Apport solaires via les parois opaques

[D.Deprez]

Bonjour,


Je suis en train d'étudier le phénomène de surchauffe dans un bâtiment tertiaire de type bureaux. Suivant le pourcentage maximale d'heure où la température est supérieure à 25°C, j'aimerais pouvoir déterminer la part de chaque apport responsable de la surchauffe. Par exemple, prenons un cas hypothétique, pour un pourcentage d'heures supérieur à ma valeur seuil, j'obtiens 40% dans lesquelles 25% sont causés par les apports internes (occupants et puissances dissipées), 10% par les apports solaires via les vitrages et 5% par les apports solaires via les parois opaques.

Pour y parvenir, je comptais retrouver le pourcentage de chaque apport par rapport à aux apports totaux et réappliquer ces pourcentages à mon indicateur de surchauffe. Exemple :
40 000 kWh d'apports interne : représente 60% des apports totaux
30 000 kWh d'apports externe (solaire vitrage et paroi) : représente 40% des apports totaux
Donc pour mes 40% d'heures, 40%*60% = 25% causés par les apports internes (environ) et 40%*40% = 15% causés par les apports externes (environ)

Le problème est que dans le tableau de synthèse des résultats les apports solaires via les parois opaques ne sont pas indiqués et je ne peux donc pas appliqués ma méthode.

Mes questions sont alors les suivantes : ma méthode afin de retrouver la part des apports responsables de la surchauffe est-elle correcte ? Ou existe-t-il un meilleur moyen d'y parvenir (peut être directement dans les résultats de Pleiades)? Et surtout, comment retrouver les apports solaires via les parois opaques dans Pleiades ?

Merci d'avance pour votre aide.

Cordialement.

D.DEPREZ

[Jean-Baptiste BEIS]

Bonjour,
d'après moi vous ne pourrez pas décomposer l'origine de la surchauffe par éléments sur la base d'un calcul dynamique. En effet, dans une même séquence temporelle, les flux peuvent être dans les deux sens (entrant et sortant). Par exemple le renouvellement d'air peut apporter des charges externes (air chaud) mais aussi évacuer des charges internes ! idem pour les parois opaques etc... c'est bien ce qui rend l'analyse dynamique si complexe mais si précieuse.

Par contre, à l'image d'un bilan de déperditions, vous pouvez aisément avec Pleaides réaliser un calcul statique (Dimensionnement Climatisation) vous permettant de mettre des pourcentages en face de chaque élément du bilan des charges.

[D.Deprez]

Bonjour,

Je vous remercie pour votre réponse.

Cependant, le problème auquel je fais face est le fait que je souhaiterais comprendre comment ce pourcentage d'heures est déterminé par Pleiades car je trouve qu'à 25°C ce pourcentage est élevé, voir assez irréaliste : presque 60% d'heure d'occupation où la température est supérieure à 25°C! Et ce pour un bâtiment "classique" en structure béton, isolé en polyuréthane pour répondre aux exigences actuelles où j'ai déjà réduit mes apports internes. Cela signifierai de la surchauffe importante même en mi-saison. Par ailleurs, l'ajout de protection solaire, la réduction de surface vitrée et l'ajout d'une surventilation nocturne abaisse ce pourcentage à 38% ce qui me parait toujours assez élevé compte tenu de tous ces éléments mis en place afin de lutter contre la surchauffe.

Bref, c'est pour cela que j'aimerais comprendre les éléments qui sont à l'origine de ce pourcentage et dans quelle mesure les charges externes et internes l'influence. Le calcul statique auquel vous faites référence permettrait de dresser un bilan de charges assez précis, si je comprends bien, mais cela ne m'aidera pas à justifier mes pourcentages d'heures obtenu en calcul dynamique.

Selon vous, il serait totalement impossible via l'outil de simulation dynamique SDT de Pleiades de décomposer l'origine de la surchauffe suivant les charges du bâtiment ? Même si le but est d'obtenir simplement un ordre de grandeur de la part des apports dans la surchauffe ? Je ne recherche pas spécialement une quantification précise mais simplement d'avoir un recul sur les résultats obtenus et d'avoir une estimation du pourcentage de surchauffe imputable aux différents apports. D'ailleurs est-il possible d'obtenir les apports solaires au travers des parois opaques en STD ?

