PROJETS DE RECHERCHE - PHYSIQUE du BATIMENT -

 

Projet 1

Étude de l’influence de la réhabilitation thermique sur l’efficacité énergétique des bâtiments d’habitations en Algérie

 Objectifs

 Le présent projet de recherche a pour objet de :

 

-     faire apparaître une connaissance sur la technique de la réhabilitation thermique des immeubles d’habitation existants en Algérie ;

-     améliorer le confort thermique naturel des logements d’habitation, et ainsi, réduire leurs besoins énergétiques en périodes estivale et hivernale ;

-     estimer les besoins énergétiques en été et en hiver on utilisant la procédure de calcul du bilan thermique selon la réglementation thermique algérienne ;

-     déterminer les paramètres qui rentrent en jeu dans l’efficacité énergétique lors dune réhabilitation thermique ;

-     étudier l’influence de ces paramètres sur l’efficacité énergétique d’un logement ;

-     optimiser ces paramètres pour une meilleure efficacité énergétique.

 

 

Projet 2

Études du comportement vibro-acoustique des planchers légers.

Objectifs

Le présent projet de recherche a pour objet d’étudier la nature des vibrations des planchers gers et leurs effets sur les occupants des bâtiments. Il s'agit de caractériser par des modèles de simulation le comportement vibro-acoustique des planchers gers, afin d'en déduire leur efficacité vis-à-vis des vibrations et des bruits de chocs. Des essais (in situ et/ou au laboratoire) permettront de valider les hypothèses adoptées ainsi que les modèles de simulation développés. Des essais préliminaires permettront de déduire les paramètres mécaniques indispensables.

 

Cette étudpermettra ainsi dproposer des méthodes objectives de dimensionnement des planchers et d’évaluation du niveau de confort vibratoire et vis-à-vis du bruit de  choc. Ainsi on aboutira aux propositions de méthodes judicieuses de conception et de réhabilitation afin d'optimiser le confort acoustique des personnes.

 

 

 Projet 3

Optimisation de la ventilation naturelle et mécanique dans une maison d’habitation individuelle pour l’obtention d’une meilleure efficacité énergétique

Objectifs

L’efficacité          énergétique      est    un    ensemble     de    mesures     visant     à    réduire      la consommation de l’énergie, à service rendu égal et tout en maintenant le même niveau de confort. Ainsi des économies substantielles sont réalisées, de même que l’impact sur l’environnement est réduit. L’efficacité énergétique regroupe sous ce terme tout ce qui est appelé économie dénergie ou maîtrise  des consommations d’énergie ou utilisation rationnelle de l’énergie.

 

Dans ce contexte, ce projet fait suite aux travaux antérieurs menés au CNERIB et ayant  abouti  à  l’élaboration  du  Document  Technique  glementaire  du  DTR  C  3.31

Ventilation naturelle - Locaux à usage dhabitation et rentre dans le cadre d’économie d’énergie  et   vise   principalement  à  réduire  la  consommation  énergétique  liée  aux déperditions  thermiques  par  renouvellement  et  infiltration  de  l’air  à  l’intérieur  des

habitations individuelles, tout en assurant le confort hygrothermique requis dans les habitations Aussi,  ce  projet  a  pour  objectif  d’identifier  les  différentes  méthodes permettant l’évaluation de la  qualité de l’air et les débits optimums de ventilation en période d’hiver et en période d’été, de même  que de maîtriser les outils de simulation

numérique et d’étudier dans quelle mesure la simulation numérique peut constituer une alternative à  l'emploi des méthodes d'évaluation des débits de renouvellement d'air données  dans  les  documents   techniques  susmentionné,  ainsi  que  d’examiner  les potentialités et les limites de ces outils numériques. A cet effet, ce projet nous permettra de maîtriser les méthodes de mesure des différents paramètres liés au débit, à la quali

de l’air et le confort hygrothermique dans les bâtiments. De plus, les résultats de ce projet peuvent être utilisés par les professionnels du secteur de l’habitat pour assurer les bonnes pratiques concernant les installations de ventilation.

 

La méthode d’analyse qui sera suivie dans ce projet consiste en l’établissement du bilan thermique du timent selon la réglementation algérienne (DTR C 3-2, DTR C 3-4 et  DTR  C  3.31).  Des  simulations  numériques  seront  réalisées  avec  le  logiciel  de mécanique des fluides Fluent.

