| Titre : | L’EFFET DES STORES INTERIEURS ET BRISES SOLEIL SUR LA CONSOMMATION D’ENERGIE DANS LES BATIMENTS A MURS RIDEAUX. CAS DES ZONES CHAUDES ET ARIDES |
| Auteurs : | Ismail LITIM, Auteur ; Noureddine Zemmouri, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2018 |
| Langues: | Français |
| Résumé : |
CHAPITRE INTRODUCTIF
I-INTRODUCTION GENERALE..................................................................1 II-LA PROBLEMATIQUE……………………………………………………5 1-Question fondamentale………………………………………………….…....7 2-Hypothèse……………………………………………………………………..7 3-Objectifs du travail…………………………………………………………...8 4-Etat de l’art…………………………………………………………………...9 5-Méthodologie d’approche…………………………………………………..12 6-Structure du mémoire ……………………………………………………...12 PARTIE I: THEORIES ET DEFINITIONS CONCEPTUELLES CHAPITRE I : LES PROTECTIONS SOLAIRES Introduction…………………………………………………………………….…..14 I-/LE CONCEPT « protection solaire » ……………………………..…..15 I-1-/ Définition ……………………………………………….................…15 II-/LA CLASSIFICATION DES PROTECTIONS SOLAIRES…...16 II-1-/Selon leurs positionnements par rapport au vitrage …..….16 II-1-1-/Les protections solaires intérieures …………………...….16 II-1-2-/Les protections solaires intégrées au vitrage …………....16 Page IV II-1-3-/Les protections solaires extérieures………….………...…..17 II-2-/Selon leurs mobilités ………………………………………………17 II-2-1-/Les protections fixes ………………………………….………17 II-2-2-/ Les protections mobiles…………………………………………18 II-2-2-1-/Les protections mobiles extérieures………………..……18 II-2-2-2-/ Les protections mobiles intérieures ……………………18 III-/LES DIFFERENTS TYPES DE PROTECTION SOLAIRE .…19 III-1-/Les protections liées à l’environnement…………….…..….…19 III-1-1-/La végétation……………………………………….….…...19 III-1-2-/Les constructions………………………………….…….....20 III-1-3-/les protections intégrées à l’architecture du bâtiment......21 III-2-/les protections ajoutées……..………………………….….…..…21 III-2-1-/Brise soleil …………………..………………………….....….22 III-2-1-1-/Transmission lumineuse et éblouissement pour la brise soleil …………………………….……..….22 III-2-1-2-/Son pouvoir isolant……...……………………..…......23 III-2-2-/Les Stores………………..……………………………..….....23 III-2-2-1-/Store vénitien ………………………………………..…23 III-2-2-1-1-/Transmission lumineuse du store vénitien….....…24 III-2-2-1-2-/Isolant du store vénitien…………………………...25 III-2-2-2-/Store enrouleur…………………...……………….…...25 Page V III-2-2-3-/Store plissés……………………………………………...27 III-2-2-4-/Rideaux……………………………………….……….…27 III-2-2-/Les protections permanentes ……………………….….…28 III-2-2-1-/Auvents…………………………………….…………….….28 III-2-2-2-/vitrages solaires ……………………………..…………..….29 IV-/LES DIFFERENTS PARAMETRES DE MODULATION DE LA PROTECTION PAR RAPPORT AUX BESOINS …………….....30 V-/LES DIFFERENTS TYPES DES RAYONNEMENTS EN RAPPORT AVEC UNE PROTECTION SOLAIRE ……………….…31 V-1-Le rayonnement solaire :…………………………………...….…...32 V-2-/Le rayonnement de grandes longueurs d’onde ………….…..33 V-2-1-/Infrarouge de grandes longueurs d’onde……............…33 VI-/LES FACTEURS DE CHOIX D’UNE PROTECTION SOLAIRE :………………………………………………………………….…....34 VI-1-/Facteur d’orientation de la fenêtre :…………………...….......34 VI-1-1-/Types de protections solaires adaptées selon les orientations:…………………………………..…..36 VI-2-/Climat du site (région)………………………………………….….37 VI-3-/Les caractéristiques physiques de la protection solaire…..37 VI-3-1-/Coefficient de transmission thermique………...……......38 VI-3-2-/Coefficient de transmission solaire ……………...……....39 VI-3-3-/Coefficient de transmission lumineuse ……….…..……..40 Page VI VII-/REACTION DU RAYONNEMENT SOLAIRE FACE A UNE PROTECTION SOLAIRE ……………………………………….