Contribution à l’étude du comportement thermoaéraulique des bâtiments en climat tropical humide : Prise en compte de la ventilation naturelle dans l’évaluation du confort

= Contribution to the studies on thermal and airflow behaviour in the buildings at hot and humid countries : Taking place the natural ventilation in the thermal comfort evaluation

• Auteur / Autrice : Sangkertadi
• Direction : Gérard Krauss
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CETHIL - Centre de Thermique de l'INSA de Lyon (Lyon, INSA ; 1982-1995)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dynamique des fluides

Architecture et climat

Climat tropical

Résumé

Des études bibliographiques sur l'architecture et le confort thermique en climat tropical humide montrent le rôle primordial de la ventilation naturelle pour augmenter le niveau de confort des occupants, en particulier l'augmentation du module de la vitesse d'air favorisent les échanges convectif et évaporatif. Dans ce cadre, à partir des analyses bibliographiques sur le confort thermique, nous proposons une corrélation permettant d'évaluer le niveau de confort en climat tropical humide. Une expérimentation numérique sur le comportement aéraulique à l'intérieur des bâtiments a été réalisée à l'aide d'un code CFD. Une première phase a permis de valider cette méthode par comparaison avec des résultats expérimentaux. Cette méthode apparaît donc comme un outil fiable et intéressant pour la recherche dans ce domaine. Puis nous avons réalisé une étude spécifique pour une maison indonésienne standard. Plusieurs configurations correspondant à des direction de vent différentes ont été réalisées. On met en évidence l'évolution des vitesses intérieures en fonction du vent incident. Comme résultats nous proposons quatre corrélations de coefficient de vitesse moyenne. Nous avons construit un code d'évaluation thermo-aéraulique pour des bâtiments multi zones dans une structure d'accueil modulaire: TRNSYS. Ce code est basé sur une modélisation simplifiée des phénomènes de transfert mis enjeux. Les comparaisons avec d'autres codes et des mesures ont permis de valider notre code. En utilisant ce code une étude de la qualité thermo-aéraulique d'une maison indonésienne standard a été réalisée. Cette étude montre que l'usage de la climatisation artificielle (conditionnement d'air) peut être évité.

From the literature reviews about architecture and thermal comfort in hot and humid areas, it is underlined that natural ventilation is considered as a principal factor in decreasing human discomfort. Especially air velocity that can cool building occupants directly by increasing convective and evaporative heat losses. From several experimental data, we describe the development of empirical correlation for the prediction of human discomfort in hot and humid areas. A numerical experiment approach by means of CFD (Computational Fluid Dynamic ) method is used to study air movement for an Indonesian standard house. The effect of several wind directions on indoor air velocity field is observed data. Finally four correlations to estimate indoor mean air velocity are found. We developed a modular simplified model of thermal and airflow behaviour of tropical buildings. This model is to be integrated to TRNSYS building simulation software. This model is validated by comparison with another model and with an experimental approach. Using this model we studied thee thermal and airflow performance for an Indonesian standard house. This study allowed us to conclude that air conditioning systems can be avoid.