Magisterium theses / مذكرات الماجستير

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Consommation énergétique des logements collectifs
(Université Constantine 3 Salah Boubnider, Faculté d’architecture et d’urbanisme, 2014) Bouchenak, Nour Elhouda; Abdou, Saliha
De nombreuses études ont fait valoir que le comportement des résidents pourrait jouer un rôle important dans la réduction de la consommation d'énergie des ménages. Il est largement reconnu que la consommation d'énergie résidentielle n'est pas seulement influencée par les caractéristiques de construction, mais également influencée par les caractéristiques des ménages, et le comportement des occupants. Comparé à l'impact des caractéristiques des bâtiments sur la consommation d'énergie , peu de recherches qui considèrent les comportements des ménages existent . Ainsi, cette étude vise à obtenir un aperçu de l'effet des caractéristiques et des comportements des résidents sur la consommation d’énergie. La recherche commence à partir de l'hypothèse qu'il existe des différences dans la consommation d'énergie entre les trois catégories de logements choisis qui sont : Le logement colonial, le logement social et le logement promotionnel. Les principales différences entre ces types de quartiers résidentiels sont : -la densité urbaine, l'âge et les matériaux de construction du logement. - la différence dans les revenus, et les préférences personnelles des résidents. D’abord Une différence entre la performance énergétique des logements est constatée. Puis l’impact des occupants est vérifié : Participent-ils à la maintenir, à l’améliorer ou à l’accentuer ? Pour définir la performance énergétique des trois catégories de logement choisis pour l’étude on utilise : - Le logiciel d’analyse thermique et de simulation énergétique « Ecotect Analysis 2010 » : avec lequel on obtient la courbe de température intérieure par rapport aux limites de confort (été /hiver). - Le simulateur de DPE « diagnostic de performance énergétique »: un outil de simulation en ligne qui donne : / La classe énergétique du logement et sa consommation par m² et par an. / Les émissions de CO2 calculées en kilos par m² avec la lettre correspondante de l’étiquette climat. Les résultats des simulations des caractéristiques physiques des bâtiments indiquent que selon les périodes de l’année : Le logement promotionnel est le plus performant en hiver (cinq à six mois) , grâce à ses caractéristiques d’implantation qui se présentent sous forme d’un grand ilot fermé, formé par des immeubles mitoyens, et qui génère une grande cours intérieure. et aussi grâce à la bonne orientation des espaces intérieurs ,et à la l’existence d’une véranda « thermique ». Le logement colonial est le plus performant en été, ce bon comportement s’explique globalement par une réduction des apports solaires en journée et un rafraichissement nocturne, grâce aux éléments suivants : forte inertie des parois, ratios d’ouvertures adaptées à l’orientation de la façade, transversalité systématique des locaux (organisation intérieure) et la ventilation naturelle. D’un autre coté, la consommation énergétique obtenues par le simulateur de DPE est plus petite dans la catégorie de logement promotionnel à une moyenne de : 185kwhep/m².an (classe D).Et que les chiffres équivalents pour le logement colonial et le logement social sont de 365kwhep/m².an (classe F), et de 414kwhep/m².an (classe F) respectivement. Pour explorer l’impact des caractéristiques et comportement des ménages, une enquête en profondeur à été menée en termes de chauffage, refroidissement, bain, cuisson, éclairage, appareils électroménagers et de ventilation. Le questionnaire de l’enquête comprend des questions sur les caractéristiques des ménages et de la construction, la consommation d’énergie, et le comportement des occupants en hiver et en été. L’interprétation des résultats de l’enquête est effectuée par une analyse de corrélation à l’aide du logiciel Excel 2007. Cette interprétation de résultat découvre que la consommation d’énergie est significativement corrélée avec: la surface de plancher l'âge du chef de ménage; nombre de climatiseur et le revenu du ménage . Parmi ces quatre variables, la propriété de climatiseur possède la plus grande corrélation avec la consommation d'énergie, suivi par le revenu et la surface de plancher. Comme indiqué par le coefficient de corrélation positive, il est facilement compréhensible que si le revenu, la superficie et le nombre de climatiseur augmentent, la consommation d’énergie augmente aussi.et si le revenu, la superficie et le