…….……41 VIII-/FONCTIONNEMENT DE LA PROTECTION SOLAIRE….42 IX-/LES OBJECTIFS DE LA PROTECTION SOLAIRE………...…42 IX-1-/La limitation de l’éblouissement………………………….….43 IX-2-/La diminution des surchauffes..…………………………..…..43 IX-3-/La suppression de l’insolation directe ………………….….43 X-/L’IMPACT DE LA PROTECTION SOLAIRE SUR LA CONSOMMATION D’ENERGIE ……………………………………...…44 X-1-/Charge de refroidissement………………………..………..…...44 X-2-/Charge de chauffage………………………………..………....….45 X-3-/Charge d’éclairage………………………………..………………45 Conclusion…………………………………………………………………….….47 CHAPITRE II : LA CONSOMMATION D’ENERGIE Introduction…………………………………………………………………...…48 I-/LE CONCEPT « D’ENERGIE »…………………………………….….49 I-1-/Définition de l’énergie……………………………………………..49 I-2-/Type d’energies………….…………………………...….…………..52 I-2-1-/Les énergies fossiles………………………………..…….....52 Page VII I-2-2-/L’énergie nucléaire………………………………….....…...52 I-2-3-/Les énergies renouvelables…………………….….…..….53 II-/LE CONCEPT « CONSOMMATION d’énergie »………..…....…57 II-1-Définition de la consommation d’énergie………………...….57 III-/LA CONSOMMATION D’ENERGIE EN ALGERIE ……….…57 III-1-/La consommation d’énergie en Algérie par produit .......58 III-2-/La consommation d’énergie par différents secteurs…......60 III-2-1-/La consommation d’énergie du secteur des transports..60 III-2-2-/La consommation d’énergie du secteur industrie….…...60 III-2-3-/La consommation d’énergie du secteur ménages……….60 III-2-3-1-/La consommation d’Electricité……………………….61 III-2-3-2-/La consommation du Gaz naturel……………………61 IV-/L’IMPACT DE LA CONSOMMATION D’ENERGIE SUR L’ENVIRONNEMENT…………………………………………………….…63 IV-1-/L’effet de serre…………………………………………….…...….63 IV-2-/Changement climatique……………………………………..…..64 IV-1-1-/Les causes du réchauffement climatique ……..……..….65 V-/ENERGIE ET BATIMENT……………………………………….......…66 V-1-/La stratégie de la maitrise de l’énergie en Algérie.................66 V-1-1-//Les stratégies pour le secteur du bâtiment ……..………67 Page VIII VI-/ L’IMPACT DU BATIMENT A MUR RIDEAU SUR LA CONSOMMATION D’ENERGIE…………………………………………69 VI-1-/Les stratégies pour diminuer la consommation d’énergie dans les bâtiments a mur rideaux…………………….…..…..70 VI-1-1-/Les stratégies pour les bâtiments avant la phase de Conception…………………………………….…...70 VI-1-2-/Les stratégies pour les bâtiments après la phase de Conception……………………………...……….…71 Conclusion…………………………………….………………………………….73 CHIAPITR III : BATIMENT A MUR RIDEAU Introduction……………………………………………………………….……..75 I-/LE CONCEPT « BATIMENT »………………………………….….…..76 I-1-/Origine et définition……………………………………………....….76 II-/LE CONCEPT « mur-rideau » : aperçu générale sur le mur rideau…...76 II-1-/Origine et définition………………………………………….….…..76 II-2-/Historique du mur rideau………………………………….………77 II-3-/Les caractéristiques du mur rideau ………………………....….78 III-/TYPOLOGIE DES MURS RIDEAUX……………………………....80 Page IX III-1-/Technologie du mur-rideau monté sur grille………..….…80 III-2-/Technologie du mur-rideau monté en panneau………..….81 III-3-/Technologie du mur-rideau en verre structurel……....…..83 III-3-1-/La technique VEA………………………………..…………..84 III-3-2-/La technique VEC …………………………….……………..85 III-3-3-/La technique VEP ……………………………...……………87 IV-/LES ELEMENTS DE REMPLISSAGE DU MUR RIDEAU….88 V-/BATIMENT A MUR RIDEAU...……………………………..………...90 V-1-/Les bâtiments à mur rideau en Algérie………………..……...90 V-1-1-/Les Bâtiments à usage résidentiel…………………..…...….90 V-1-2-/Les Bâtiments à usage public………………………..…...…91 V-2-/La classification des bâtiments à mur rideau a Bechar………………………………………………………..