Médiathèque Tampon Présentation de la mission d’assistance technique

1. Université de La Réunion I.U.T. de Saint-Pierre -Département Génie Civil Médiathèque TamponPrésentation de la mission d’assistance technique Juillet 2002

2. Plan de l’exposé • Remarques sur le projet APD • Méthodologie de l’étude • Analyse de la zone « Animateur » • Analyse de l’Administration • Analyse du bâtiment central • Synthèse

3. Remarques sur le projet APD • Toiture • Stabithermo : prévoir deux lames d’air de part et d’autre du PMR • Prévoir une étanchéité de couleur claire • Impact d’une épaisseur d’isolant plus importante ? • Murs • Possibilité de condensation sur les murs rideaux • Impact de l’isolation des murs (façades sud-est de l’administration) ? • Baies et fenêtre • Surfaces vitrées importantes sur certaines zones (Atelier + Gymnase) • Prévoir une protection solaire • Traitement de l’air • Utilité du conditionnement d’air des zones « Administration » et « CDI » ? • Utilité des splits dans les logements de fonction ? • Ventilation naturelle de la restauration en partie haute uniquement • Prévoir une ventilation sur les occupants dans la zone restauration

4. Méthodologie pour le Lycée Tampon III • Traitement des données météorologiques • Définition d’un mois type « été » • Définition d’un mois type « hiver » • Simulations pendant les deux mois type sur • Salle de classe • Salle informatique • Bureau gestionnaire • Administration

5. Les données météorologiques – Période été • Simulations effectuées sur un mois type chaud • Tmax moyen = 27°C Tmax abs = 30.1° • Zoom sur la semaine la plus chaude

6. Les données météorologiques – Période hiver • Simulations effectuées sur un mois type froid • Tmax moyen = 20°C Tmax abs = 22.3°C • Zoom sur la semaine la plus froide

7. Les outils et les sorties utilisés • Les outils • CODYRUN • Le module confort PMV Matlab • Les sorties • Température résultante • Humidité • Risques de condensation • Zones de confort • PMV • Puissance de clim • Coefficient d’ensoleillement, temp de rosée etc.

8. Le diagramme de confort V = 1 m/s V = 0.5 m/s V = 0 m/s

9. Le PMV

10. Analyse de la zone commune Zone commune • Objectifs des simulations : • Vérifier la conception thermique de la zone et le bon dimensionnement des protections solaires. • Vérifier qu’il n’y a pas de problème de condensation et d’humidité dans le bâtiment. • Vérifier les conditions de confort dans la zone en été et hiver

11. Étude de la conception thermique Répartition des flux sur les vitrages en été et hiver • Optimisation des apports solaires : Protection solaire des baies • Identifier la répartition des flux solaires sur les vitrages. • Déterminer les vitrages les plus ensoleillés. • Évaluer l’impact de la modification des propriétés radiatives de ces vitrages. • L’objectif est de diminuer les apports solaires en été et en hiver. • 10VitSE, responsable de 23% des apports diffus • VitSESsAuvent (15%) • VitNormR+1 (9%) • VitNO-Pro(9%) mlmm

12. Étude de la conception thermique Avant traitement Après traitement Évolution du PMV en été après modification Flux diffus 37 977 kWh Diagramme de confort après modification des vitrages 19 316 kWh Évolution du PMV en hiver après modification Flux direct 9 885 kWh 8 763 kWh

13. Étude de la conception thermique • Protection solaire de la zone d’accueil Stores intérieurs déroulant de couleur claire et (hauteur : 3.6m, longueur totale : 27m) sur les vitrages

14. Étude des problèmes de condensation Débit de ventilation Profiles occupation Activité (Met) Scenario 1 : sans VMC 0 m3/h sans 100% (376 pers) 1 Scenario 2 VMC hygiénique le jour 9000 m3/h VMC que le jour 100% 1 Sceanrio 3 VMC hygiénique 9000 m3/h VMC toute la journée 100% 1 Sceanrio 4 VMC hygiénique occupation réduite 9000 VMC toute la journée 25% 75pers 1 Scenario 5 VMC forcée 18000 VMC toute la journée 100% 376pers 1 • Scenarii d’essais pour traiter les problèmes de condensation

15. Étude des problèmes de condensation • Résultats des simulations • Nécessité de ventiler fortement la zone commune avec un débit minimum de 18000 m3/h en hiver. • La VMC doit opérer toute la journée.

