Etude de l'impact des modèles de confort sur la consommation énergétique des bà¢timents en zone tropicale

ABSTRACT

This work consists in making a study of the impact of the comfort models on the energy consumption of the buildings in tropical zone in the optics to work out possibilities of reduction of the energy consumption associated with the search for the comfort in the buildings what will lead to limit the environmental impact of the building. In order to achieve this objective, this work will consist in carrying out a study on the comfort models (their efficiency and energy consumption in the search for comfort), after analysis, the adaptive model governed by the ASHRAE 55 standard is the best adapted for the tropical zone and to make a simulation in order to generate various desired results on the energy consumption and the operative temperature of our comfort model in a reference building The Energyplus software was used for the encoding of the characteristic data of our reference building and the introduction of the climatic files relating to the various test cities, the DWG trueview 2014 software for the 3D visualization of our building once the characteristic data introduced in E+ and Excel 2016 for the treatment of the data resulting from the simulation. The operating temperatures of 23.37°C<To<24.80°C in Yaoundé and 23.99°C<To<24.75°C in Douala obtained after simulation allow us to understand that the adaptive comfort model governed by the ASHRAE 55 standard overestimates the thermal comfort in tropical climate thus implying an energetic consumption above the necessary one as demonstrated by the experimental results of other study carried out in tropical climate.

Keywords: comfort models, thermal comfort, energy consumption, tropical zone.

Mémoire rédigé par NZOKOU CHEDJOU Danick 1

INTRODUCTION GENERALE

L'impact environnemental de la consommation énergétique des bâtiments est de plus en plus préoccupant, et il est crucial de réduire cette consommation pour limiter les émissions de gaz à effet de serre. Les émissions de gaz à effet de serre (GES) du secteur du bâtiment étaient estimées en 2010 à 9,18 GtCO2e, soit environ un cinquième du total mondial tous secteurs confondus. Sous l'effet combiné de la croissance démographique et d'une urbanisation massive, ces émissions pourraient potentiellement doubler voire tripler d'ici 2050 [1] La population mondiale serait alors d'environ 9 milliards d'habitants avec un taux de population urbaine passant de 53% aujourd'hui à plus de 80 % [2] Ces chiffres traduisent une empreinte carbone et une contribution significative au changement climatique d'origine anthropique.il est donc important d'explorer les différentes stratégies pour réduire leur empreinte écologique.

Dans ce contexte, l'étude de l'impact des modèles de confort sur la consommation énergétique des bâtiments en zone tropicale est d'un grand intérêt. En effet, la zone tropicale est caractérisée par des températures élevées et une forte humidité, ce qui rend la régulation thermique des bâtiments particulièrement difficile.

Les modèles de confort thermique sont des outils utilisés pour déterminer les conditions de confort thermique pour les occupants d'un bâtiment. Ces modèles prennent en compte des paramètres tels que la température de l'air intérieur, la vitesse de l'air, l'humidité relative et d'autres facteurs pour déterminer les conditions de confort thermique pour les occupants. Cependant, la plupart des modèles de confort thermique ont été développés pour des bâtiments dans des climats tempérés et arides et ne prennent pas en compte les conditions spécifiques des zones tropicales. Les conditions climatiques des zones tropicales, notamment les températures et l'humidité élevées, peuvent rendre difficile le maintien des conditions de confort thermique pour les occupants tout en réduisant la consommation d'énergie pour le refroidissement.

L'objectif de ce mémoire est donc d'analyser l'impact des modèles de confort sur la consommation énergétique des bâtiments en zone tropicale, en étudiant les différentes stratégies de régulation thermique possibles. Pour ce faire, nous allons examiner différentes études sur le sujet, ainsi que les normes et les règlementations en vigueur dans la zone tropicale. Nous allons également réaliser une simulation du modèle de confort le plus en adéquation avec la zone tropicale afin de déterminer son efficacité en terme de réduction de la consommation énergétique des bâtiments. Nous espérons ainsi contribuer à une meilleure compréhension des enjeux de la régulation thermique des bâtiments en zone tropicale, et la mise en place de

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solutions efficaces pour réduire leur empreinte. Ainsi, le présent mémoire s'organise en trois chapitres :

Le premier chapitre dresse une revue de littérature sur les généralités sur le confort thermique. Ici les différentes approches pour évaluer le confort thermique et la consommation énergétique dans le bâtiment seront abordés.

Le second chapitre est consacré à la présenterons des matériels et différentes méthodes utilisées pour la modélisation et simulation. L'étude expérimentale dans laquelle il y'aura : la présentation des logiciels et des matériaux utilisés, la sélection des villes représentatives du climat tropical et la présentation de la géométrie et propriétés des matériaux constitutifs du bâtiment seront présentés.

Le troisième chapitre présente les principaux résultats les résultats des différentes simulations effectuer sur le logiciel Energyplus concernant les températures de confort intérieur, la température de l'air, celle des murs obtenus et éventuelle réponses à notre problématique.

Le présent mémoire se terminera par une conclusion générale incluant les principaux résultats et des perspectives.

CHAPITRE 1 :

ETUDE DE LA BIBLIOGRAPHIE

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