Titre: “Les effets des façades adaptives transparentes sur les performances énergétiques et le confort dans les bâtiments de bureaux. Vitrage électrochromique, pare-soleil dynamique et façade double peaux”
Résumé:
Depuis quelques décennies, les organisations internationales accordent de plus en plus d’importance à l’efficacité énergétique des bâtiments. En réalité, le secteur de la construction est responsable de plus de 40% de la consommation d’énergie totale. En outre, le confort des occupants est un facteur primordial pour améliorer leur satisfaction. De plus, l’Union Européenne désire évaluer l’intelligence des bâtiments à l’aide d’un indicateur : le Smart Readiness Indicator (SRI). Ainsi, les nouvelles technologies dynamiques d’enveloppes, que sont les façades adaptatives, promettent d’offrir des solutions de qualité pour le secteur de la construction. Aussi, celles-ci peuvent considérablement diminuer la demande d’énergie et améliorer le confort des occupants. Plusieurs études portent sur l’analyse d’une ou plusieurs de ces technologies. Mais la plupart du temps, ces dernières font partie de la même famille de façade adaptive. C’est pourquoi cette thèse de master simule et étudie quatre systèmes de quatre familles différentes de façades adaptatives à l’aide du logiciel EnergyPlus. D’autre part, trois stratégies de contrôle ont été choisies pour évaluer l’aspect dynamique de ce genre de système. Celles-ci sont basées sur le contrôle par les gains solaires, la température opérative et l’index d’éblouissement. L’étude porte sur l’évaluation des performances énergétiques et de conforts thermique et visuel. Outre cela, ces technologies sont comparées à un cas de base, fondé sur le cas 600 de BESTEST qui consiste en une simple pièce de bureau avec deux fenêtres. La localisation de la simulation est, quant à elle, fixée à Uccle, ville de la région de Bruxelles-capitale en Belgique. Finalement, une étude de sensibilité est effectuée afin de déterminer si des paramètres sont susceptibles de varier.
En comparant ces différentes technologies d’enveloppes intelligentes, il est démontré que les pare-soleils dynamiques et le vitrage électrochromique permettent d’économiser remarquablement la consommation d’énergie, jusqu’à 31,3% comparé au cas de base. Ceux-ci agissent principalement sur la demande de refroidissement. Les façades double-peau ont un impact plus modeste sur la demande d’énergie. Néanmoins, elles permettent d’améliorer le confort thermique en diminuant les heures d’inconfort thermique jusqu’à 14,8% par rapport au cas de base. En réalité, le vitrage électrochromique et le pare-soleil dynamique n’influencent que très peu le confort thermique. De plus, cette étude met en évidence l’importance du choix de la stratégie de contrôle et du paramétrage. Cependant, les limitations du logiciel utilisé ont réduit l’étude du confort visuel aux cas de façade double-peau. Toujours est-il que ce type de façade peut réduire le rayonnement solaire non-désiré de plus de 35%.
En conclusion, cette thèse de master permet de déterminer les impacts des façades adaptatives transparentes sur les performances énergétiques et de confort dans les bâtiments de bureaux. En étudiant différentes familles, diverses stratégies de contrôle ainsi que plusieurs domaines d’impact, une vue globale de leur potentiel est possible et peut aider dans le choix de façade intelligente.