III-LES NORMES DU CONFORT THERMIQUE
A ce jour, une variété de modèles de
confort thermique sont disponibles dans la littérature et la
normalisation pour un environnement intérieur modéré tels
que le modèle de confort de Fanger (également appelé
modèle rationnel ou statique) [30], le modèle européen de
confort adaptatif [23], le Modèle américain de confort adaptatif
[28], et le modèle bioclimatique de Givoni [29]. Ils fournissent les
conditions thermiques ou hygrothermiques les plus probables sous forme de
valeurs ou de zones objectives individuelles sur une carte
psychrométrique. Ces modèles fournissent les conditions qui
devraient « statistiquement » minimiser l'inconfort thermique
perçu par les occupants typiques dans un environnement
modéré et peuvent être utilisés pour évaluer
dans quelle mesure une condition intérieure thermique ou hygrothermique
donnée est loin d'être optimale. Les modèles de confort
thermique ont été développés au cours
Mémoire rédigé par NZOKOU CHEDJOU Danick
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des quatre dernières décennies et ont ensuite
été inclus dans les normes, mais leur inclusion est
arrivée à des périodes différentes :
Les deux principales approches (analytique et adaptative) ont
été introduites dans différentes normes internationales
pour servir de ligne directrice que ce soit dans la recherche ou la pratique
afin d'évaluer le confort intérieur des occupants.
III-1-La Norme ASHRAE 55
L'objectif principal de la norme ASHRAE-55 est de
spécifier les combinaisons de paramètres environnementaux
thermiques intérieurs (température, rayonnement thermique,
humidité et vitesse de l'air) et de paramètres personnels
(isolation des vêtements et taux de métabolisme) qui produiront
des conditions environnementales thermiques acceptables pour une
majorité des occupants. Cette norme était similaire à la
norme ISO 7730 dans le début (qui n'était pas adaptatif). Dans
les années 1990, l'ASHRAE a chargé De Dear et Brager [31] de
mener un projet de recherche spécifique pour collecter des informations
à partir de nombreuses études de terrain différentes
réalisées dans plusieurs pays : Thaïlande, Indonésie,
Singapour, Pakistan, Grèce, Royaume-Uni, États-Unis, Canada et
Australie.
Cette étude a montré que les réponses
thermiques des occupants dans les espaces libres dépendent largement de
la température extérieure (et peuvent différer des
réponses thermiques dans les bâtiments HVAC). Cela est dû
aux différentes expériences thermiques, aux changements de
vêtements, à la disponibilité du contrôle et aux
changements dans les attentes des occupants. Par conséquent, l'ASHRAE a
proposé une méthode optionnelle pour déterminer les
conditions thermiques dans des espaces naturellement conditionnés. Ces
espaces doivent être munis de fenêtres ouvrantes et n'avoir aucun
système de refroidissement mécanique. Ainsi, l'approche
adaptative est intégrée lors de la révision de la norme
ASHRAE 55 en 2004 et propose une nouvelle équation d'évaluation
ACS (Adaptive comfort standard) du confort intérieur en fonction de la
température extérieure comprise entre 10 °C et 33 °
[32], qui est une expression mathématique du résultat et de la
régression représentée dans la Figure 8.
???? = ??,????× ????+ ????,??
(5)
Avec
Tc : La température de confort (température
opérative).
To : La température extérieure moyenne
mensuelle. (Pour une période comprise entre les 7 et 30 derniers jours
avant le jour en question). Cette équation est utilisée pour
l'été lorsque les températures extérieures varient
de 5 °C à 32°C. Dans la version précédente
d'ASHRAE55 (2004), la température de référence
était la moyenne mensuelle température de l'air
extérieur.
Mémoire rédigé par NZOKOU CHEDJOU Danick
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Figure 10 : Plage de Températures de confort
intérieur en fonction de la température extérieure moyenne
mensuelle [17].
Cette figure comprend des plages d'acceptabilité de 80
% et 90 % des occupants. Les limites d'acceptabilité de 80 % sont pour
des applications typiques et les 90 % peuvent être utilisés
lorsqu'un niveau de confort thermique plus élevé est
souhaité. De plus, le niveau d'activité est
déterminé comme étant inférieur à 1,3 met
(activités normalement sédentaires). La norme ASHRAE 55
recommande par ailleurs l'utilisation de ce modèle de confort à
savoir le modèle adaptatif seulement dans les bâtiments sans
système de refroidissement actif , la ventilation est assurée
naturellement par l'occupant qui a une réelle possibilité
d'interagir avec son environnement en disposant de fenêtres ouvrantes,
pour les bâtiments scellés déconnectés de leur
environnement extérieur ou il existe un système de chauffage et
le refroidissement, la norme prescrit l'utilisation du modèle analytique
de Fanger comme dans la norme ISO 7730.
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