| Titre de série : |
Thèse en Sciences et Technologies de l'Eau, de l'Energie et de l’Environnement |
| Titre : |
Bâtiment et bioclimatisme en Afrique subsaharienne : outils d’aide à la conception |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Ibrahim NEYA |
| Année de publication : |
2020 |
| Importance : |
139 p. |
| Langues : |
Français (fre) |
| Résumé : |
En Afrique, le secteur du bâtiment s’inspire beaucoup des constructions occidentales. Cependant, ces habitudes de construction conduisent le plus souvent à une inadéquation au climat et à un manque de confort notamment thermique des bâtiments. Cette thèse vise à approfondir la réflexion sur la valorisation des matériaux locaux dans l’habitat. Elle s’appuie sur des mesures passives liées à l’architecture bioclimatique pour assurer le confort thermique dans les bâtiments en évolution libre. Pour ce faire, un bâtiment pilote fait de briques en terre compressée a été réalisé au Burkina Faso, en zone de climat tropical chaud et sec. Des expérimentations sur site et simulations à partir du logiciel Energyplus ont permis de réaliser la validation empirique du modèle thermique du bâtiment pilote réalisé. Par suite, l’impact de stratégies bioclimatiques comme l’inertie thermique, l’isolation thermique et la protection solaire a été examiné au travers d’indicateurs comme le déphasage, le facteur d’amortissement et le nombre d’heures dans la plage de températures opératives acceptables. L’expérimentation pour les périodes chaude et froide de février et novembre a montré que la température intérieure du bâtiment dépasse en général 30 ° C. Les facteurs d’amortissement de l’onde thermique sont respectivement de 57 % et 50 % pour les deux périodes citées précédemment. On constate que le bâtiment connait des périodes d’inconfort évalué à 64 % du temps annuel d’occupation pour une acceptabilité de 80%. L’étude de l’isolation thermique a montré que l’utilisation d’une isolation de 0,15 m de paille avec 0,02 m de chaux donne des performances thermiques identiques à 0,10 m de laine de verre. De plus, l’isolation externe comme interne a permis de réduire la température maximale aux heures chaudes et réduire ainsi les écarts diurnes. L’utilisation de masques solaires permet de réduire de 21 à 30 % les flux solaires dans le bâtiment. Celle de vitrages sélectifs permet de réduire les apports calorifiques solaires de 80 à 90 %.
Abstract : The building sector in Africa still uses building techniques of western countries. However, these building habits lead mostly to inappropriate indoor climate and increase thermal discomfort in the buildings. This thesis aims to examine the use of local building materials through passive strategies of bioclimatic architecture to improve thermal comfort of free running dwellings. For this purpose, a test cell made of compressed earth blocks was built in Burkina Faso, in a dry and hot tropical climate area. Experimentation of the test cell and simulation under EnergyPlus were performed to validate the building thermal model. Then, the impact of bioclimatic passive strategies as thermal inertia, thermal insulation, solar shading were examined through factors like the time lag, decrement factor and number of hours inside the range of acceptable operative temperatures in the building. The experiment in February and November months showed that the temperature inside the building was beyond 30 °C. For hot and cold months, respectively February and November; the values of the decrement factor were respectively 57% and 50%. We could notice that the building experiences discomfort periods of about 64 % of the yearly occupancy time for an acceptability of 80%. The analysis of thermal insulation showed that insulation with 0.15 m of straw mixed with 0.02 m of lime and insulation with 0.10 m of glass wool give the same thermal performance. Moreover, the external and internal insulations could reduce the maximal temperature and also reduce the daily temperature amplitude. As for the solar shading strategies, they could reduce by 21 to 30% the heat flow due to solar radiations. The use of advanced glazing could reduce the heat flow due to solar radiation by 80 to 95%. |
Thèse en Sciences et Technologies de l'Eau, de l'Energie et de l’Environnement. Bâtiment et bioclimatisme en Afrique subsaharienne : outils d’aide à la conception [texte imprimé] / Ibrahim NEYA . - 2020 . - 139 p. Langues : Français ( fre)
| Résumé : |
En Afrique, le secteur du bâtiment s’inspire beaucoup des constructions occidentales. Cependant, ces habitudes de construction conduisent le plus souvent à une inadéquation au climat et à un manque de confort notamment thermique des bâtiments. Cette thèse vise à approfondir la réflexion sur la valorisation des matériaux locaux dans l’habitat. Elle s’appuie sur des mesures passives liées à l’architecture bioclimatique pour assurer le confort thermique dans les bâtiments en évolution libre. Pour ce faire, un bâtiment pilote fait de briques en terre compressée a été réalisé au Burkina Faso, en zone de climat tropical chaud et sec. Des expérimentations sur site et simulations à partir du logiciel Energyplus ont permis de réaliser la validation empirique du modèle thermique du bâtiment pilote réalisé. Par suite, l’impact de stratégies bioclimatiques comme l’inertie thermique, l’isolation thermique et la protection solaire a été examiné au travers d’indicateurs comme le déphasage, le facteur d’amortissement et le nombre d’heures dans la plage de températures opératives acceptables. L’expérimentation pour les périodes chaude et froide de février et novembre a montré que la température intérieure du bâtiment dépasse en général 30 ° C. Les facteurs d’amortissement de l’onde thermique sont respectivement de 57 % et 50 % pour les deux périodes citées précédemment. On constate que le bâtiment connait des périodes d’inconfort évalué à 64 % du temps annuel d’occupation pour une acceptabilité de 80%. L’étude de l’isolation thermique a montré que l’utilisation d’une isolation de 0,15 m de paille avec 0,02 m de chaux donne des performances thermiques identiques à 0,10 m de laine de verre. De plus, l’isolation externe comme interne a permis de réduire la température maximale aux heures chaudes et réduire ainsi les écarts diurnes. L’utilisation de masques solaires permet de réduire de 21 à 30 % les flux solaires dans le bâtiment. Celle de vitrages sélectifs permet de réduire les apports calorifiques solaires de 80 à 90 %.
Abstract : The building sector in Africa still uses building techniques of western countries. However, these building habits lead mostly to inappropriate indoor climate and increase thermal discomfort in the buildings. This thesis aims to examine the use of local building materials through passive strategies of bioclimatic architecture to improve thermal comfort of free running dwellings. For this purpose, a test cell made of compressed earth blocks was built in Burkina Faso, in a dry and hot tropical climate area. Experimentation of the test cell and simulation under EnergyPlus were performed to validate the building thermal model. Then, the impact of bioclimatic passive strategies as thermal inertia, thermal insulation, solar shading were examined through factors like the time lag, decrement factor and number of hours inside the range of acceptable operative temperatures in the building. The experiment in February and November months showed that the temperature inside the building was beyond 30 °C. For hot and cold months, respectively February and November; the values of the decrement factor were respectively 57% and 50%. We could notice that the building experiences discomfort periods of about 64 % of the yearly occupancy time for an acceptability of 80%. The analysis of thermal insulation showed that insulation with 0.15 m of straw mixed with 0.02 m of lime and insulation with 0.10 m of glass wool give the same thermal performance. Moreover, the external and internal insulations could reduce the maximal temperature and also reduce the daily temperature amplitude. As for the solar shading strategies, they could reduce by 21 to 30% the heat flow due to solar radiations. The use of advanced glazing could reduce the heat flow due to solar radiation by 80 to 95%. |
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Thèse en Sciences et Technologies de l'Eau, de l'Energie et de l’Environnement. Bâtiment et bioclimatisme en Afrique subsaharienne
