C L h a

Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
Chapitre quatre
L’évaluation du confort thermique Par les
techniques d’analyse Bioclimatiques
I- Introduction
Le maintien de l’équilibre thermique entre le corps humain et l'environnement est l’une des
principales exigences, pour la santé, le bien être et le confort, on doit rechercher cet équilibre
avec l’environnement extérieur, qui dépend de la conjugaison de nombreux facteurs.
Certains sont d’ordre individuel comme l’activité, le vêtement… etc.; et d’autre sont des
facteurs de l’environnement, tels que la température de l’air, le rayonnement, l’humidité et les
mouvements d’air.
Bien que l’environnement physique soit constitué par : la lumière, le son, le climat, l’espace et
l’animation, l’influence sur le corps humain est très perçue, réactions physique et
psychologique exercés sur le système de l’équilibre biologique, qui essaye de s’adapter aux
variations provoquées dans son environnement, le résultat est le stress, la fatigue, l’angoisse,
l’épuisement etc. (Olgyay, 1973).
Tant que le métabolisme humain a une réaction très limitée envers ces variations, il faudra
donc la présence d’un moyen intermédiaire, qui facilite l’adaptation de l’être humain avec son
environnement, ce moyen n’est que l’architecture, celle-ci assure l’abri qui lui manqué; et
offre une possibilité d’améliorer le contexte vécu.
Cela nécessite avant tout une compréhension adéquate du « Climat » afin de pouvoir
intervenir, par une architecture modifiant les conditions défavorables de l’environnement.
Le présent chapitre traite la grandeur physique de l’environnement et sa relation avec
l’enveloppe bâtie, en évaluant le confort thermique dans les bâtiments considérés par les
techniques d’analyse bioclimatique.
II- APPROCHE PHYSIQUE DU CLIMAT
II-1 Eléments du climat ;
Le climat d’un lieu dépend de : Sa latitude, Sa circulation atmosphérique générale, Des
conditions de l’environnement et du site…. (Escourrou, 1980)
Le climat d’une région se définit par l’interaction des éléments suivants : La radiation solaire ;
La température ; L’humidité ; Les vents ; Et les précipitations. (Konya, 1980)
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Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
II-2. Classification du climat dans le monde :
Pendant très longtemps, la climatologie avait été étudiée en relation avec l’agriculture. Les
systèmes de classification des climats étaient reliés à la végétation d’une région, négligeant
ainsi les besoins de l’organisme humain.
L’identification des différentes classes du climat à l’échelle mondiale et régionale se repose
sur des combinaisons de facteurs divers :
-
l’appartenance à certaines masses d’air ;
-
caractéristiques statiques des climats : précipitations, température, humidité.
-
La combinaison de leurs divers éléments au paysage botanique. (Godard et Estienne,
1970)
D’autres facteurs influent les différentes classification en deuxième lieu tels que :
-
les rapports terre-mer ;
-
la continentalité ;
-
l’intervention du relief ;
-
L’influence de l’altitude ou de l’abri. (Godard et Estienne, 1970)
Ce qui permet de regrouper les climats en trois grandes catégories :
-
climats des hautes latitudes ‘polaires et subpolaires) ;
-
climats liés à la circulation zonale ;
-
Climats de la zone intertropicale. (Godard et Estienne, 1970 ; Givoni, 1978)
Cependant, la diversification des climats a l’échelle mondiale présente une multitude
de propositions ceci a engendré l’apparition de plusieurs méthodes de classification, dont ou il
faut souligner la complexité des types de climat et l’absence d’une lecture parfaite des zones
définissants la trame climatique a base zonale. (Godard et Estienne, 1970).
Il y’a plusieurs systèmes de classification des climats dont on peut distinguer les méthodes
basées sur les recherches des géographes et des météorologues principalement les trois
suivantes :
1- Méthode de De Martonne ;
Méthode basée sur les précipitations et la température pour le calcul d’un « indice
d’aridité ou d’humidité » ou « facteur de pluie ».
2- Méthode de Koppen ;
Basée sur la température, la pluviométrie et l’humidité. La classification de Koppen,
largement utilisée, se base sur le choix de seuils. Deux types de seuils sont utilisés : des
seuils thermiques et des seuils pluviométriques (Evans, 1980)
Il a pu regrouper les climats en cinq (05) grandes catégories :
1- climats tropicaux humides.
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Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
2- Climats arides ou désertiques.
3- Climats tempérés chauds.
4- Climats froids
5- Climats des pôles. (Olgyay, 1969).
3- Méthode de Givoni ;
Plus tard, une classification est établie par givoni, faisant référence à une étude
développée par Miller ou on trouve les six grandes catégories :
1- climats chauds :
a- sec et chaud : désertique.
b- Chaud et humide : équatorial et tropical maritime.
c- Sec et chaud et humide.
2- climats tempérés chauds :
d- type moyen occidental
- méditerranéen continental.
- méditerranéen de compagne.
- méditerranéen maritime.
e- type moyen oriental.
3- climats tempérés froids :
f- tempérés froids continental.
g- tempérés froids maritime.
4- climat froids
h- continental froid : Sibérien
i- froid maritime : Norvégien.
j- froid désertique.
k- arctique. (Givoni, 1978).
La classification des zones climatiques présentées, subit des variations à des échelles plus
réduites, dues principalement à l’action de l’homme et de certaines de ses activités et aux
autres éléments de l’environnement naturel.
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Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
Echelle du climat
Climat global
Climat régional
Climat local
Microclimat
Facteurs affectant le climat
Latitude
Altitude
Relation à la mer
latitude/altitude
Situation continentale
Relation aux autres eaux, rivière…
Reliefs
Relations aux régimes de vent majeurs (temps, côté sous le vent)
Altitude relative
Relation aux eaux
Végétation
Développement/densité/trafic
Topographie
Conditions des sols
Type de végétation
Formes des constructions
Type des eaux
Tab-1 : les facteurs affectant le climat
Source : (M.Tabeaud, 2000)
II-3.Caractéristiques climatiques et distribution géographique des climats chauds et secs :
II-3-1. Caractéristiques générales du climat chaud et sec
On rencontre les climats désertiques dans les régions subtropicales d’Afrique, d’Asie
centrale et occidentale, d’Amérique du Nord-Ouest et du Sud, et dans l’Australie centrale et
occidentale. (Givoni, 1978).
Il se caractérise par des écarts importants des températures diurnes dépassant 15°C,
d’humidité d’air faible, des radiations solaires intenses, des vents secs et chauds et des
précipitations très faibles (Givoni 1978, Evans 1980, Konya 1980).
II- 3-2. Notion et indice d’aridité :
Le domaine aride se définit à partir de critères climatiques : il correspond aux régions du
globe caractérisées par un bilan hydrique déficitaire résultant, pour l'essentiel, de
l'insuffisance des précipitations par rapport aux prélèvements de l'évaporation. En réalité, de
nombreux autres facteurs interviennent, qui compliquent la notion d'aridité. Car il importe de
tenir compte du régime des précipitations - en milieu aride, celles-ci sont non seulement
faibles, mais rares et irrégulières - et de ses rapports avec le régime thermique, l'insolation, les
vents, le relief...