nombre de climatiseur diminuent ,la consommation d’énergie va aussi diminuer. Secondairement, grâce aux factures trimestrielles de l’électricité et du gaz fournies par les ménages lors de l’enquête, l’étude compare l’utilisation réelle de l’énergie par les ménages dans les trois catégories de logements en termes de consommation et de conservation de l’énergie, et identifie celui qui consomme le plus. Il a été également observé qu’il existe une différence remarquable dans la consommation d’énergie en fonction du niveau de consommation et d’économie d’énergie, par rapport aux résultats obtenus par le simulateur de DPE. En effet, le logement promotionnel devient le type de logement le plus consommateur, suivi du logement social et en dernier vient le logement colonial. Effectivement, cela démontre l’effet considérable qu’ont les occupants sur la consommation d’énergie En troisième lieu les relations entre le comportement des occupants et les caractéristiques des ménages, avec la consommation d’énergie, (en référence aux factures trimestrielles de l’électricité et du gaz) ont été établies identifiant 3 modèles de comportement et 4 profils d’utilisateur propres à la société sétifienne cités ci-dessous : les trois (03) modèles de comportement sont : « dépensiers », « conscient-chaud », et « confort – commodité » les quatre (04) profils d’utilisateur sont : les ménages à revenu élevé, les jeunes familles avec enfant, les ménages à faible revenu, et les personnes âgées.
Évaluation de la performance énergétique d’un équipement réhabilité et isolé par l’extérieur dans un climat semi-aride
(Université Constantine 3 Salah Boubnider, Faculté d’architecture et d’urbanisme, 2017) Belili, Hocine; Abdou, Saliha
En Algérie, le secteur du bâtiment est le secteur le plus énergivore. Sa consommation représente plus de 42% de la consommation finale. Les actions de maîtrise de l’énergie proposées pour ce secteur portent notamment sur l’introduction de l’isolation thermique des bâtiments qui permettra de réduire la consommation d’énergie liée au chauffage et la climatisation d’un logement d’environ 40%. Le confort thermique constitue une demande reconnue et justifié dans les bâtiments du fait de son impact sur la qualité des ambiances thermiques intérieures. Ce confort ne peut être assuré que par l’optimisation de l’isolation thermique, du critère de l’inertie thermique et bien sur la prise en considération des paramètres de l’architecture bioclimatique lors de sa conception. À l’heure où les défis énergétiques deviennent une priorité, il devient décisif non seulement de repenser la façon de construire mais également de rénover un parc immobilier vétuste. La technologie d’isolation thermique par l’extérieur des murs est un précepte efficace pour l’économie d’énergie, utilisé sur une grande échelle pour répondre à l’objectif initial de la réduction de la consommation d’énergie du bâtiment. La présente recherche a été incitée par la réalité du terrain, il est constaté que certains projets ont des façades ornées par des matériaux t rès coûteux des (mur-rideau et l’Allico-band) ; nommés des kits, influant négat ivement sur le confort intérieur de l'usager, ainsi sur l’augmentation dans la consommation de l'énergie électrique. Cesmatériaux peuvent être remplacés par des procédés d'isolation thermique appliqués sur la paroi extérieure du bâtiment. Le choix judicieux du matériau d’isolation thermique peut avoir un grand impact sur le confort thermique intérieur, selon ses caractéristiques thermo-physiques, et permet de lutter efficacement contre les ponts thermiques responsables d’importantes pertes d’énergie. Dans ce présent travail, l’investigation a été menée sur un modèle de bâtiment qui remonte à l’époque coloniale, (établissement Henry Machat), récemment réhabilité et réaménagé. L’étude s’est fixée dans l’objectif à apercevoir l’impact de l’isolation thermique par l’extérieur sur le confort intérieur et l’efficacité énergétique du bâtiment. Parallèlement, l'utilisation d'un logiciel de modélisation thermique dynamique « TRNSYS 16 » dans le but de valider les résultats in situ, puis de rechercher le type de l’isolant, l’épaisseur, et l’emplacement, qui offre la solution du confort et de l’efficacité énergétique optimale. Les résultats de la présente recherche ont illustré que l’isolation thermique dans les bâtiments ne peut pas être considérée comme l’unique solution. Les études de simulation ont autorisé la découverte de la meilleure combinaison qui doit être appliquée pour améliorer la performance thermique et énergétique d’un bâtiment.