16. Étude du confort dans la zone commune en hiver • Résultat des simulations • Scénarii testés : • Scénario 1 : sans VMC • Scénario 2 : VMC hygiénique le jour • Scénario 3 : VMC hygiénique • Scénario 4 : VMC hygiénique occupation réduite • Scénario 5 : VMC forcée

17. Étude du confort dans la zone commune en hiver • Résultat des simulations Scénario 1 :sans VMC Scénario 2 : VMC hygiénique le jour uniquement Scénario 9 : VMC hygiénique permanente Scénario 5 : VMC forcée

18. Étude du confort dans la zone commune en hiver • Résultat des simulations

19. Étude du confort dans la zone commune en été Débit de ventilation Profil occupation Activité (Met) Scénario 3 VMC hygiénique 9 000 m3/h VMC toute la journée 100% 376pers 1 Scénario 5 VMC forcée 18 000 m3/h VMC toute la journée 100% 1 Scénario 6 VMC max 50 000 m3/h VMC toute la journée 100% 1 • Scénarii testés

20. Étude du confort dans la zone commune en été Scénario 3 VMC 9 000 m3h Scénario 5 VMC 18 000 m3h Scénario 6 VMC 50 000 m3h • Résultats des simulations

21. Étude du confort dans la zone commune en été • Résultats des simulations

22. Synthèse des solutions en été description Bâtiment Version APD Modifié Vitrages Simple Avec protection solaire par store déroulant (pour les vitrages ciblés au § 6.4.1.2.) VMC Hygiénique : 9 000 m3/h Max : 50 000 m3/h Vitese d’air par brasseur plafonnier - V=0,1m/s V=0,5/s V=1m/s • Comparaison des performances : • bâtiment en version APD • Batiments modifié

23. Synthèse étude de la zone commune • Risque de condensation • Nécessité ventiler avec un débit minimum de 18 000m3/h toute la journée. • Confort été et hiver • Protection générale des vitrages: • Protection de la zone d’accueil • Ventilation en été et hiver Stores intérieurs déroulant de couleur claire sur les vitrages ciblés • Débit minimum en été de 50 000 m3/h • Débit minimum en hiver de 9 000m3/h • Nécessité d’asservir le débit de la ventilation aux conditions de température intérieure. • Apparition de courtes périodes chaudes (PMV>1,5) sur env. 20h

24. Synthèse salle informatique • En hiver • Cas similaire aux salles de classe • Confort assuré en journée • En été • Bâtiment traversant : confort assuré pour une vitesse d’air de 0.5 m/s • Bâtiment non traversant : confort assuré pour une vitesse d’air 1 m/s • Propositions/Projet • Brasseurs d’air • Ou climatisation

25. Analyse de la zone « Animateur » • Charges internes • Occupants : 4 personne (78 W sensible et 66 W latent) de 8h00 à 17h00. • Eclairage : artificiel seulement l’après midi (13h00 – 17h00) à 13 W/m². On suppose que le matin, l’éclairage naturel est suffisant. • Machines : 4 PC. • Objectifs • Etude du confort sans conditionnement d’air • Risques de condensation • Conception thermique • Isolation toiture/parois • Vitrage clair/vitrage fumé • Traitement de l’air • Définition du débit de surventilation nocturne • Traitement de l’air sans climatisation - période été. • Traitement de l’air avec climatisation - période été. • Traitement de l’air sans chauffage – période hiver.

26. Localisation NG Zone Animateur

27. Traitement d’air été sans climatisation

28. Traitement de l’air hiver sans chauffage

29. Synthèse traitement de l’air • Hiver • VMC hygiénique à maintenir 24h/24 • Évite les pbs de condensation • Ete • Meilleur scénario : VMC 1 vol/h le jour et surventilation nocturne la nuit (5°C de baisse de température / 1vol/h) • Nécessité de brasseurs d’air ou d’ouverture des fenêtres l’après midis

30. Impact du vitrage fumé • Confort thermique • Obligation d’utiliser l’éclairage artificiel • Surchauffe de 1°C avec le vitrage fumé le matin • Puissance et énergie • Légère diminution de la puissance appelée • Par contre, augmentation de la consommation de 11 %

31. Analyse de la zone Administration • 4 zones • Zone principale (Nord Ouest) • Zone Coursive (Sud-Est) • Zone reprise • Zone Archives • Simulations réalisées • Traitement d’air été – pas de climatisation • Traitement d’air avec climatisation • Traitement d’air hiver – pas de chauffage

32. Diagramme de confort – Période été Toutes les zones sont comfortables

33. Diagrammes de confort – période hiver

34. Comparaison de scénarii de traitement d’air - été • Cas 1 : climatisation toute la journée, VMC hygiénique • Cas 2 : climatisation après midi, surventilation nocturne • Cas 3 : pas de climatisation, VMC hygiénique le jour, surventilation nocturne • Résultats cas 1/cas 2 • L’appel de puissance en clim diminue de 10% • La consommation énergétique diminue de 45% • Résultats cas 1/cas 3 • Appel de puissance 17 fois plus faible • Consommation 10 fois plus faible

35. Synthèse Administration • Conception thermique • Toiture : augmentation de l’isolant pas nécessaire • Murs : isolation pas nécessaire • Vitrage fumé : à remplacer par un vitrage clair (baisse de 1°C) • Traitement de l’air hiver • Chauffage pas nécessaire • VMC hygiénique 24h/24, sinon condensation • Traitement de l’air été • Solution 1 : pas d’installation de conditionnement d’air • VMC hygiénique le jour • Surventilation nocturne • Brasseurs d’air • Solution 2 : installation de conditionnement d’air • Surventilation nocturne • Diminution de 45% de la consommation énergétique