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Eco-conception et thermique des bâtiments

Groupe ETB


Les aspects énergétiques jouent un rôle important dans le bilan environnemental d’un bâtiment. Pour mieux comprendre comment les différents phénomènes physiques influencent ce bilan (échanges thermiques, captage, stockage et distribution de l’énergie solaire, production d’électricité), le simulateur COMFIE a été développé. Le modèle d’enveloppe permet d’évaluer les besoins de chauffage et de rafraîchissement, ainsi que le niveau de confort thermique des bâtiments multizones. Un modèle de réseau multizones a été intégré afin d’améliorer la prise en compte des mouvements d’air.

L’éco-conception nécessite d’identifier les principales causes des impacts environnementaux et d’étudier des solutions permettant de réduire ces impacts. L’analyse de cycle de vie est utilisée dans cet objectif. Cette méthode a été appliquée aux bâtiments et mise en œuvre dans le modèle EQUER, basé sur la simulation et donc adapté à l’ACV dynamique.

En s’appuyant sur des développements numériques confrontés à l’expérimentation, l’objectif est de mieux connaître les relations de cause à effet entre les décisions (choix de conception, gestion, réhabilitation…) et les impacts environnementaux sur le cycle de vie des bâtiments et des quartiers, pour une grande part liés à l’énergie.

Les enjeux sont la mise au point d’outils d’aide à la décision pour les acteurs du bâtiment (B.E.T., architectes, entreprises…) afin de les aider à atteindre des objectifs comme le facteur 4 à l’horizon 2050 et à progresser vers la garantie de performance. La validation de la démarche est réalisée dans  le cadre d’opérations de démonstration.

Des travaux dans le cadre de projets ANR portent sur le chaînage avec un calcul d’éclairage basé sur le suivi de rayons, la modélisation du matériau bois (bilan hydrique), l’étude du couplage entre pompe à chaleur et système photovoltaïque, la mise en œuvre de méthodes inverses pour l’aide à la conception, l’étude de la fiabilité du modèle thermo-aéraulique de bâtiment, l’extension de l’ACV à l’échelle d’un quartier, l’évaluation environnementale d’isolants nano-structurés, l’évaluation du potentiel de récupération d’énergie renouvelable à partir de l’enveloppe du bâtiment, et l’étude de stratégies de régulation par programmation dynamique.

Le groupe ETB du CES a participé à deux actions de coordination de la recherche dans le cadre du 7ème PCRD :

  • LORE-LCA (analyse de cycle de vie des bâtiments)
  • PERFECTION (qualité des espaces intérieurs)

Un projet est en cours dans le programme H2020 : Affordable Zero Energy Buildings (A-ZEB). Bruno Peuportier est le représentant français dans l'annexe 72 "Assessing life cycle related environmental impacts caused by buildings" de l'Agence Internationale de l'Énergie.

 

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Eco-conception et thermique des bâtiments - MINES ParisTech
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