De nombreux indices d'aridité ont été proposés. Un des plus simples est celui de Köppen, qui
fixe des seuils limitant les régions arides et semi-arides ; pour que ce seuil d'aridité ne soit pas
atteint, les pluies doivent être d'autant plus abondantes qu'elles sont concentrées en été,
lorsque l'évaporation est forte.
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Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
La notion d’aridité n’a pas pour limites les zones désertiques classiques à climat chaud et sec ;
mais elle intègre aussi les régions ayant des précipitations rares ou irrégulières. L’aridité
affecte 31% environ des terres émergées.
Quatre types de zones arides ont été définis par Godard et Estienne en 1970 :
-
désert chaud et classique ;
-
désert côtier tropical et subtropical ;
-
désert d’abri ;
-
désert continental a hiver froid.
A cet effet des formules ont été établi par Martonne et Gausser pour connaître le degré
d’aridité, ces formule combinent les facteurs : température et précipitations.
Indice d’aridité = I = P/t +10……..(01)
Dont : P : précipitations annuelles. T : température moyenne annuelle.
Ou la valeur de cet indice est variable d’une région à autre et sa lecture caractéristique se fait
de la manière suivante : I < 5 : indice d’aridité absolue hyper aridité 5 < I < 10 : indice d’aridité
Valeur de l’indice
0< Idm<5
5< Idm<10
Type de climat
Hyper-aride
Aride
10< Idm<20
Semi-aride
20< Idm<30
30< Idm<55
Semi-humide
Humide
Tab.2 : Valeurs des indices selon le type de climat
Source : (Guyot.G, 1999).
Exemple des valeurs exprimées par Godard et Estienne en 1970.
Biskra : I = 148/22+10= 4.6
Les régions arides chaudes sont dues essentiellement à l’existence de chapelets de cellule
d’air continental, sec et subsides correspondant à des hautes pressions subtropicales.
Température de l’air : Les régions arides à climat chaud et sec sont caractérisées par des
température élevées pendant la journée, de l’ordre de 40°C à 50°C qui s’abaissent de 15°C à
25°C durant la nuit. (Konya, 1980).
La faible humidité et l’absence de nuages ont pour conséquence une très large amplitude de
température : en été, les rayon solaires non interceptés échauffent la surface du sol jusqu'à
70°C au milieu de la journée, tandis que la nuit une rapide perte de cette chaleur par
rayonnement de grande longueur d’onde refroidit cette surface jusqu'à 15°C, ou moins encore.
Les fluctuations de la température de l’air sont bien sur beaucoup plus faibles, mais malgré
tout une amplitude diurne de 20°C n’est pas rare ; les température durant un jour d’été sont
aux alentours de 40 à 50 °C et la nuit elles sont comprises entre 15 et 25°C. (Givoni, 1978).
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Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
L’amplitude annuelle est influencée par la latitude géographique sous laquelle les
températures d’été varient moins que celles de l’hiver, si bien que lorsque la latitude
augmente les hivers deviennent relativement plus froids alors les étés subissent peu de
changements, et l’amplitude annuelle est donc plus large. (Givoni, 1978).
Humidité relative : La tension de vapeur d’eau est à peu prés constante, variant selon la
position et la saison de 5 à 15 mm Hg. L’humidité relative évolue donc avec la température
d’air, et peu varier de moins de 20 % dans l’après midi jusqu'à plus de 40 % la nuit, un
changement dans la direction du vent peu apporter de l’air en provenance de la mer et donc
provoquer une augmentation d’humidité. Les pluies sont peu nombreuses et espacées, et bien
que les précipitations se déclenchent parfois a partir d’une haute altitude, l’eau s’évapore le
plus souvent entièrement avant d’atteindre le sol. Mais en certaines occasions, il y’a de
violents et rapides orages éclatant brusquement et durant seulement quelques heures. (Givoni
1978, Evans 1980, Konya 1980).
Radiation solaire : Le rayonnement solaire direct est intense, supérieur à 800 ou 900 W/m2
sur une surface horizontale. Et il est en outre augmenté par le rayonnement réfléchi par les
surfaces arides et de couleur claire voisines. Le ciel est sans nuages pendant la plus grande
partie de l’année, mais les brumes et les tempêtes de poussières sont fréquentes causées par
des courants convectifs dus a l’échauffement intense de l’air a proximité du sol ; elles se
produisent surtout l’après midi. (Givoni, 1978).
Vents : Locaux et chauds, La vitesse des vents est en général faible le matin, augmente vers
midi pour atteindre son maximum l’après midi ou elle est accompagnée fréquemment de
tourbillons de sable et de poussière. (Givoni 1978, Konya 1980).
Evaporation et précipitations : Les précipitations varient d’une région à d’autre, selon le
mouvement des vents et des masses d’air humides, elles sont peu abondantes et irrégulières
par rapport a une évaporation massive. (Givoni 1978, Konya 1980).
II- 3-3. La distribution géographique :
D’après Konya les climats chauds et secs sont situés entre 20°N et 25°S et largement entre
15°N et 30°N. Leur répartition géographique se présente comme suit :
L’Afrique : tout le Sahara, l’Egypte, ainsi que le Sud de l’Afrique et le désert du Kalahari.
L’Amérique de nord : le Nord du Mexique, le Sud de la Californie et des montagnes
rocheuses.
L’Amérique du Sud : le Nord Est brésilien, du Pérou a la Patagonie, la bande désertique
oblique par rapport a la chaîne des Andes.
L’Australie : les deux tiers du continent, sauf l’Est et quelques franges littorales.
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Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
L’Asie : une partie du proche et moyen orient, la Péninsule arabique, une partie de la
Mongolie, les plateaux Tibétains, l’Asie centrale russe, le Turkestan chinois, les bas pays de
l’indus. (Givoni 1978, Konya 1980).
Fig.1. Les zones arides :
L'aridité n'est pas identique dans tous
les déserts puisqu'elle résulte de la
situation géographique ; elle dépend de
la combinaison entre les précipitations
totales, leur répartition saisonnière et les
températures.
II-3-4.Classification du climat en Algérie : L’Algérie pays étendu sur une superficie de plus
de deux (02) kilomètres carré lui confère une variété dans le paysage géographique et
climatique. Son territoire est compris entre 18° et 38° latitude Nord et entre 9° longitude Est.
Il se caractérise par des zones côtières de la méditerranée, les hauts plateaux, les régions
montagneuses et le désert. (Recommandations architecturales, 1978).
Figure.2- : Zones climatiques d’hiver et d'été
Source : (Ministère de l'habitat, 1993)
La classification des zones climatiques en Algérie permet de distinguer trois zones
principales. Le tell se caractérise par un climat tempéré humide de type méditerranéen, les
hautes plaines par un climat de type continental et le Sahara par un climat chaud et sec.
(Recommandations architecturales, 1978).
