Modélisation et simulation numérique de la ventilation dans le bâtiment
Description du stage :
Laboratoire d’accueil :
Laboratoire de Génie Civil et géo-Environnement (LGCgE).
Responsable de stage :
Zohir Younsi – Enseignant à HEI et chercheur associé au LGCgE
Mots clés :
Ventilation – Isolation - qualité de l’air – Performance énergétique – Simulation.
Proposition de sujet :
Les changements climatiques ont fait que la maîtrise énergétique est devenue une priorité pour la France. La maîtrise de toutes les consommations (eau, matières premières) et la réduction des nuisances (bruits, polluants,…) sont à présent au cœur de nombreux projets d’urbanisme. Le bâtiment est l’une des thématiques centrales du Grenelle de l’Environnement dont l’un de ses objectifs est de diviser par 4 les émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.
Le Grenelle de l’environnement a retenu, pour le secteur du Bâtiment, des objectifs de progrès très ambitieux, notamment en matière de réduction des consommations d’énergie, d’intégration des énergies renouvelables, de maîtrise du bruit et de la qualité de l’air intérieur. Le logement joue aussi un rôle clé dans le volet social et économique du développement durable, avec des enjeux de logements accessibles, confortables, surs et sains pour tous. Dans le contexte actuel de crise économique et financière, et compte tenu notamment du nombre d’emplois concernés, le logement fait partie des secteurs clés du plan de relance du Gouvernement.
En France le bâtiment représente 43% de l’énergie primaire consommée et 24% des émissions de gaz à effet de serre. Pour réduire sa consommation énergétique, il faudrait agir efficacement sur le poste le plus énergivore qui est celui du chauffage (62% de la consommation d’énergie des logements résidentiels).
Un des leviers pour économiser l’énergie est l’obligation d’isoler l’habitat, chose qu’on commence à maîtriser plus ou moins. Or, cette solution si elle n’est pas associée au confort des occupants engendrera de graves problèmes à moyen et à long terme. Le confort des occupants n’est pas seulement le ressentie de la chaleur douce en hiver et de la fraîcheur en été, comme l’entend quelques professionnelles du bâtiment, mais aussi associés à une bonne qualité de l’air intérieur et à un confort acoustique : pour un un environnement sain et agréable à vivre.
Une isolation inadaptée et une ventilation souvent inefficace, voir absente, vont contribuer à la dégradation de la qualité de l’air intérieur. Le manque d’aération, le confinement, la présence de ponts thermiques et l’excès d’humidité entraînent des problèmes de moisissure sur les murs intérieurs et les plafonds. La contamination du logement par les moisissures est un problème de santé publique, avec des risques d’aspergillose et des conséquences graves sur la santé respiratoire des occupants des logements contaminés. Pour éviter le danger de la prolifération des champignons filamenteux que sont les moisissures et leurs odeurs, le logement doit impérativement être aéré quotidiennement pour renouveler l’air intérieur et ventilé en permanence soit par un système de ventilation naturelle ou par VMC (Ventilation Mécanique Centralisée).
Ventiler un logement revient à étudier les mouvements d’air dans le bâtiment de telle sorte que l’air neuf puisse balayer chacun des volumes habitables et ceci dans le but d’assurer deux fonctions essentielles :
- Contribuer à l’hygiène de vie des occupants en évacuant dans chaque pièce les polluants de l’air : odeurs, humidité, produits de combustion (appareils à gaz).
- Préserver le bâti en évitant les désordres dus à une aération insuffisante (condensation et développement de moisissures).
La ventilation est un domaine compliqué puisque on sait que les mouvements d’air sont fonction de nombreux paramètres (condition de vent, de température, du système de ventilation, de la perméabilité du bâtiment, du scénario de gestion des ouvertures, etc..) dont la plupart fluctuent au cours du temps.
De plus, la CFD est de plus en plus utilisée dans l’architecture pour le contrôle de température dans la construction ainsi que pour les phénomènes thermiques autour des bâtiments, d’analyser globalement l’écoulement de l’air autour d’une future construction, de paramétrer le contrôle de l’écoulement de l’air dans une salle blanche d’étudier l’interaction entre écoulements d’air et transport de particules.
Les missions dans ce stage sont :
• Recherche bibliographique sur le domaine de la ventilation
• Modélisation des différentes constituantes aérauliques du bâtiment
• Simulation d’écoulement d’air à l’intérieur d’un bâtiment
Profil du candidat :
Possédez de solides connaissances techniques en transfert thermique et aéraulique dans le bâtiment, une très bonne maîtrise de la modélisation numérique ainsi que l’utilisation d’outils courants de simulation thermique dynamique.
Comment repondre a l’offre de stage:
Inscription :
L’inscription aura lieu à l’école Hautes Etudes d’Ingénieur à Lille. Les travaux de recherche débuteront fin février 2012.
Candidature :
Envoyer CV + lettre de motivation à Zohir Younsi par email à zohir.younsi@hei.fr ou par courrier à l’adresse: HEI, 13 rue de Toul, 59000, Lille.
Date limite de dépôt des candidatures : Février 2012.
