Le confort thermique pour des populations vulnérables : développement d'un modèle thermo-physiologique

Thermal Comfort for Frail People : New Thermo-physiological Model Development

• Auteur / Autrice : Zoubayre El Akili
• Direction : Guillaume Polidori, Youcef Bouzidi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Systèmes SocioTechniques
• Date : Soutenance le 19/01/2023
• Etablissement(s) : Troyes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)
• Partenaire(s) de recherche : Organisme européen de financement : Fonds européen de développement régional
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Interdisciplinary research on Society-Technology-Environment / InSyTE
• Jury : Président / Présidente : Bruno Peuportier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guillaume Polidori, Youcef Bouzidi, Bruno Peuportier, Christophe Ménézo, Monica Siroux, Chadi Maalouf, Abdelatif Merabtine, Marjorie Musy
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Ménézo, Monica Siroux

Mots clés

Mots clés contrôlés

Linguistique mathématique

Transfert de chaleur

Consommation d'énergie

Thermorégulation

Bien-être

Mots clés libres

Bien-être

Thermorégulation

Consommation d'énergie

Transfert de chaleur

Linguistique mathématique

Human comfort

Body temperature, regulation

Energy consumption

Heat--Transmission

Mathematical models

Résumé

Le confort thermique intérieur est devenu un sujet important dans le contexte de la vie durable. Il devient primordial de fournir un climat intérieur adéquat, en particulier dans les établissements de santé (hôpitaux, maison d'accueil spécialisée, maison de retraite), car il s'agit de bâtiments résidentiels spécifiques qui accueillent des personnes dont les conditions médicales varient considérablement en fonction des conditions hygrothermiques in-situ. Ce sujet s'inscrit dans le contexte multiple d’une augmentation de la population dite vulnérable en France, d’un cadre de dérèglement climatique, et d’un manque d'information en conception des systèmes et paramètres de fonctionnement nécessaires (réglages de systèmes CVC, l'adaptation de l'ambiance thermique…) pour ce type de population. L’objectif de ce mémoire est d'évaluer le confort thermique d’une population vulnérable aux brusques changements d’ambiance thermique auxquels elle peut être confrontée, afin de définir les principaux critères pour atteindre un confort acceptable et soutenable. Parallèlement, un nouveau modèle de bio-chaleur est développé pour prédire avec précision les réponses physiologiques des personnes âgées aux conditions ambiantes, telles que les températures de la peau, et du corps. Ce travail repose sur une approche terrain, une analyse expérimentale, et une modélisation numérique.

Indoor thermal comfort has become an important topic for sustainable building research. Thermal comfort improves the performance of the building, by reducing the energy consumption and greenhouse gas emissions. Sensing, controlling, and predicting thermal comfort is required to ensure healthy indoor conditions for occupants. Providing an appropriate indoor environment, especially in medico-social institutions, is crucial since patients spend 80 - 90% of the day indoors and are significantly impacted by variations in hygro thermal parameters.This thesis falls into several contexts: the increase of people with limited adaptive opportunities who are recognized as vulnerable people, a framework of climate change, and a lack of knowledge in thermal comfort requirements of occupants in specific buildings such as healthcare facilities. The objective of this thesis is to evaluate the thermal comfort of the frail people under different conditions, while developing a new model of bioheat to accurately predict thermal responses in the elderly. Our study is based on a field approach, an experimental analysis, and a numerical modeling.