Zones climatiques
HIVER
Limites du confort
Températures (°C)
Humidité relative (%)
Zones climatiques
ETE
H1
H1a
21-25
22-70
E1
Littoral
H1b
20-24
20-70
Littoral
H2
H2a
21-26
21-69
E2
Hauts plateaux
H2b
20-25
23-75
Hauts plateaux
H3
H3a
22-27
19-65
E3
Sahara
H3b
23-27
19-60
E4
H3c
23-28
20-62
E5
Sahara
Tab.3 : les limites des températures et des humidités relatives déterminants chaque zone climatique
Source : (recommandation architecturales ; p21)
136
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
III-PRESENTATION DU CAS D’ETUDE
III-1 Analyse climatique :
a- Climat et microclimat de Biskra : Le climat a toujours joué un
rôle déterminant dans la définition de la forme du bâtie, il
intervient au côté d'autres facteurs aussi importants tel que le
social, le culturel, et l'économique. Le rôle de l'architecte est de
pouvoir concilier entre les exigences de l'homme et son
environnement. Ceci doit passer par une étude climatique globale
Figure.3: situation de la ville de Biskra
de la région d'implantation du cas d’étude.
Source : (GEOATLAS, 1998, Graphi-Ogre)
b- Situation : Le site qui servira pour l’analyse du confort thermique dans les lieux de travail
a travers ses deux dimensions subjective et objective est situé à une latitude de 34°48’ et une
longitude 05°44’ Est, au versant Sud de l’Atlas au Pré-Saharien Algérien. Cette situation est
parfaitement représentative pour l’analyse de la perception du confort thermique dans une
région aride a climat chaud et sec, dont, le rayonnement solaire et la température constituent
des importants éléments influant sur : l’échauffement de l’enveloppe du bâtiment, la
modification des ambiances intérieure, ou se manifeste l’influence des aspects thermiques et
énergétiques du soleil clairement sur la forme bâtie.
c- Caractéristiques générales du climat de Biskra :
Vu la situation de la ville de Biskra entre deux zones a climats distinctes ; la nature
géomorphologique du bassin et le caractère semi désertique de la région ; ont engendré à la
ville un climat « rigoureux » caractérisé par un été très chaud et sec et hiver froid la nuit, avec
d’importants
apports
énergétiques
notamment
en
période
estivale.
Les
données
météorologiques relatives à l’année 2003 proviennent de la station météo de Biskra montrent
que : La température moyenne varie entre une valeur maximale de 43°C et une valeur
minimale de 04°C Avec une forte insolation, dépassant les 3500 h/an, et un intense
rayonnement solaire direct qui peut atteindre 900 à 1100 W/m2 sur un plan horizontale, le
climat de Biskra présente un régime thermique très contrastés. Des amplitudes pendant la
journée et des contrastes thermiques saisonniers. En été, la température à l'ombre dépasse
facilement les 49°C et l'amplitude entre le jour et la nuit atteint environ 15°C, alors que
l'humidité relative reste faible et d'environ 27%. Par ailleurs en hiver la température extérieure
peut descendre à -2°C la nuit avec des précipitations rares et irrégulières. En plus de ces
caractéristiques défavorables, on assiste pendant les demi-saisons à des violents vents de
sables qui peuvent atteindre 100 km/h.
137
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
Figure-4 : représentation de la trajectoire du soleil en
projection stéréographique. Diagramme solaire de la ville
de Biskra. Source : atlas solaire
d- Microclimat de Biskra :
Le développement de la ville de Biskra a été fait à l’instar des villes du Nord, marginalisant
ainsi les caractéristiques climatiques très rudes de la région. La prolifération des masses
bétonnées et des larges rues asphaltées a contribué à la détérioration du microclimat. La
température des surfaces goudronnées peut atteindre 353°K à cause de sa couleur et son
horizontalité.
Cet état est aggravé en été par la chaleur dégagée des appareils de climatisation, les
moyens de transport terrestre et surtout l'absence des espaces de végétations et des plans d'eau
(albédo : 0,35). L'ensemble des constructions modernes (immeuble de 4 à 5 étages) à Biskra
demeurent caractérisées par :
-
une dispersion des citées urbaine, exposant ainsi le bâtiment aux contraintes
climatiques, particulièrement solaire.
-
une orientation arbitraire des bâtiments ou le même prototype peut être soumis à
diverses orientations avec des façades comprenant de larges baies vitrées.
-
choix inadapté des matériaux de construction utilisés.
-
Absence des espaces verts et bleus.
-
Aucune protection de l’intensité des radiations solaires et des radiations réfléchies du
sol et des bâtiments environnants.
-
Insectes, sables et tempêtes (vents) de sable, grâce à la négligence de traitement
microclimatique. (Tabet Aoul, 2000)
La première conséquence, le bâtiment ne performe
plus avec son environnement. Le déficit du confort
thermique est compensé par un usage energivore
par la climatisation conventionnelle.
Figure.5: PDAU de Biskra en 1998.
Source : D.U.C Biskra
138
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
III-2
ANALYSE ARCHITECTURALE :
La ville de Biskra est devenue chef-lieu de la wilaya de Biskra à partir de 1974 c’est ce qui lui
a permis de regrouper un grand nombre d’équipements publics. Elle est dotée d’un nombre
considérable de bâtiments non résidentiels.
En dehors, des équipements industriels existant en périphérie, il existe des équipements a
caractère commercial, administratif, éducatif, culturel, religieux et sportif répartis au sein du
tissu urbain de la ville qui malgré qu’il n’englobe pas une zone administrative définie, les
sièges administratifs sont souvent localisés au niveau des avenues principales, probablement
pour une meilleure accessibilité et repérage. La surface totale de la commune est de 12.770 ha
où la surface urbaine de la ville actuelle est grossièrement de 2.800 ha avec une population de
199.768 habitants, estimée en 2003 (DPAT-Biskra, 2003).
Les équipements à caractère de bureaux sont relativement nombreux, dont certains sièges
administratifs occupent des bâtiments réhabilités étant conçus initialement comme des
habitations ou des établissements éducatifs. Ces transformations s’opèrent pour de multiples
raisons, notamment économiques.
III-2.1. Critères de choix de l’échantillon :
Vu l’absence totale de toute étude sur les espaces de bureaux il a été jugé utile de procéder à
l’étude exploratoire, notre choix de l’échantillonnage est justifier par :
-
diversité de la morphologie urbaine et architecturale de la ville;
-
les types des lieux de travail choisis sont représentatifs des différentes périodes de la
croissance urbaine de la ville (coloniale, post-colonial, contemporain);
-
le balayage de toutes orientations possibles.
-
le choix est basé essentiellement sur la recherche d’une diversité morphologique et
typologique d’un exemple à l’autre.
III-2.2. Classification des cas d’étude :
Les cas d’études ont été essentiellement classés selon la variable d’étude comme suit ;
1- classification des lieux de travail suivant leur typologie architecturale : type
colonial, post colonial contemporain.
2- classification suivant leur orientation.
3- Classification suivant leur organisation spatiale : (organisations : linéaire,
centrale topologique, radiale…).
4- Classification suivant la typologie des bureaux : (cloisonnés, paysagés.)
Donc on peut prendre les critères de choix suivants en considération :
139
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
III-2.2. 1- la typologie architecturale des bâtiments :
Notre présente étude ne s’intéresse que par les bâtiments construits comme espaces de
bureaux dès le départ. Des bâtiments à caractère administratif, bâtis à l’origine pour abriter
une activité sédentaire ont été répertoriés. Chronologiquement les bâtiments administratifs de
la ville de Biskra appartiennent à différentes périodes datant de 1896 à 2004 et répartis dans
les différents tissus urbains de la ville. Ces bâtiments constituent des principaux sièges
administratifs de la ville dont on peut les classés en trois groupes :
GROUPE 01 :
Les bâtiments hérités de l’ère coloniale tels que : L’hôtel de ville « l’A.P.C », la maison de
culture, la direction de l’éducation (l’académie), la Daïra, l’ex direction de l’emploi de
jeune….
