L’enveloppe végétale

Abstract

La présente recherche aborde la question de l’efficacité de l’enveloppe végétale en tant que procédé de rafraichissement passif des bâtiments sous un climat semi aride. Elle vise l’évaluation des performances thermiques et énergétiques des façades végétales par le biais de l’expérimentation et de la modélisation. Les plantes sont des organismes vivants qui répondent d'une manière très complexe aux conditions environnementales. La complexité des phénomènes biophysiques en jeu entre la plante, le bâtiment et l’environnement rend encore difficile la modélisation des façades végétales nécessitant l’élaboration de modèles numériques rigoureux. Pour cela, un modèle mathématique reposant sur des hypothèses simplificatrices et considérant les interactions bâti-végétation-environnement a été développé afin de caractériser les effets des façades végétales. Ce modèle a la particularité de reproduire l'effet tampon fourni par la cavité d’air et tous les flux radiatifs et convectifs y afférents. En effet, différents processus de transfert de chaleur ont été pris en compte dans le bilan énergétique de la paroi végétale à savoir l’absorption du rayonnement solaire, l’échange de chaleur sensible par convection entre le feuillage et l'air ambiant, l’échange d'énergie infrarouge entre le feuillage et l'environnement et la chaleur latente dégagée par la plante par transpiration. Pour valider ce modèle, les résultats numériques sont comparés aux données expérimentales où de fortes corrélations ont été obtenues. Les résultats expérimentaux ont révélé que l'adoption des façades végétales peut avoir un effet thermique positif pour les bâtiments sous le climat semi-aride durant la période estivale. Les résultats numériques ont ainsi montré que la façade végétale peut réduire considérablement le transfert de chaleur à travers l'enveloppe du bâtiment diminuant ainsi les charges de climatisation. L’étude de sensibilité a aussi mis en évidence l’efficacité thermique des façades végétales qui dépend fortement de la densité foliaire caractérisée par l’indice de surface foliaire et le taux de couverture. D’autres paramètres tels que l’épaisseur de la cavité d’air, intervient également dans le comportement thermique de ce type de parois.