 

La  modélisation  de  la  ventilation  permettra  la  caractérisation  et  la  prédiction  de l’écoulement de l’air dans un local à travers ses fenêtres, portes, grilles d’aérations…etc. De la phase de modélisation  résultera  un  modèle  qui  sera  intégré dans un outil  de simulation dynamique permettant la prise en compte des différents mécanismes liés à la ventilation (débit d’air, turbulenceetc.).

 

La  simulation  numérique  sera  réalisée  à  l’aide  du  logiciel  Fluent,  qui  utilise  la méthode  des   volumes  finis  pour  la  résolution  des  équations  gouvernantes.  Cette simulation  consiste  à comparer  les  résultats  numériques  et  expérimentaux  pour  un choix du modèle numérique adop pour ce  phénomène de thermo-aéraulique. Après une validation numérique de ce dernier,  cette comparaison  a  pour but  de  fairdes études sur la ventilation pour différents types de d’habitation. Ainsi, en fonction de sa composition et de sa géométrie, il est possible de définir la meilleure façon de ventiler une maison tout en assurant un meilleur confort hygrothermique ainsi qu’une meilleure efficacité énergétique durant toute l’année.

 

 

Projet 4

Développement  d’un  programme  numérique  de  calcul  thermique  des  timents selon la réglementation thermique algérienne

Objectifs

L calcul   des   déperditions   et   des   apports   calorifiques   par   application   d la réglementation thermique est la première étape pour l’évaluation du confort thermique dans un timent donné en fonction des conditions météorologiques exrieures. Mais, en général, le volume à étudier est grand,  le  calcul manuel nécessitera beaucoup de temps et les résultats obtenus risquent de comporter des erreurs de calcul. Le but de ce projet  est  d’élaborer  un  logiciel  de  calcul  des  bilans  thermiques   d'un  bâtiment d’habitation  dans  le  cas  estival  et  hivernal.  Ce  logiciel  qui  disposera  une  interface graphique utilisera les méthodes de calcul décrites dans la réglementation thermique et permettra la vérification des performances thermiques du bâtiment. Dans le cas, les critères d’évaluation ne sont  pas vérifiés, par exemple les déperditions et les apports dépassent les valeurs d’exigences, le logiciel  proposera des solutions de réhabilitation moins coûteuses. De plus, il sera un outil indispensable pour  l’audit énergétique des bâtiments qui est appelé à se développer dans le secteur de l’habitat en Algérie dans les prochaines années. La généralisation de ce logiciel permettra une réalisation aisée des études thermiques dans le domaine du bâtiment.

 

 

Projet 5

 Étude paramétrique des performances énergétiques des logements en Algérie.

OBJECTIFS DU PROJET

L'objectif  de  ce  projet  de  recherche  est  de  réaliser  une  étude  paramétrique  du comportement thermique des bâtiments en Algérie en quantifiant l’impact de plusieurs paramètre sur   le   confor et   la   consommation   énergétique   d chauffag et   de climatisation. Les paramètres considérés sont :

  

- les matériaux de construction,

- les matériaux isolants,

- les effets de la lame dair,

- la nature du vitrage,

- les zones climatiques,

- le type de logements.

  

Cette étude consiste à faire varier la résistance thermique de différents matériaux de construction à savoir, les matériaux locaux disponibles en Algérie comme la pierre, les briques en terre stabilisée, les carreaux de plâtre ainsi que les matériaux classiques les plus  utilisés  en  Algérie  tels  que  le  béton,  le  parpaing  et  la  brique  creuse  avec  ses épaisseurs les plus courantes (10 cm et 15 cm). L'étude de  l'effet de différents types d'isolants (Polystyrène, liège, laine de verre, laine de roche, etc…) sur les performances énergétiques des bâtiments sera réalisée.

  

Le but de ce travail est d'évaluer les gains énergétiques apportés par l'introduction de l'isolation  thermique des parois, l'utilisation de la lame d'air ainsi que l'utilisation des fenêtres  performantes   thermiquement  (menuiserie  en  bois,  Aluminium,  PVC,  avec vitrage double et triple).

Dans le cadre de ce projet, différents types de logements en Algérie seront considérés tels que le LPL  (Logement  Public Locatif), le LPA (Logement Public Aidé) et le LPP (Logement Public Promotionnel). Il est à rappeler, qu'à l'heure actuelle 2 autres projets ayant des objectifs similaires sont déjà en cours (Projet des 600 logements HPE et projet NAMA  :  Groupe  de  travail  sur  les  mesures  d'Atténuation   Appropriées  au  Niveau National).