……………………91 V-2-1-/Les bâtiments à une seule façade en mur rideau……..….91 V-2-2-Les bâtiments avec plusieurs façades en mur rideau….....92 VI-/LE MUR RIDEAU EN VERRE (FAÇADE VITREE)…….…….92 VI-1-/Les Principaux types de vitrages……………………..………..92 VI-1-1-/Le Simple vitrage………………………………..….….…….93 VI-1-2-/Double vitrage……………………………..…………..….….93 VI-1-3-/Triple vitrage…………………………..………………….….93 VI-1-4-/Le vitrage réfléchissant (pour le contrôle solaire)…..….94 Page X VI-1-5-/Le verre armé ………………………………………….….....95 VI-1-6-/Le verre trempé……………………………………...…...….95 VI-1-7-/Le verre durci………………………………….…..……...….95 VI-1-8-/Le verre feuilleté………………………………………......…95 VI-1-9-/Le vitrage à basse émissivité (ou à haut rendement)…...96 VI-2-/Les caractéristiques des vitrages………………………..….….98 VI-2-1-/L’isolation thermique………………………………..……....98 VI-2-2-/Le contrôle solaire………………………………………..…..98 VI-2-3-/La protection contre l’éblouissement………...………..…..99 VI-2-4-/L’isolation acoustique………………………………..…..…100 VI-2-5-/La sécurité à l’effraction……………………………...……100 VI-3-/L’impact des vitrages sur la consommation d’énergie……......100 VI-3-1-/La lumière naturelle……………………………………..….101 VI-3-2-/Les apports solaires………………………………………....101 VI-3-3-/L’isolation thermique……………………………………....101 VII-/BATIMENT ET MUR RIDEAU …………………………….....…..102 VII-1-/L’impact du mur rideau en verre sur la qualité architecturale ..................................................102 Conclusion…………………………………………………………………...….104 Page XI PARTIE II: METHODOLOGIE ET CONTEXTE CHAPITRE IV : ETAT DE L'ART ET POSITIONNEMENT EPISTEMOLOGIQUE Introduction…………………………………………………………………….105 I-/ETUDES EXPERIMENTALES ET ANALYTIQUES …………..106 I-1-/Des études générales sur les protections solaires……………106 I-1-1-/L’expérience de E. Tillmann and J. Platzer ……………….106 I-1-2-/L’expérience De Hidayat Shahida Et David Naylorb …...112 I-1-3-/L’expérience de Inês Dionísio Palma Santos……………….113 I-1-4-/L’expérience de Ping .Ye………………………………………115 I-1-5-/L’expérience de Rosencrantz, T., Bülow-Hübe, H., Karlsson, B. & Roos, A ……………………………………………………...116 I-1-6-/L’expérience de Rosencrantz, T., Håkansson, H. & Karlsson,B….………………..…….………………………………118 I-2-/Des études expérimentales de la protection solaire et son impact sur la consommation énergétique ………………...119 I-2-1-/L’expérience menée par l’Organisation Européenne de la protection solaire.............................................................................119 I-2-2-/L’EXPERIENCE DE C. BOUGRIOU, A. HAZEM ET K. KAOUHA……………………………………….123 Page XII I-2-3-/L’expérience de jorge herman et salazar trujillo ………...124 I-2-4-/L’expérience menée par (CSTC) Centre Scientifique et Technique de la Construction…………………………..125 I-2-5-/L’expérience de Tobias Rosencrantz ……………………….127 I-2-6-/L’expérience menée par Wall, M., & Bülow-Hübe, H …..128 II-/POSITIONNEMENT EPISTEMOLOGIQUE…………….………130 II-1-/Définition de la méthode utilisée……………....……………….131 Conclusion………………………………………………………..……………..132 CHAPITRE V : CAS D’ETUDE ET METHODOLOGIE DE TRAVAIL Introduction…………………………………………………………………….134 I-/CRITERE DE CHOIX DE LA VILLE DE BECHAR …………...135 II-/PRESENTATION DU CONTEXTE GENERAL…………...….....135 II-1-/Aperçu sur la ville de Béchar…………………………………...135 II-2-/Aperçu historique sur Béchar……………………………..……137 II-2-1-/Etymologie du nom Béchar……………….……………..….137 III-/PRESENTATION CLIMATIQUE DE BECHAR………..……..138 III-1-/Enregistrements des données climatiques pour la série (1991-2010) ………….............................................139 Page XIII III-1-1-/Coordonnées géographique…………………………..