GROUPE 02 :
Les bâtiments de l’ère post- coloniale : se sont Les bâtiments construits juste après
l’indépendance (la période de la construction et de l’établissement des secteurs économiques),
dont on peut citer : L’hôtel des finances « impôts », le siège du trésor public, la direction de
la jeunesse et du sport « DJS »
GROUPE 03 :
Les bâtiments contemporains, plusieurs bâtiments a caractère administratifs ont été construits
dans la période allant de 1980 a 2004 dans le cadre de l’amélioration de la ville de Biskra en
tant que chef lieu de la wilaya de Biskra parmi ces bâtiments on peut citer :
Le siège de la wilaya de Biskra (la DPAT, DRAG, cabinet de la wilaya ), la direction de
douanes, la direction des moudjahidine, le siège de la CASOREC, le siège de la SONELGAZ,
la S.A.A , la SETEB, le siège de la CNAS, la DUC, la DLEP, la DTP………etc
III-2.2. 2- l’orientation :
Les cas d’études ont été essentiellement choisis selon les variables d’étude (les ambiances
physiques de l’environnement), ces composantes (température, humidité, vitesse de l’air,
température radiante) déterminent la notion du confort thermique dont le choix de
l’orientation constitue un élément très important dans la prise en compte des données
climatique d’une part et de la perception du confort dans les espaces considérés d’une autre
part, donc suivant l’orientation des axes des bâtiments on peut distinguer quatre groupes :
-
Groupe 01 : Axe Nord- Sud : La DPAT, La maison de culture, la DJS, DRAG.
-
Groupe 02 : Axe Est- Ouest : Les impôts, Le trésor, la DLEP, la DUC, la DRAG
-
Groupe 03 : Axe Nord -Est / Sud- Ouest : La direction des moudjahidines
-
Groupe 04 : Axe Nord- Ouest / Sud- Est : APC, la SONELGAZ, la daïra …
140
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
III-2.2. 3-l’organisation spatiale :
Le système d’organisation est généralement le résultat de la recherche d’une rationalité dans
la structure, le système de distribution et le fonctionnement marié à la recherche d’une
richesse de composition spatiale.
Les espaces constituants un bâtiment a caractère administratif nécessitent des besoins
différents, et peuvent :
- avoir des fonctions spécifiques et des formes spécifiques.
- être flexibles dans leur utilisation et peuvent être manipuler avec liberté.
- être particuliers pour le bâtiment d’un point de vue fonctionnel ou ont une signification
particulière dans l’organisation globale.
- avoir des fonctions similaires et peuvent grouper dans une entité fonctionnelle ou répétée
dans une séquence linéaire
- nécessiter une exposition extérieure pour des besoins spécifiques (ensoleillement, confort,
aération, ventilation, éclairage, vue….
- nécessiter d’être différenciés pour des besoins d’intimité, ou d’isolement (bureau des
directeurs et chefs services..)
- devoir être facilement accessibles ;
Les principales formes d’organisation spatiales qu’on peut rencontrer sont :
L’organisation centrale :
C’est une composition stable, compacte, concentrée, qui consiste en un certain nombre
d’espace secondaire groupés autour d’un espace central (hall, patio..). Elle implique un
principe de hiérarchie, l’espace central est relativement grand, imposant et dominat. La
circulation dans ce type d’organisation peut être radiale, en boucle, ou spirale
L’organisation linéaire :
une séquence ou série d’espace répétitifs. Elle consiste essentiellement en un alignement
d’une série d’espaces. a cause de son caractère allongé l’organisation linéaire exprime une
direction et signifie le mouvement, l’extension et la croissance.
L’organisation radiale :
Cette organisation combine les éléments de L’organisation linéaire et celle centrale. L’espace
central est le point de départ de plusieurs autres organisations linéaire dans un sens radial.
Alors qu l’organisation centrale est introvertie l’organisation radiale est extravertie et orientée
dans un sens centrifuge.
L’espace central est généralement régulier les extensions linéaire peuvent être identiques dans
la forme et la taille et garde une certaine régularité dans l’organisation radiale, néanmoins ces
141
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
extensions linéaire peuvent être différentes les des autres si leurs fonctions sont différentes ou
si elle obéissent a des contraintes de site.
L’organisation topologique :
Régit par la proximité et l’assemblage en grappe, les espaces sont groupés par la proximité ou
par l’existence de traits visuels communs. Cette organisation n’a pas de structure géométrique
fixe.
En revanche, on distingue deux formes de compositions d’organisation spatiale des
bâtiments a caractère administratif en général au niveau des cas étudiés. La forme centrale ;
distribution autour d’un patio ou d’un hall central, c’est le principe d’introverti. La forme
axiale : organisation spatiale Distribuée le long d’un couloir, c’est une forme extravertie.
III-2.2. 4- La typologie des bureaux inventoriés :
l’étude a révélé que le type de bureaux le plus fréquent dans la ville de Biskra est le bureau
cloisonné. Sauf quelques exceptions aux niveaux des sièges importants tels que la wilaya,
l’A.P.C et le trésor public.
Synthèse :
De tous les bâtiments présentés précédemment, et suivant la classification adoptée, on a choisi
un bâtiment de chaque groupe. Ce que peut être considéré comme un échantillonnage typique.
Les exemples choisis sont :
-
L’hôtel de ville de biskra (l’A.P.C) :
-
L’hôtel des finances (les impôts)
-
La direction de la planification et de l’aménagement de territoire (LA D.P.A.T)
142
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
Tab-4 : récapitulation des exemples étudiés. Le tableau ci-dessous récapitule les principales caractéristiques des différents modèles de bureaux
existants au niveau de la ville de Biskra, suivant les critères de choix proposés et la grille d’analyse adoptée.
LES BATIMENTS
LES PHOTOS
LES CRITERES
L’APC
colonial
ORGANISATION SPATIALE
centrale
Bâtiment
TYPOLOGIE
ARCHITECTURALE
linéaire
linéaire
E&O
S&N
E&O
E&O
R+2
40 cm
R+2
Marron\
crème
30 cm
Vers
l’intérieur
R+1
Crème\
blanc
30 cm
R+1
Jaune\
blanc
30 cm
R +3
Marron\
blanc
30 cm
radiale
linéaire
linéaire
radiale
linéaire
2a3
Nb de fenêtres/bureau
1
1.25
3
5.1
29
Les dimensions d'un
bureau type (a, b) \ la
surface (m2)
centrale
Postcolonial
2a4
%
linéaire
contemporain
2a4
nombre
linéaire
Postcolonial
Taux d’occupation par
bureau type.
