Simulation et expérimentation d’un prototype d’architecture en milieux arides et semi-arides

Abstract

L'objectif de cette recherche est de développer un matériau qui améliorera le confort intérieur en éliminant l’effet des parois chaudes pendant l'été et réduire la quantité d’énergie consommée par la climatisation. Il vise également à favoriser une autonomie thermique suffisante pour maintenir le confort thermique dans les zones chaudes et arides, comme le climat de Biskra dans le sud-est algérien, et pour fournir aux concepteurs un matériau sain, durable, solide et peu coûteux. Les propriétés thermiques de ce matériau, y compris la combinaison proposée et le procédé de fabrication de ces briques de terre comprimée et stabilisée, seront démontrées. Le prototype de l'étude sera décrit. Ce matériau : BTSC (brique de terre stabilisée et compressée) est un matériau à base de terre qui se rapproche dans les qualités thermiques au BTC et qui a la résistance du BTS. Ce matériau été testé avec deux méthodes : l’utilisation de l’expérimentation (prototype réduit), et la simulation par (TRYNSIS-17). L’expérimentation comprend l’élaboration du matériau de construction, et la prise des mesures des températures ambiantes, et surfaciques. Cette étude expérimentale est effectuée à travers la réalisation de deux prototypes à une échelle réduite, qui a permis de tester la température surfacique externe, température ambiante, température surfacique internes. Ces prototypes ont donné la possibilité de déterminer les impacts réels des propriétés thermiques du BTSC. Les résultats obtenus démontrent que ce matériau à un impact positif sur le fonctionnement thermique des murs et par conséquent le confort thermique interne, la réduction de la température surfacique atteint les 7°C, cette diminution influe sur la chaleur stockée et le flux de chaleur transféré vers l’intérieur ce qui minimise la température interne jusqu’à 6°C. Par conséquent une réduction de la température ambiante de l’ordre de 5°C. Trois modèles en été simulé pour optimiser l’utilisation de ce matériau. La simulation numérique effectuée sur les prototypes pour optimiser l’impact des mêmes paramètres : facteur d’absorption et transfert de chaleur et besoins énergétiques. Un model numérique a été élaboré avec une combinaison de trois types de murs ; les résultats ont montré que la maitrise des éléments de construction tel que le matériau de construction se répercute directement sur l’efficacité thermique et énergétique de la construction.