 

 Une simulation thermique sera menée en période d’été et en période d’hiver sur des logements dans trois zones climatiques en Algérie (Nord de l'Algérie, les hauts plateaux et le sud de l'Algérie). La simulation thermique permettra l’évaluation de l’impact de la solution   d l’isolation   thermique   sur   le   confor hygrothermiqu d l’ambiance intérieure, sur la réduction de la consommation de chauffage et de climatisation et sur la réduction des émissions de gaz à effet de serre.

 

 

Une étude technico-économique sera réalisée en tenant compte des dépenses dues au coût réel en Algérie de l'isolant et de sa mise en œuvre. Les surcoûts liés à l'introduction de l'isolation thermique dans les logements seront estimés en prenant en considération le prix des différentes formules de logements en Algérie et du prix de l'isolant.

 

 

Projet 6 

Monitoring des paramètres de confort thermique des logements à haute performance énergétique (HPE)

 Objectifs

Dans le cadre du Programme National de la Maîtrise de l’Énergie (PNME), il a été lancé en 2010 un projet pilote de 600 logements de type public locatif (LPL) à haute performance énergétique dans lesquels des solutions d’efficacité énergétique passives ont été employées pour réduire les consommations énergétiques dues au chauffage, à la climatisation, à la production de l’eau chaude sanitaire et à l'éclairage. Les réductions de consommation sur chaque poste seront évaluées par rapport à un logement témoin. Pour l'étude et la réalisation de ce projet, des conventions ont été signées entre 11 Offices de Promotion et de Gestion Immobilière (OPGI) et l’Agence pour la Promotion et la Rationalisation de l’Energie (APRUE).

Ce projet pilote est réparti sur tout le territoire national à travers onze (11) wilayas représentant les trois zones climatiques : nord, hauts plateaux et sud. La répartition des sites d’implantation des projets est comme suit :

          Nord : Alger (Hussein-Dey)= 50 logts, Blida = 80 logts, Skikda=50 logts, Mostaganem=82 logts, Oran=80 logts,

          Hauts plateaux : Laghouat=32 logts, Djelfa=80 logts, Sétif=54 logts,

          Sud : El Oued=36 logts, Béchar=30 logts, Tamanrasset=30 logts.

La préparation des cahiers des charges de ces projets a été faite par le Ministère de l’Habitat, de l’Urbanisme et de la Ville en collaboration avec le CNERIB, l’APRUE et des bureaux d’étude spécialisés dans le domaine. Les surcoûts liés aux mesures d’efficacité énergétique à introduire dans ce projet sont évalués à 300.000 DA par logement dont 80% seront pris en charge par l’APRUE à travers le Fonds National de Maîtrise de l’Énergie (FNME).

Conscient de l'intérêt que revêt la maîtrise de l'énergie, le Ministère de l’Habitat, de l’Urbanisme et de la Ville, en collaboration avec le CNERIB et l’APRUE, ont décidé de procéder à un monitoring qui concernera tous les paramètres du confort thermique à l’intérieur de ces logements construits avec des solutions d’efficacités énergétiques passives telles que l’isolation thermique des parois et l’utilisation du double vitrage. Ce monitoring aura pour but d’évaluer l’économie d’énergie réalisée avec ces solutions, en comparaison avec un logement témoin, le confort restant inchangé. Ce monitoring consiste en une campagne de mesure des températures des ambiances intérieure et extérieure, de l’humidité relative, du rayonnement solaire ainsi que des consommations d’énergie liées au chauffage, à la climatisation, à la production de l’eau chaude sanitaire et à l’éclairage.

Ce monitoring sera mené sur une période de deux années dans un logement témoin et dans un logement HPE sur chaque site, pour l’évaluation de la consommation d’énergie de chauffage et de climatisation, à la production de l’eau chaude sanitaire et à l’éclairage et sur la réduction des émissions de gaz à effet de serre.

Une étude technico-économique sera réalisée pour estimer les surcoûts induits par l’emploi des solutions d’efficacité énergétique passives et de proposer les meilleures solutions d’efficacité énergétique dans un ordre de priorité de manière à assurer une bonne rentabilité technique et financière de ces solutions.

L’économie réalisée à travers l’utilisation de ces solutions doit être rentable techniquement par la réduction de la consommation d’énergie liée au chauffage, à la climatisation et à l’éclairage avec un niveau de confort thermique amélioré et financièrement par un temps de retour des surcoûts d’investissement inférieur à 10 ans.