Cordialement,

D.Deprez

[Jonath]

On ne peut pas isoler les flux d'énergie par typologie en calcul dynamique (j'imagine que c'est un choix qui a été fait pour alléger la quantité de données embarquées dans le calcul)

Par contre avec de l'expérience, on arrive en général assez vite à trouver la cause des surchauffes en faisant quelques variantes. Je vous propose celles ci :
- Var 1 : changez de fichier météo
- Var 2 : diminuez vos apports internes
- Var 3 : installez ou changez la gestion des protections solaires
- Var 4 : appliquez un scénario de surventilation nocturne.

Normalement en faisant varier ces 4 paramètres, on joue fortement sur les heures d'inconfort estivales.

[D.Deprez]

Bonjour,

Très bien merci beaucoup pour aide.

Le seul problème qui subsiste est celui qui concerne les apports solaires au travers des parois opaques. En effet, la sortie des résultats en STD ne précise pas ces apports. Est-il donc impossible d'avoir accès la quantité d'apports solaires des parois opaques ? Ou existe -t-il un moyen d'accéder à cette information dans Pleiades ?

[Jean-Baptiste BEIS]

Bonjour, pour identifier les origines d'une surchauffe, il faut analyser les résultats. Les graphiques permettent de mettre en évidence les puissances apportées par les différents vecteurs, et de visualiser l'impact global sur l'élévation de température par exemple :

(notez que tous les graphiques sont exportables en format tableur pour récupérer les valeurs précises)

Vous n'aurez pas accès aux apports solaires à travers les murs opaques. En effet, pour ces parois, un calcul précis de la température au sein de chaque composition est réalisé au pas de temps. Ainsi, l'effet des apports solaires est combiné avec les températures int/ext, les puissances internes etc... bref tous les facteurs qui jouent sur la température des murs.

Encore une fois, il n'y a que le calcul statique (ou en régime périodique établi) qui permette de décomposer l'origine des charges à un instant t.

[Stephane_T]

Bonjour,

Actuellement il n'y a pas moyen d'accéder aux apports solaires via la partie opaque des parois. C'est dû au fait que l'on ne sait pas clairement les définir. Bien sûr, il est possible de calculer l'énergie captée par les façades, mais cela ne correspond pas à l'énergie qui est reçue à l'intérieur du bâtiment en raison de l'isolation de la paroi et de l'inertie de la paroi. Une partie de cette énergie est absorbée par la paroi (ce qui la réchauffe), une partie est réémise vers l'intérieur et une partie est réémise vers l'extérieur. Bien sûr, la paroi de façade échange avec le soleil mais aussi avec l'air extérieur donc il est impossible de distinguer ces différents phénomènes. A la rigueur, nous pourrions sortir les déperditions/apports de la zone par les parois, mais cela serait-il réellement utile ?

Comme proposé par Jonathan, vous pouvez analyser la sensibilité de votre projet à différents paramètres, via les cases présentes sur l'interface de lancement des calculs : "Désactiver les apports solaires", "Désactiver les gains internes et occupation". Vérifiez les unités des scénarios d'apport internes (W ou W/m²). Vérifiez que la ventilation a bien été prise en compte et que son débit est cohérent. Notez que dans les sorties graphiques, vous pouvez affichez quasiment tous les échanges de la zone (mis à part avec les parois opaques) : puissance d'éclairage, puissance dégagée par les appareils, par les occupants, apports solaires nets, puissance échangée par le renouvellement d'air (mécanique, naturel, infiltrations).

[Jonath]

D'ailleurs, je propose une Var 5 puisque la question des apports par les parois opaques vous taraude : mettez un R de 1000 dans vos parois et regardez si ça change significativement vos résultats (bon le problème de faire ça c'est qu'on empêche aussi la chaleur de sortir ... )

[Jonath]

On peut aussi tester une Var 5.1 avec un albédo très élevé sur les parois extérieurs ? (mais ça ne réduira pas la conduction)