Commun
paysagé
(salle)
contempor
ain
contemporain
R+ 2
Crème\bleu
ciel
30 cm
%
contemp
orain
SONALGAZ
R+3
Crème\
crème
30 cm
nombre
contempora
in
le trésor
SO.S &
NE.N
R+ 1
Blanc\
jaune
30 cm
Cloisonné
DRAG
moudjahidine
N&S
Sur tot de fenêtres/bureau
DLEP
la DJS
E&O
La couleur des murs
ext\ int
DSA
contemporai
n
cabinet de
la wilaya
contempor
ain
DPAT
NO &
SE
R+ 1
Bleu ciel\
blanc
55 cm
L’orientation principale
Des façades
Nombre d’étages
épaisseur des murs ext
Bureaux
les
impôts
Postcolonial
20 cm
NO.O &
SE.E
R+2
Jaune\
jaune
30 cm
1a2
2a5
1a3
1a2
2a4
1a2
2a3
2a5
2
3.15
1
3.67
1
2.4
2
4.2
2
3.6
2
1.5
1
1.25
2
1.8
18
24
18
25
48
30
150
14
1
1.95
20
93.1%
100 %
100 %
100 %
96 %
100%
100%
100%
100 %
100%
100 %
2
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
6,9 %
0%
0%
0%
4%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
5 x 3,4 m
=
17 m2
3,5 x
3,6 m
= 12,6
m2
4x4m=
16 m²
4x4m=
16 m2
3x4m=
12 m2
3,3 x 5 m
=
16,5 m2
3,6 x 4 m =
14,4 m2
3,2 x 3 m
=
9,6 m2
3,2 x 3,6 m
= 11.52 m2
3,9x4,7
m=
20,21
m2
5 x 3,5 m
=
17,5
E&O
R+2
crème\ crème
Jaune\blanc
50
143
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
III-2.3. - ETUDE DES BATIMENTS DE BUREAUX CHOISIS :
III-2.3.1 L’hôtel de ville (l’APC) :
Situation : Le siège de la mairie de Biskra (ou de
l’Assemblé Populaire Communal) daté de 1896, est
implanté dans le tissu colonial.
Fig -6 : L’hôtel de ville de Biskra (1896), un exemple
des bâtiments de bureaux coloniaux
érigé dans le style du mouvement dit "arabisance".
Source : http://afn.collections.free.fr/pages/biskra.html
Vue Aérienne.1 : situation de l’hôtel de ville -A.P.C- de Biskra
Source : google, Europe technologies image, 2007
Le tissu colonial est en forme de damier inclinée par
rapport à l’axe Est-Ouest suivant un angle de 45°. La
largeur des voies est égale à 10 m et la hauteur moyenne
des constructions atteintes un étage plus rez-de-chaussée.
Organisation spatiale :
- Le siège de la mairie occupe un îlot de 40 m x 30 m.
L’organisation du plan est centrale autour d’un patio
Fig -7 : L’hôtel de ville de Biskra (2004),
Source : auteur
découvert.
- Une entrée monumentale matérialise la façade principale,
orientée nord ouest.
- l’orientation Nord-Ouest Pour bénéficier probablement
d’un meilleur éclairage naturel, un nombre important de
bureaux sont orientés vers la façade sud-est.
Figure -8 : L’hôtel de ville de
Biskra (2004), vue sur le patio
144
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
-
Le nombre total des bureaux est trente et un, parmi lesquels dix-huit sont orientés sud-est
et deux bureaux situés dans le sous-sol.
-
Les surfaces des bureaux varient entre 9 et 15 m² (3 x 3 m à 5 x 3 m), jusqu’à 40 m² pour
les plus grands (5 m x 8 m)
-
Le taux d’occupation des bureaux varie avec l’activité et il est en moyenne de 2 à 3
personnes par bureau, à l’exception des deux grands bureaux où le nombre dépasse 6
personnes.
-
Les fenêtres protégées par des persiennes sont à l’origine assez grande (2,3 m2)
Figure -9 : L’hôtel de ville de Biskra, vue sur
un bureau type.
Source : auteur.
145
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
Figure -10 : L’hôtel de ville de Biskra, plan du R.D.C et 1ier étage.
Source : auteur, relevés
III-2.3. 2.L’hôtel des finances « impôts » :
Situation :
L'hôtel des finances (ou le siège de la direction centrale des impôts) de la ville de Biskra est un
bâtiment administratif de deux étages construit depuis 1969 classé comme post- colonial.
Vue Aérienne.2 : situation de l’hôtel des finance –les impôts- de Biskra
Source : Google, Europe technologies image, 2007
Le bâtiment a une situation très intéressante vis-à-vis des artères principales de la ville, et étant à
la proximité de certains autres équipements publics.
146
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
figure-11 : situation de l’hôtel des finances
–les impôts- de Biskra.
La façade principale est fortement caractérisée par l’horizontalité générée par l’orientation des
ouvertures et parfaitement symétrique
Dans un plan carré dont la cage d’escalier est au centre, les bureaux sont distribués le long d’un
couloir en forme de U. A l’exception de trois bureaux au 2e étage et deux bureaux dans le 1er
donnant vers un patio, tous les autres bureaux donnent directement vers l’extérieur.
Figure -12 : L’hôtel des finances « les impôts » de la ville de Biskra, plan du R.D.C.
Source : auteur, relevé
147
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
Le nombre total des bureaux est de quarante-huit. Le taux d’occupation par bureau est de 2 à 4
personnes, ce qui est jugé -par les employés eux-mêmes comme très élevé par rapport à la surface
des bureaux.
Figure -13 : L’hôtel des finances « les impôts » de la ville de Biskra, plan du 1ier étage.
Source : auteur, relevé
La surface moyenne des bureaux est égale à 16 m 2 et leur forme type est le carré.
Pour ce qui est de l’éclairage et de la ventilation naturelle, chaque bureau est éclairé par de
grandes fenêtres positionnées horizontalement (Fig.12). Les fenêtres ouvrantes à l’australienne
ont une surface de 1,7 m2 pour chacune. Elles sont protégées par des volets en permettant aux
occupants le contrôle des rayonnements solaires.
148
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
Plan 1ier et 2ieme, façade principale
Vue sur le hall
Vues d’extérieur
Vues d’intérieur
Figure -14 : Différents plans, vues façades de l’hôtel des finances « les impôts »
Source : auteur, relevés
149
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
III-2.3.3 .La direction de la planification et de l’aménagement de territoire (LA DPAT)
Situation : situé en face de la place publique (Elhoria) donnant sur "la Rue E. Abdelkader". Vers
l’ouest, le siège de la wilaya donne directement sur les voies de "Benramdane" qui est un quartier
actif de commerce.
figure-15 : situation de la -DPAT- de Biskra
source : PDAU, Biskra 1996
Occupé par plusieurs directions techniques de la wilaya, y compris, la Direction de la
planification et de l’aménagement du territoire DPAT.
Vue Aérienne.2 : situation la DPAT- de Biskra
Source : Google, Europe technologies image, 2007
Le siège de la wilaya de Biskra est constitué actuellement de
quatre blocs de bâtiments de bureaux qui ont été construits
successivement l'un après l’autre.
C’est Le 2eme bâtiment, désigné ici –par les initiales de l’une
des administrations qui l’occupent- "la DPAT" a été construit
en 1984. Ce bâtiment –DPAT- est occupé par plusieurs
directions et agences : "L’assemblé populaire de la wilaya"
au R.D.C. "l’inspection de l’environnement", "la direction du
tourisme" et "la direction de l’industrie et des mines" au 1ier
Photo -4 : DPAT, vue sur le patio.
