Contribution à l'étude des mouvements d'air dans le bâtiment à l'aide d'un code de champ : application à la ventilation naturelle d'un local par une ou deux grandes ouvertures

Les methodes simples d'evaluation du renouvellement d'air dans le bâtiment constituent un outil interessant mais ne sont pas toujours adaptees au calcul du renouvellement d'air par ventilation naturelle a travers les grandes ouvertures exterieures. L'objectif de notre travail est d'etudier dans quelle mesure les codes de champ peuvent constituer une alternative a l'emploi de ces methodes ainsi qu'au montage d'experimentations lourdes. Apres avoir mis en evidence la dispersion des resultats fournis par les methodes simplifiees ou semi-detaillees pour l'evaluation du renouvellement d'air dans un local ventile par une grande ouverture exterieure en simple exposition, nous examinons les potentialites et les limites des codes de champ. Dans le cas de la convection mixte au sein d'une cavite parallelepipedique chauffee creusee dans le plancher d'une soufflerie, nous etudions la sensibilite des resultats numeriques obtenus a l'aide du code CFD Fluent a la finesse du maillage, au choix du modele de turbulence ainsi qu’aux conditions imposees en soufflage, et nous confrontons ces resultats numeriques a des resultats experimentaux de la litterature. Dans le cas d'une salle de classe ventilee mecaniquement, nous confrontons le champ de vitesse obtenu par simulation numerique a nos mesures experimentales realisees in situ. Nous realisons ensuite la simulation numerique de la ventilation naturelle d'un local, en ventilation traversante et en ventilation simple. Le cas de la ventilation simple fait apparaitre des defauts de convergence locale dans l'ouverture, que nous attenuons grâce a une procedure de resolution en 2 etapes successives. Une visualisation de l'ecoulement de ventilation simple dans une cavite est realisee a l'aide d'une experimentation dans un canal hydraulique, et comparee qualitativement aux resultats numeriques. Des correlations donnant le debit de renouvellement d'air dans le local en fonction de la vitesse du vent et de l'ecart de temperature entre la cavite et l’ambiance exterieure sont etablies.