Prédiction des performances thermo-aérauliques des bâtiments par association de modèles de différents niveaux de finesse au sein d'un environnement orienté objet

La conception de systemes energetiques innovants et la caracterisation du confort des occupants requierent de d'etre capable d'estimer les details des ecoulements et des transferts de chaleur au sein des zones des bâtiments. Les methodes de modelisation permettant d'estimer ces details, telles que les methodes zonales et CFD, sont difficilement applicables a l'etude d'un bâtiment dans son ensemble et sur de longues periodes de temps. Notre etude consiste a proposer une plate-forme de simulation permettant dans un premier temps de traiter la plupart des zones du bâtiment et de son enveloppe a l'aide de l'approche nodale qui considere chacune des zones comme un volume parfaitement uniforme. Chaque zone est alors caracterisee par un seul noeud de calcul ou sont determinees les variables d'etats (temperature, pression, concentration, etc. ). Ensuite, il s'agit d'etudier les details au sein d'un nombre limite de zones et d'estimer l'impact de ces details sur le comportement global du bâtiment. Ainsi, nous proposons differentes methodes de couplage entre d'une part la methode nodale et d'autre part, les methodes zonales et CFD. Apres avoir presente les differentes methodes de modelisation retenues pour la determination des transferts de masse et de chaleur dans les bâtiments, nous tentons de montrer l'interet d'utiliser l'une plutot qu'une autre en fonction, des specificites de chacune des zones, et de l'etude a effectuer. Ensuite, nous exposons la plate-forme de simulation developpee, permettant de mettre en oeuvre aussi bien les approches nodales et zonales, que les differentes procedures de couplage dependant du type d'association de modeles. Enfin, differentes applications viennent confirmer les capacites offertes par la plate-forme, pour moduler le niveau de finesse des modeles utilises pour representer chacune des zones d'un bâtiment, mais aussi pour proposer de nouvelles orientations de recherche. En effet, la derniere application presente une approche de couplage entre les approches zonale et CFD, dans laquelle la premiere tire la connaissance de la structure de l'ecoulement de la seconde. L'outil developpe apporte de nombreuses possibilites d'applications, aussi bien pour la caracterisation du bâtiment lui-meme que de son integration dans son environnement immediat.

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