150
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
étage "la direction de la planification et de l’aménagement du territoire", et "le service personnel"
au 2e étage.
Le nombre total des bureaux est de cent (100) bureaux. Le taux d’occupation est de 2 à 3
personnes par bureau, avec quelques bureaux individuels pour les responsables. Les bureaux sont
d’une surface moyenne de 12,6 m2.
Figure -16-a : DPAT, la façade principale./ Source : auteur, relevé
La ventilation et l’éclairage naturel du bâtiment sont assurés par deux patios. Un des patios est
ouvert vers la façade sud.
Figure -16-b : DPAT, plan de 1 ier et 2ieme étage./ source : auteur, relevé
Les fenêtres donnant vers l’extérieur (non vers le patio) ont une surface de 1,575 m2 et elles sont
protégées par des éléments en claustra, reprenant le style du premier bloc de la wilaya.
151
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
III-2.4. Récapitulation des exemples choisis :
L’objectif de cette analyse est d’identifier les spécificités architecturales des bâtiments à caractère
de bureaux existants dans la ville de Biskra. L’investigation a touché les relevés des plans et les
détails de conception.
Cependant, les principaux résultats de l’étude des bâtiments de bureaux peuvent être résumés
dans les points suivants :
La typologie des bureaux inventoriés : cette étude a révélé que le type de bureaux le plus fréquent
dans la ville de Biskra est le bureau cloisonné. En revanche, on distingue deux formes de
composition de la conception du bâtiment en général ; la forme centrale ; distribution autour d’un
patio ou d’un hall central et la forme axiale ; distribution le long d’un couloir.
Forme des bureau : on distingue deux formes de bureaux ; le carré et le rectangle qui dominent
dans presque tous les modèles.
La ventilation : Tous les bâtiments étudiés assurent leur ventilation de manière naturelle par les
fenêtres ouvrantes vers l’espace extérieur (la rue ou la cour) ou vers un patio (d’aération).
Le conditionnement de l’air ambiant : La nature du climat a imposé l’installation d’un
climatiseur pour chaque bureau, les chauffages ne sont pas tellement nécessaires d’après les
utilisateurs de ces bureaux. Les conceptions d’un certain nombre de bâtiments ont pris en
considération le positionnement des appareils de conditionnement (climatiseurs et chauffages).
Malgré cela, des opérations de modification survenant issues du changement de l’utilisation de
l’espace ont causé, dans plusieurs cas, des altérations au niveau de l’aspect extérieur (déformation
de la façade par les corps des climatiseurs non couvert et mal positionnés, et les conduites de
dégagement de CO2 pour les chauffages.
L’éclairage naturel : est parfaitement assuré par les ouvertures qui donnent sur l’extérieur .
Nombre et Taille des ouvertures : L’étude des bâtiments datant de périodes différentes a révélé
que les bâtiments les plus récents sont ceux qui possèdent les fenêtres les plus petites.
Cependant il apparaît que le nombre des fenêtres existants dans un bureau type varie entre un et
trois dont la taille de la fenêtre varie entre 1.25 m² a 5.1 m² mais n’est pas le seul indice influant
dans le comportement des usagers vis a vis des ouvertures.
La protection des fenêtres : La protection des fenêtres varie suivant la conception du bâtiment en
général; brise-soleil, claustras, persiennes et fenêtres protégées par des éléments saillants de la
façade elle-même. On remarque, aussi que l’utilisation de ces éléments architectoniques a pour
objectif beaucoup plus la décoration des façades que la protection contre l’ensoleillement.
152
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
La couleur : A part de rares exceptions, les couleurs dominantes des espaces intérieurs sont les
couleurs claires telles le beige, le jaune clair et le blanc cassé pour les parois latérales. Le plafond
est systématiquement peint en blanc.
Cette étude a révélé l’existence d’une variété d’espaces et de conceptions dans les bâtiments de
bureaux à Biskra.
Les exemples choisis
LES PHOTOS
L’APC
les impôts
DPAT
TYPOLOGIE
ARCHITECTURALE
ORGANISATION SPATIALE
colonial
Post- colonial
contemporain
centrale
radiale
linéaire
NO & SE
E&O
N&S
R+ 1
Bleu ciel\ blanc
R+3
Crème\ crème
R+ 2
Crème\bleu ciel
55 cm
2a4
30 cm
2a4
30 cm
2a3
1
1.25
29
93.1%
2
3
5.1
18
100 %
0
2
3.15
24
100 %
0
6,9 %
0%
0%
5 x 3,4 m =
17 m2
3,5 x 3,6 m
= 12,6 m2
4x4m=
16 m²
Bureaux
Bâtiment
LES CRITERES
L’orientation principale
Des façades
Nombre d’étages
La couleur des murs ext\ int
épaisseur des murs ext
Taux d’occupation par bureau
type.
Nb de fenêtres/bureau
Sur tot de fenêtres/bureau
Cloisonné nombre
%
Commun
nombre
paysagé
%
(salle)
Les dimensions d'un bureau
type (a, b) \ la surface (m2)
Tab-5 : les exemples choisis
Le balayage de tous types de bâtiments a caractère administratif, toutes orientations
possibles, toutes organisations spatiales et tous types de bureaux peut nous aider à effectuer une
analyse quantitative et qualitative du confort thermique des lieux de travail au niveau de la ville
de Biskra cas représentatif des zones arides a climat chaud et sec. Le prochain point traite
l’analyse quantitative du confort thermique dans les lieux de travail choisis comme cas d’étude,
c’est une analyse bioclimatique basée sur des données météorologique de l’année 2004.
153
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
III-3 Analyse Bioclimatique :
Après le traitement des données climatiques et leur projection sur les différents graphes et
diagrammes, différentes stratégies peuvent être appliquées pour approcher les conditions du
confort thermiques.
DONNEES CLIMATIQUE DE BISKRA - L’ANNEE 2004Les mois
Janv
Févr
Mars
Avril
Parametre -1 -
Mai
Juin
Juill
Aout
Sept
Oct
Nov
Déc
Température de l'air EN °C
T MAX
T MIN
T MOY
19,7
21,9
27,9
28,7
30,6
45,8
46,1
46,9
37,9
32,9
28,1
18,2
3,1
4,3
7,7
11,4
16,9
21,1
29,1
26,9
24,2
19,5
16,7
5,1
11,4
13,1
17,8
20,05
23,75
33,45
37,6
36,9
31,1
26,2
22,4
11,7
Parametre -2 -
Humidité relative en %
Hr MAX
Hr MIN
Hr MOY
80
73
70
62
58
50
45
45
65
72
80
82
52
41
40
32
30
25
24
23
30
38
53
57
66
57
55
47
44
37,5
34,5
34
47,5
55
66,5
69,5
Parametre -3 -
Vitesse du vent en m/s
Vitesse du vent FF
Direction du vent DD
3,5
4,2
3,2
5,2
4,1
3,1
2,5
2,8
2,3
2,8
3,2
3,1
NO
NO
NO
N
O
O
SE
SE
S
E
NO
NO
0
2
4
1
1
Parametre -4 -
Nébulosité en %
N
1
0
5
8
5
3
1
T (°C)
Tab-6 : données climatiques de biskra.
