclimatisme & Architecture

    Eglise Orthodoxe | Projet SBBT

  • Master IPE Universit Paris Diderot 98 Bioclimatisme & Architecture

    Projet SBBT

  • Master IPE Universit Paris Diderot 99 Bioclimatisme & Architecture

    Projet SBBT

  • Master IPE Universit Paris Diderot 100 Bioclimatisme & Architecture

    Ilot Say | Projet SBBT

  • Master IPE Universit Paris Diderot 101 Bioclimatisme & Architecture

    Projet SBBT

  • Master IPE Universit Paris Diderot 102 Bioclimatisme & Architecture

    Projets SBBT

  • Master IPE Universit Paris Diderot 103 Bioclimatisme & Architecture

  • DPEA Post Carbone ENSAVT 104 Paramtriser la thermique

    Grasshopper cest de la programmation Mais graphique

  • Master IPE Universit Paris Diderot 105 Bioclimatisme & Architecture

    Standard Program

    Var x; x=4+3; Print x;

    Dataflow Program

  • Master IPE Universit Paris Diderot 106 Bioclimatisme & Architecture

    Standard Program

    Var x = {1,2,3,4}; Var y = {4,3,2,1}; //initialisation pas gniale Var res = list[x.lenght]; For i from 0 to x.lenght do res[i] = x[i]+y[i]; Print res; //ou encore un for

    Dataflow Program

  • Master IPE Universit Paris Diderot 107 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 108 Bioclimatisme & Architecture

    rgles de codage l'organisation du code source le style d'indentation Les conventions de nommage, ou

    rgles de nommage Les commentaires et documentation

    du code source Recommandations sur la dclarations

    des variables Recommandations sur l'criture des

    instructions, des structures de contrle

  • Master IPE Universit Paris Diderot 109 Bioclimatisme & Architecture

    Script Systmique | Elioth

  • Master IPE Universit Paris Diderot 110 Bioclimatisme & Architecture

    Script Systmique | Elioth

  • Master IPE Universit Paris Diderot 111 Bioclimatisme & Architecture

    Script Systmique | Elioth

  • Master IPE Universit Paris Diderot 112 Bioclimatisme & Architecture

    Script Systmique | Elioth

  • Master IPE Universit Paris Diderot 113 Bioclimatisme & Architecture

    Projet Austerlitz | Elioth

    Diapositive numro 1Diapositive numro 2Le site : la prise en compte de lexistantLe site : la prise en compte de lexistantLe site : la prise en compte de lexistantLe site : la prise en compte de lexistantLe site : la prise en compte de lexistantLe site : la prise en compte de lexistantLe site : la prise en compte de lexistantLe site : la prise en compte de lexistantLe programme : des enjeux de consommations diffrencisLe programme : des enjeux de consommations diffrencisLe programme : des enjeux de consommations diffrencisLe programme : des enjeux de consommations diffrencisDiapositive numro 15Exemple 1 : concours pour la construction de la bibliothque dHelsinkiExemple 1 : concours pour la construction de la bibliothque dHelsinkiExemple 1 : concours pour la construction de la bibliothque dHelsinkiExemple 1 : concours pour la construction de la bibliothque dHelsinkiExemple 1 : concours pour la construction de la bibliothque dHelsinkiExemple 1 : concours pour la construction de la bibliothque dHelsinkiExemple 1 : concours pour la construction de la bibliothque dHelsinkiExemple 2 : concours pour la construction de logementsExemple 2 : concours pour la construction de logementsExemple 2 : concours pour la construction de logementsExemple 2 : concours pour la construction de logementsExemple 2 : concours pour la construction de logementsExemple 3 : Concours pour les laboratoires Paris Parc - JussieuExemple 3 : Concours pour les laboratoires Paris Parc - JussieuExemple 3 : Concours pour les laboratoires Paris Parc - JussieuExemple 3 : Concours pour les laboratoires Paris Parc - Jussieu Exemple 3 : Concours pour les laboratoires Paris Parc - JussieuExemple 3 : Concours pour les laboratoires Paris Parc - Jussieu Exemple 3 : Concours pour les laboratoires Paris Parc - Jussieu Diapositive numro 35Lumire naturelle / ContexteLumire naturelle / ContexteLumire naturelle / GrandeurLumire naturelle / FLJLumire naturelle / FLJLumire naturelle / FLJLumire naturelle / FLJLumire naturelle / FLJLumire naturelle / FLJConcours ZAC Rive GaucheConcours ZAC Rive GaucheConcours ZAC Rive GaucheConcours ZAC Rive GaucheConcours ZAC Rive GaucheConcours ZAC Rive GaucheConcours ZAC Rive GaucheConcours ZAC Rive GaucheConcours ZAC Rive GaucheConcours ZAC Rive GaucheConcours ZAC Rive GaucheConcours ZAC Rive GaucheConcours ZAC Rive GaucheConcours ZAC Rive GaucheDiapositive numro 59Diapositive numro 60Diapositive numro 61Diapositive numro 62Diapositive numro 63Diapositive numro 64Diapositive numro 65Les techniques de ventilation selon les saisons Les techniques de ventilation selon les saisons La ventilation naturelle : les moteursLa ventilation naturelle : les moteursLa ventilation naturelle : les moteursLa ventilation naturelle : les techniquesLa ventilation naturelle : les techniquesLa ventilation naturelle : les techniquesLa ventilation naturelle : les techniquesLa ventilation naturelle : les techniquesLa ventilation naturelle : exemple de projetsLa ventilation naturelle : exemple de projetsLa ventilation naturelle : exemple de projetsLa ventilation naturelle : exemple de projetsDiapositive numro 80Diapositive numro 81Diapositive numro 82Diapositive numro 83Diapositive numro 84Diapositive numro 85Diapositive numro 86Diapositive numro 87Diapositive numro 88Diapositive numro 89Diapositive numro 90Diapositive numro 91Diapositive numro 92Diapositive numro 93Diapositive numro 94Diapositive numro 95Diapositive numro 96Diapositive numro 97Diapositive numro 98Diapositive numro 99Diapositive numro 100Diapositive numro 101Diapositive numro 102Diapositive numro 103Diapositive numro 104Diapositive numro 105Diapositive numro 106Diapositive numro 107Diapositive numro 108Diapositive numro 109Diapositive numro 110Diapositive numro 111Diapositive numro 112Diapositive numro 113