Présentation par Clément ImbertNovembre 2016

Prise en main de SOLENE-MicroclimatÉtude du confort extérieur et du besoin de refroidissement,

deux études de cas. Retour utilisateur.

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ECOTEN

● Start-up créée en 2012● 20 employés● Base d’activité : diagnostique

performance énergie, audits énergie● R&D : simulation de micro-climat

urbain

● Présentation personnelle

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Première étude de cas :PRAGUE

● Ilots du XIX eme siècle● Bâtiments d’habitations 20-30m

● Zone urbaine dense

● 120 000 m²

Plan, vue satellite et visualisation 3D de la zone modélisée. Crédit : Google Maps.

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Première étude de cas :Modélisation 3D

● Problème export des élévations QGIS → Sketchup/Salome

● Problème export des surfaces diagonalesSketchup → Salome Représentation Sketchup avec et sans

toit en pente.

Hauteurs des bâtiment relatives à la rue, visualisation QGIS.

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Première étude de cas :Maillage

● Dimension de la scèneBouyer 2011 - Microclimatic coupling as a solution to improve building energy simulation in an urban context

● Rapport d’asymétrieRapport entre les angles d’un triangle.Il faut être au proche du triangle équilatéral.

● Taux d’accroissementRapport de volume entre deux mailles adjacentes. Ne pas dépasser 1,5 voir 2. Visualisation Salome ?

Dimension de la scène. Source : ci-contre.

Maillage étude de cas à Prague.

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Première étude de cas :Maillage

● Automatisation du maillage

– brep → geo

– Détection :

– Taille des mailles

– Possibilité de repérer une zone pour la thermique du bâtiment

– geo → med

Volume Surface

AirArbre

Scène (haut, lat, bas)Mur

Toit (en option)Arbre

Interface du programme.

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Première étude de cas :Couplage mise en œuvre

● 7 jours «d’amorçage», calcul thermo-radiatif et1 jour couplage, ajout calcul CFD.

● Couplage quasi-dynamique

● Technique + précise : couplage complet avec convergence Tse

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Première étude de cas :Anomalies

Localisation des points analysés et des anomalies.

● Points chauds anormaux

● Raisons possibles :

– Qualité du maillage

– Effet de confinementMalys 2015 - Microclimate and building energy consumption

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Première étude de cas :Variantes

Albédo →Arbres ↓

Couleur claire

Couleur sombre

Sans V1 V2

Avec V3 V4

Paroi Albédo

V1 V2

Façade 0,7 0,3

Toit 0,3 0,05

Trottoir 0,3 0,1Variantes sans et avec arbres

Façade du quartier modélisé.

Valeurs d’albédo utilisées.

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Première étude de cas :Résultats

06h 08h 10h 12h 14h 16h 18h 20h20

30

40

50

60

70

80Tse (°C)

V1V2V3V4

06h 08h 10h 12h 14h 16h 18h 20h20

25

30

35

40Tair (°C)

06h 08h 10h 12h 14h 16h 18h 20h20

30

40

50

60

70

80Tse (°C) V1

V2V3V4

06h 08h 10h 12h 14h 16h 18h 20h20

25

30

35

40Tair (°C)

Albédo →Arbres ↓

Couleur claire

Couleur sombre

Sans V1 V2

Avec V3 V4

Températures de surface

Températures d’air

Point Ouest Point Sud

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Première étude de cas :UTCI

● Calcul de la température radiante. Question de la complexité du cylindre

● Site UTCI :http://utci.org/utcineu/utcineu.php

Schéma pour l’évaluation de l’UTCI.

10h 12h 14h 16h15

20

25

30

35

40

45

50

55

V1V2V3V4

Temps solaire vrai

Tmr (°C)

10h 12h 14h 16h20

22

24

26

28

30

32

34

36

Temps solaire vrai

UCTI (°C)

Błażejczyk 2010 - Principles of the new universal thermal climate index (UTCI) and its application to bioclimatic research in European scale

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Deuxième étude de cas :MANILLE

● Climat équatorial● Quartier de hauts bâtiments● Étude du besoin de refroidissement

Localisation de Manille. Source : Wikipedia

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Deuxième étude de cas :Variantes et résultats

● Pas de CFD● Solution isolation la + efficace● Ponts thermiques non pris en compte

0

100

200

300

400

500

Besoin énergétique en refroidissement (KWh)

V1 sombre V2 clair V3 végé V4 isoReprésentation des quatre variantes.

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Questions et remarques pour la discussion

● Adapter les condition météo à l’environnement proche et typographique

● Module thermique du bâtiment : prise en compte des ponts thermiques

● Modéliser les présences d’eau : humidification des surfaces OK. Cours d’eau ?Fontaine ? Brumisateur ?

● Outil communautaire en plus de la liste de diffusion. Wiki, forum, documentation participative... Peut-être dans le futur site !