…140 III-1-2-/Tableau de donnée climatique…………………………..141 III-1-3-/Graphes du Rayonnement mensuel et journalier …...142 III-1-4-/Graphe de la durée d’insolation …………………....….143 III-1-5-/Enregistrements de la température par mois pour la période (2000-2009)………………………….144 III-1-6-/Enregistrements de la précipitation pour la période (2000-2009) …..…………………..….145 IV-/CAS D’ETUDE …………………………………………………………..146 IV-1-/Choix du cas d’étude………………………………………...…146 IV-2-/Critère de choix du bâtiment a mur rideaux …………....146 IV-3-/Aperçu sur les bâtiments avec mur-rideau à Bechar……………………………………………………………………………146 IV-4-/Présentation du cas d’étude …………….……….……..…….147 IV-4-1-/Critères de choix du cas d’étude …………….……...149 IV-4-2-/Données sur le bâtiment d’étude……………….…...….150 IV-4-2-1-/Orientation du bâtiment …………………………..150 IV-4-2-2-/Description technique du bâtiment……………….151 IV-4-2-2-1-/Description des façades ………………...……151 IV-4-2-2-2-/Structure et surface du bâtiment …...…..…..153 IV-4-2-2-3/Présentation des plans …………...………...…154 Page XIV V-/METHODOLOGIE DE TRAVAIL …………………………….……155 V-1-/Programme et objectifs de travail……………………………155 V-1-2-/Rappel des hypotheses…………………………………...….156 V-2-/Présentation du logiciel de simulation……………………....157 V-3-/Les données installées dans le programme ……………...…161 V-3-1- Les entrées « inputs »……………………………………….161 V-3-2- Période de simulation et climat choisi ..………………...……162 V-3-2-1 Première période ………………………………….....162 V-3-2-2- Deuxième période …………………………..………162 V-3-3- Spécificité du bâtiment d’étude …………………………..…..162 V-3-4- Composition des éléments du bâtiment et propriétés des Matériaux…………………………….….164 V-3-5- Apports internes ……………….…………………………….165 V-3-6- Les éléments d’optimisation ………………………………..166 V-3-6-1-/Protection solaire intérieure……………..………….166 V-3-6-2-/Protection solaire extérieure ……………….……….168 V-3-7-/Les sorties « outputs » …………………………...………….173 Conclusion……………………………………………………………………....174 Page XV PARTIE III: SIMULATION CHAPITRE VI : RESULTATS ET INTERPRETATIONS Introduction………………………………………………………….................175 I-/LA SIMULATION DES DIFFERENTS SCENARIOS DU BATIMENT………………………………………………………………...…..175 I-1-/Simulation du bâtiment à l’état actuel (Scénario 01)….….177 I-1-1-/Résultat du bâtiment sans protection solaire et Discussion………………..………..…………...178 I-2-/Simulation du bâtiment avec protection solaire intérieure (Scénario 02)………………………….…….….180 I-2-1-/Résultat du bâtiment avec protection solaire intérieure et Discussion………………..…….……………….180 I-3-/Simulation du bâtiment avec protection solaire extérieure (Scénario 03)………………….……………....….183 I-3-1-/Résultat du bâtiment avec protection solaire extérieure et Discussion…………………..……………...…..184 I-4-/Simulation du bâtiment avec les deux protections solaires extérieure –intérieure (Scénario 04)…………………...……186 I-4-1-/Résultat du bâtiment avec protection solaire extérieure et Discussion ………..………..................…..……..187 Page XVI II-/RECAPITULATION DES RESULTATS DES DIFFERENTS SCENARIOS ET INTERPRETATION………………………...……….190 III-/ANALYSE COMPARATIVE ENTRE LA PROTECTION SOLAIRE INTERIEURE ET EXTERIEURE……………..………….193 Conclusion……………………………………………………………………....196 CONCLUSION GENERALE……………….………….……………………..198 BIBLIOGRAPHIE…………………………………………………...…………202 ANNEXES…………………………………………………………………….….214 RESUME…………………………………………………………………………219 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/0833 | Mémoire de magistere | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Magazin |
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