Quantification d’ilot de chaleur urbain par zonage climatique
(Université Constantine 3 Salah Boubnider, Faculté d’architecture et d’urbanisme, 2017) Khellaf, Dounia; Abdou, Saliha
Le nombre d’enjeux assigné aux risques d’ilot de chaleur urbain a mis en évidence le caractère extrêmement problématique de cette anomalie qui touche le climat spécifique des villes. Dans ce contexte, les aménageurs sont fortement sollicités pour l’intégration de la dimension climatique dans la conception des différents projets urbains. Cependant, les moyens dont ils disposent sont limités à des recommandations et de bonne pratique. L’objectif de ce travail est de proposer un outil d’aide à la conception qui permet de quantifier l’impact des différents choix d’aménagement sur le climat local urbain. L’étude englobe d’abord, une recherche de simulation à l’échelle globale, dont l’objectif est d’établir un diagnostic climatique général au sein de l’agglomération de Constantine. Le comportement thermique de la ville est analysé –durant la période estivale- à l’aide des données satellitaires Landsat 08, OLI/TIRS. Une étude quantitative a été menée, vise à explorer la relation entre les températures de surface et les différents modes d’occupation du sol, basée sur l’utilisation de l’indice de végétation NDVI, et l’indice de bâti NDBI. Les résultats ont démontré une forte corrélation négative entre NDVI et LST, et positive entre NDBI et LST. Afin de structurer l’étude climatique à Constantine, une méthode basée sur la classification de paysage en fragments urbains à l’échelle locale a été appliquée, sur un petit échantillon de territoire de la ville. Pour explorer à quel point les contours des différents fragments sont correctement définis, l’homogénéité des classes s’est interrogée, en matière, d’une part, des propriétés de surface en calculant les indicateurs physiques liés à l’occupation du sol et la morphologie urbaine et faisant la correspondance avec les métadonnées des LCZs de référentiel. Et d’une d’autre part, en matière de la réponse thermique générale de chaque LCZ, en effectuant des simulations de température de surface issue des images satellitaires. Les résultats ont démontré que les différent LCZ révèlent une représentativité acceptable de point de vue des propriétés physiques et thermique. Cela permet d’explorer la magnitude d’ICU en effectuant des comparaisons des températures interzones. Une cartographie de caractérisation d’ICU nocturne a été établie, basée sur une vision hypothétique des magnitudes de température interzone, elle suggère un gradient thermique du centre de type compact à la périphérie de type naturel. Deux compagnes de mesure ont été mise en place, en période estivale à l’aide de deux stations fixe, permettent d’observer les températures de l’air dans deux LCZ (open midrise et compact midrise), afin de vérifier l’hypothèse précédente. Les zones ont révélé un faible écart journalier, et connaissent une amplitude nocturne plus élevée, les résultats ont montré que les zones compactes sont les plus chaudes. Le système de classification LCZ est un outil de diagnostic de climat à l’échelle local, permet de normaliser les études observationnelles d’ICU. C’est un modèle applicable pour la cartographie spatiale urbaine, permet de différencier des zones représentatives, d’établir des typologies et de fournir des informations d’ordre qualitatif et quantitatif sous un format clair et normalisé pour les aménageurs.