Source : internent, satellite, station météorologique
T MAX
T MIN
T MOY
données climatiques
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
nv
Ja
vr
Fé
s
ar
M
r
Av
il
ai
M
in
Ju
il l
Ju
ut
Ao
pt
Se
O
ct
ov
N
D
éc mois
Graphe-1 : données climatiques de Biskra Paramètre TempératureSource : internent, satellite, station météorologique
154
H (%)
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
Hr MAX
Hr MIN
vr
Fé
r
Av
Hr MOY
données climatiques
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
nv
Ja
s
ar
M
il
ai
M
in
Ju
il l
Ju
ut
Ao
pt
Se
O
ct
ov
N
D
éc mois
Graphe-2 : données climatiques de Biskra Paramètre humiditéSource : internent, satellite, station météorologique
III-3-1.L’Évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques ;
Après le traitement des données climatiques de l’année 2004 (données moyennes mensuelles)
recueillies auprès de la station météorologique et les données climatiques horaires mensuelles de
Biskra pour l’année 2004 (surtout les mois de mars et juin 2004) recueillies auprès de satellite
(internent) ; et après leur projection sur les différents diagrammes et graphes, différentes
stratégies de chauffage et refroidissements peuvent être appliquées sous formes de dispositifs
passifs et actifs pour approcher les conditions du confort thermique dans les cas d’études choisis.
III-3-1.1. Méthode de Olgyay
Le chauffage est nécessaire pendant les mois froids : mois de janvier, février, mars, novembre et
décembre (1, 2, 3, 11,12) ;
Les mois d’avril, mai et octobre (4, 5, 10), des périodes de confort sont généralement ressenties
pendant le jour, et le chauffage est souvent nécessaire pendant la nuit.
Les mois de juin, juillet, août et septembre (6, 7, 8, 9) présentent certaines périodes de confort
pendant la nuit avec la nécessité de rafraîchissement et refroidissement.
Les mois de juillet et août (7, 8) le refroidissement est indispensable.
La figure -17 montre les recommandations adoptées par la méthode de Olgyay
155
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
figure-17 : analyse bioclimatique suivant la méthode de Olgyay
III-3-1.2. Méthode de Givoni
Durant les mois froids de janvier, février, mars, novembre et décembre, (1, 2, 3, 11,12), la
combinaison de chauffage passif par rayonnement solaire et masse thermique et du chauffage
conventionnel est nécessaire pour satisfaire le besoin en chauffage.
156
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
figure-18 : analyse bioclimatique suivant la méthode de Givoni
Pendant les mois chauds de juin, juillet, août et septembre, (6, 7, 8, 9), le refroidissement par
évaporation, humidification, ventilation naturelle et masse thermique est indispensable pour
réduire l’inconfort du à la température élevée et de l’humidité faible.
Les mois d’avril, mai (4, 5) et une grande partie (période nocturne) de juin et de septembre (6,9),
un certain confort thermique est atteint.
III-3-1.3. Méthode de Szockolay
En s'inspirant de la méthode de Szockolay (annexe 03), nous avons définit un diagramme
bioclimatique de la région de Biskra dans lequel, il ressort la zone de confort N et des zones de
confort potentiels. Cette méthode s'appuie essentiellement sur les données climatiques de la
région d'étude, et permet le choix des techniques passives et actives à adopter. Parmi ces
techniques, on note la zone de confort potentielle basée sur la masse thermique M, la zone de
confort potentielle utilisant la ventilation nocturne, etc.
157
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
figure-19 : analyse bioclimatique suivant la méthode de Szockolay
L'analyse de la distribution mensuelle de la température et de l'humidité relative de la ville de
Biskra (station météorologique de Biskra) indique que la majeure partie de l'année se situe en
dehors de la zone de confort N, mis à part une partie des mois de septembre, octobre, avril et mai.
Une autre zone englobe les mois de novembre à mars. Durant cette période le bâtiment exige un
chauffage pour assurer le confort des occupants. Le chauffage peut être passive, à gains direct ou
indirect, pouvant subvenir aux besoins calorifiques du volume bâtie. La chaleur captée le jour
peut être restituée la nuit grâce à la masse thermique, car durant cette saison. Les températures
nocturnes sont froides et peuvent atteindre -2°C.
La troisième zone présente une période de surchauffe. Elle est composée des mois de : mai à
septembre. La masse thermique et la ventilation naturelle peuvent assurer un niveau de confort
acceptable, lors d'une bonne partie des mois de mai et de septembre, pour les autres mois les
techniques du confort potentiel s'avèrent incapable d'assurer le bien être des occupants,
particulièrement l'après-midi. Le faible taux d'humidité handicape l'utilisation de ces techniques.
Donc on a souvent recours à l'utilisation des systèmes de refroidissement évaporatif. Un
refroidissement évaporatif avec une climatisation conventionnelle en appoint assure un confort
thermique d'une part et réduit les dimensions des échangeurs des installations de refroidissement
d'autre part.
158
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
III-3-1.4.Analyse En % (méthode de Novell) : Méthode de l’abaque de Novell
1- reporter sur le tableau les températures maximales, minimales, et moyennes dans les cases
qui leurs sont réservées. voir tableau.
2- multiplier la température moyenne par la valeur S correspondante a chaque heure.
3- ajouter à ce produit la valeur de la température minimale du mois correspondant.
4- arrondir cette température au plus proche degré et l’inscrire au coin supérieur de la case
réservée.
5- relier les cases qui ont une amplitude de 05 °C.
6- déterminer la zone de surchauffe par des limites au niveau des heures et des mois.
METHODE DE NOVELL (méthode de %)
Les mois
Janv
Févr
Mars
Avril
Mai
Juin
Juill
Aout
Sept
Oct
Nov
Déc
T MAX
19,7
21,9
27,9
28,7
30,6
45,8
46,1
46,9
37,9
32,9
28,1
18,2
T MIN
3,1
4,3
7,7
11,4
16,9
21,1
29,1
26,9
24,2
19,5
16,7
5,1
T MOY
11,4
13,1
17,8
20,05
23,75
33,45
37,6
36,9
31,1
26,2
22,4
11,7
TEMPERATURE APPROXIMATIVE POUR CHAQUE DEUX HEURES
Heure σ
00h
0.222
5,63
7,21
11,65
15,85
22,17
28,53
37,45
35,09
31,13
25,32
21,67
7,70
2h
0.139
3,24
6,12
10,17
14,19
20,20
25,75
34,33
32,03
28,54
23,14
19,81
6,73
4h
0.096
3,64
5,56
9,41
13,32
19,18
24,31
32,71
30,44
27,20
22,02
18,85
6,22
6h
0
3,10
4,30
7,70
11,40
16,90
21,10
29,10
26,90
24,20
19,50
16,70
5,10
8h
0.111
3,50
5,75
9,68
13,63
19,54
24,81
33,27
31,00
27,66
22,41
19,19
6,40
10h
0.586
4,92
11,98
18,13
23,15
30,82
40,70
51,13
48,52
42,48
34,85
29,83
11,96
12h
0.861
6,12
15,58
23,03
28,66
37,35
49,90
51,47
58,67
51,06
42,06
35,99
15,17
14h
1.0
8,02
17,40
25,50
31,45
40,65
54,55
56,70
53,80
55,40
45,70
39,10
16,80
16h
0.917
8,71
16,31
24,02
29,79
38,68
51,77
53,58
50,74
52,81
43,53
37,24
15,83
18h
0.694
8,66
13,39
20,05
25,31
33,38
44,31
55,19
52,51
45,85
37,68
32,25
13,22
20h
0.444
6,97
10,12
15,60
20,30
27,45
35,95
45,79
43,28
38,05
31,13
26,65
10,29
22h
0.306
5,75
8,31
13,15
17,54
24,17
31,34
40,61
38,19
33,75
27,52
23,55
8,68
Tableau-7 : température calculée pour les besoins de confort Dans la région de Biskra,
D’après la méthode de novell.
