Soutenance mémoire
De nos jours, la majorité de recherches en physique se focalise dans le domaine de l’énergie. Cette tendance est due aux impacts des énergies fossiles sur l’environnement. On peut, pour cela, penser aux énergies libres et renouvelables. Etant donné que la thermique de l’habitat est incluse dans ce domaine, il soufre aussi à cette crise. Plusieurs approches ont été faites mais l’amélioration ne se limite pas. A part des théories qui ont pour but d’établir des équations liant les paramètres caractéristiques de la thermique d’un bâtiment, les recherches se poursuivent à la détermination des facteurs influents sur les sorties d’un tel modèle.
Généralités
Les méthodes de l’AS
L’analyse de sensibilité d’un modèle étudie comment des perturbations sur les entrées engendrent des perturbations sur la réponse du modèle. Cette étude peut se faire par :
▶ La méthode de « screening »,
▶ L’analyse de sensibilité locale,
▶ L’analyse de sensibilité globale.
La méthode de « screening »
Pour atteindre l’ambition de l’AS, cette méthode, présentée par Saltelli et al. [5], détermine qui est (sont) le(s) facteur(s) d’entrée le(s) plus influent(s). Elle qualifie un facteur selon son importance. Elle permet alors d’établir une hiérarchie au sein des variables d’entrée en fonction de leur influence sur la sortie.
L’analyse de sensibilité locale
Cette analyse est classée parmi les AS quantitatives. Elle consiste, non seulement, à qualifier un facteur, mais aussi à déterminer un ordre de grandeur aux écarts au sein de l’hiérarchie .
L’analyse de sensibilité globale
L’AS globale s’intéresse à la variabilité de la sortie du modèle dans son domaine de variation. Elle étudie comment la variabilité des entrées se répercute sur celle de la sortie. En effet, elle détermine la part de la variance de la sortie due à une telle entrée ou à un tel ensemble d’entrées.
Théorie du confort thermique de l’habitat
Physiologiquement, le corps humain, par le phénomène de thermorégulation, produit de la chaleur. Ce phénomène lui parait utile pour maintenir la température interne aux environ de 37°C. Le corps humain se fonctionne donc comme une source thermique. Par conséquent, l’équilibre thermique entre le système {corps humain et environnement} doit être établi. Par ailleurs, la température produite par le corps n’est pas satisfaisante pour atteindre le confort.
Le confort thermique peut être défini comme l’absence de gêne ou d’inconfort dû à la chaleur ou au froid [1]. Il est donc un état engendrant le bien être.
La sensation de bien être qui met en jeu des facteurs physiques et physiologiques varie d’une personne à l’autre. Il est donc difficile d’établir la notion de confort thermique d’un individu.
Les conditions d’équilibre thermique (la différence entre la température externe et la température interne du corps humain n’est pas considérable) entre le corps et son environnement dépendent de la conjugaison de nombreux facteurs :
▶ d’ordre individuel :
• l’activité,
• l’acclimatement,
• le vêtement, etc.…
▶ d’ordre environnemental :
• la température de l’air,
• la température radiante moyenne,
• l’humidité et le mouvement de l’air.
Ces facteurs s’interviennent dans les échanges de chaleur entre le corps humain et son environnement.
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Table des matières
INTRODUCTION
Partie A : Généralités
I. Les méthodes de l’AS
1. La méthode de « screening »
2. L’analyse de sensibilité locale
3. L’analyse de sensibilité globale
3.1. Modèle linéaire
3.1.1. L’indice « SRC » (Standard Regression Coefficient)
3.1.2. L’indice PCC (Partial Correlation Coefficient)
3.2. Modèle monotone
3.3. L’indice de sensibilité sans hypothèse sur le modèle
3.3.2. Décomposition de Sobol
3.3.3. Estimation de Monte Carlo
3.3.4. La méthode FAST et son extension EFAST
II. Théorie du confort thermique de l’habitat
1. Les trois modes de transfert thermique
1.1. La conduction
1.2. La convection
1.3. Le rayonnement
2. Le bilan thermique entre le corps humain et l’ambiance à l’intérieur du bâtiment
2.1. Les échanges par convection (C)
2.2. Les échanges par rayonnement (R)
2.3. Les échanges par évaporation de la sudation (ESW)
2.4. Les échanges par la perspiration insensible (ED)
2.5. Les échange par respiration (ERES et CRES)
3. Bilan thermique entre le bâtiment et son environnement extérieur
4. Le modèle de FANGER
4.1. La température de l’air (Ta) et la température radiante moyenne (Trm)
4.2. La vitesse relative de l’air (Uar)
4.3. L’humidité relative de l’air (e)
4.4. Le métabolisme (M)
4.5. Les vêtements
Partie B : Amélioration apportée au code de calcul d’Analyse de sensibilité
I. Présentation du code existant
1. Le « SAinterface »
1.1. La partie « Model »
1.2. La partie « Sensitivity Analisys »
2. Exemple de simulation
3. Les avantages et les inconvénients de ce code
II. Amélioration proposée
1. Méthode utilisée
2. Simulation et résultats
2.1. Standardisation des valeurs
2.2. Résultats
III. Présentation du code amélioré
Partie C : Application : étude du confort thermique d’un habitat
I. Présentation de l’habitat étudié
II. Simulation, résultat, interprétation
1. Simulation
1.1. Pour le système individu-environnement intérieur
1.2. Pour le système bâtiment-environnement extérieur
2. Résultats et interprétation
CONCLUSION
Organigramme
