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Optimisation de l'intégration d'un bâtiment au sein d'un ilot en exploitant les ressources énergétiques renouvelables

Développement d’une méthode d’aide à la conception des projets de densification des îlots urbains, prenant en compte les performances bioclimatiques des bâtiments existants et projet de construction.

Optimisation de l’intégration d’un bâtiment

au sein d’un ilot en exploitant

les ressources énergétiques renouvelables 

 

Par Clément Ribault

 CETHIL

 

Directeur de thèse : Jean-Jacques Roux,  co-directeur Etienne Wurtz (INES)     

Laboratoire DTS : Laboratoire de Gestion Énergétique du Bâtiment

Laboratoire d’accueil / laboratoire partenaire : Centre d’Énergétique et de Thermique de Lyon (CETHIL), UMR5008, CNRS, INSA-Lyon, Université Lyon1 

Encadrants : Adrien Brun (INES) Gilles Rusaoüen (CETHIL)

Période de thèse : décembre 2014 – décembre 2017

 
Contexte et objectif :

La population mondiale fait face à une forte urbanisation qui s’accompagne souvent d’un étalement urbain aux conséquences sanitaires et environnementales néfastes. La densification urbaine permet de limiter ce phénomène, mais peut pénaliser le bilan énergétique des bâtiments existants. Cette thèse vise au développement d’une méthode d’aide à la conception des projets de densification des îlots urbains, en prenant en compte les performances bioclimatiques des bâtiments existants et du projet de construction.

Avancement / Résultats :

Un premier couplage a été réalisé entre un modèle de bâtiment et un algorithme génétique, qui permet d’obtenir un ensemble de solutions quasi-optimales utile pour l’aide à la conception (fig. 1). Un quartier moyennement dense a été modélisé (fig. 2) et utilisé pour souligner, par simulations thermiques dynamiques (STD), des impacts énergétiques et bioclimatiques de la densification. Des optimisations ont été réalisées sur ce quartier. Une étude est en cours sur l’intégration d’un nouveau bâtiment dans un îlot urbain à plus forte densité (fig. 3). Elle vise à mettre en évidence les modes de transferts de chaleur prépondérants à cette échelle et à évaluer leur prise en compte par différents outils de STD, afin d’intégrer l’outil le plus pertinent dans la méthode d’optimisation.

Impacts :

Cette thèse a été présentée lors de la conférence « Construire sur les toits » (Paris, 2015), du colloque « Les facteurs de succès et les leviers de l’innovation dans le bâtiment » (Strasbourg, 2015) et de l’école scientifique SIMUREX (Porticcio, 2015). Les premiers résultats ont été présentés dans l’article « Simulation et optimisation énergétiques à l’échelle quartier » lors de la conférence IBPSA France 2016. Deux articles sont en préparation pour publication dans une revue scientifique internationale et présentation dans une conférence internationale.

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(ANR-10-ITE-0003) »