D’après la méthode présentée par Novell (Novell, 1981), la région de Biskra se caractérise par
32 % de besoin de chauffage et 60 % de besoin d’ombre, dont 28 % de confort et 40 % de besoin
de refroidissement et rafraîchissement .
159
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
-
Confort, 28 % zone de confort thermique
60 % de besoin d’ombrage
- Zone de chaleur (surchauffe), 40 % de chaleur
Et besoin de refroidissement et rafraîchissement
- Zone de froid : 32 % de besoin de chauffage
Les Isothermes : L’isotherme est une représentation graphique de la variation de la température
en 24 heures, durant les mois de l’année. Cette représentation permet une lecture facile de la
répartition thermique pendant les 24 heures caractéristiques pour chaque mois.
Dans la région aride de Biskra, l’isotherme se distingue par trois grandes aires :
Une aire de froid ou la température est inférieure a 15°C , et une grande aire de surchauffe, la
zone de confort comprise entre 18 et 25°C occupe l’aire la plus petite.
après le lever et le coucher du soleil, la courbe des températures change rapidement de sens, cette
caractéristique concerne les régions à climat chaud et sec et montre les écarts importants entre les
températures du jour et celles de la nuit. Cette lecture graphique rapproche sensiblement de
l’évaluation bioclimatique obtenue par la méthode de Novell (voir § 4.3.4).
figure-20 : analyse bioclimatique suivant la méthode des isothermes
Synthèse de l’analyse bioclimatique :
L’analyse des données climatiques et leur projection sur les différents diagrammes ont permis de
déterminer les zones de confort et les stratégies a adopter pour répondre aux problèmes
d’inconfort hygrothermique dans le bâtiment dans la région aride de Biskra.
La construction à grande inertie thermique, satisfaisant un déphasage de transfert de flux de
chaleur d’au moins 8 heures est recommandée pour satisfaire le confort thermique le long de
160
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
toute l’année. Pendant les mois les plus froids (décembre, janvier et février), l’utilisation du
chauffage conventionnel est nécessaire. Tandis qu’un gain d’énergie par rayonnement solaire est
suffisant durant les mois froids de novembre, mars et avril. La saison chaude et sèche (de juin a
septembre) nécessite deux procédés naturels de rafraîchissement dans un climat aride : le
refroidissement par humidification et évaporation, et la ventilation nocturne pour dissiper l’air
chaud de l’intérieur : une protection du rayonnement solaire direct est nécessaire durant cette
saison. En résumé, il est recommandé d’assurer l’ombrage des espaces urbain par la présence des
écrans végétaux et passages piétons couverts, profiter des orientations nord et sud, et de
l’introvertie vers les cours et les patios, dotées d’ouvertures moyennes a petites protégées des
radiations solaires directes et permettant une ventilation naturelle et efficace.
Le tableau ci-dessous montre la synthèse de l’analyse bioclimatique obtenue par les diagrammes
de Givoni, Olgyay, Szocholay, la méthode de Novell et l’isotherme
Dominance principale
Les mois
Janv
Dominance secondaire
Févr
Mars
Avril
Mai
Juin
Juill
Aout
Sept
Oct
Nov
Déc
Chauffage
Gain de chaleur par rayonnement
Confort
Ventilation
Refroidissement par radiation
nocturne
III-3-2.LES INDICES THERMIQUES
III-3-2.1 L’analyse thermique par simulation :
Depuis l'engouement du début des années 80, d'importants progrès ont été faits dans l'approche
climatique de l'architecture. Trois éléments-clefs sont notamment apparus :
-
Assurer un meilleur confort thermique ne signifie pas dépenser plus d'énergie.
-
La qualité de l'intégration des dispositifs techniques dans le cas des solutions actives est
primordiale : des solutions intéressantes existent.
-
De nouveaux outils de dimensionnement sont arrivés à maturité, permettant de mieux
prendre en compte la complexité des phénomènes en jeu.
161
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
La « performance énergétique » du bâtiment pourra être estimée soit à partir des méthodes
de calcul manuels, soit à partir de logiciels informatiques qui feront une « simulation »
permettant d’avoir le niveau de confort (température) et la consommation du bâtiment. L’emploi
de logiciels est beaucoup plus performant que les méthodes de calculs manuels (surtout lorsque
l’on cherche à optimiser les résultats en essayant différentes combinaisons) mais cela demande
l’intervention d’un thermicien compétent.
Le dimensionnement d'un projet climatique relève avant tout du bon sens et de
l'expérience. Cependant la complexité des phénomènes et le nombre de paramètres en jeu rendent
difficile l'appréciation correcte du fonctionnement thermique d'un bâtiment : seul le recours à des
outils informatiques permet alors d'approcher correctement la "réponse thermique" du bâtiment,
c'est a dire son niveau de confort, mais aussi ses besoins de chauffage et de rafraîchissement. On
distingue trois grandes familles d'outils de calcul :
- Les outils simplifiés (guides de dimensionnement, abaques ou méthodes de calcul sur tableur)
- Les logiciels de simulation " lourds"
- Les logiciels de simulation intermédiaires
L’investigation par simulation fait appel à trois moyens, afin de tester le comportement thermique
d’un bâtiment dans une région donnée. La construction par échelle réelle du bâtiment à étudier,
puis on procède à l’enregistrement des conditions à étudier; Cette méthode a comme avantage, la
vérification des résultats obtenus par d’autres méthodes, mais pour tester ou évaluer le
comportement thermique d’un bâtiment, avec liberté et une facilité de changement de variable, on
préfère procéder à sa modélisation, soit à une échelle réduite, ou à l’aide d’une modélisation par
ordinateur, moyennant un logiciel spécialisé. La modélisation à échelle réduite n’est pas pratique,
du fait que les échanges et les phénomènes thermiques varient avec le changement d’échelle,
ainsi qu’elle manque de flexibilité, d’où il est difficile de varier l’orientation, les propriétés
thermo physiques, les conditions climatiques etc.
Cependant l’évaluation par simulation informatique à l’aide d’un logiciel offre un avantage par
sa flexibilité et les moyens très économiques qu’elle prédit. Finalement elle est très préconisée
pour ce genre de test, le chercheur aura une liberté de varier les différents paramètres concernant
le bâtiment et les données climatiques du site à étudier.
Les modèles de simulation thermique doivent répondre aux besoins de l’investigation, ainsi
que matérialiser l’effet conjugué des phénomènes thermiques, dont :
-
Les échanges thermiques à travers le bâtiment, par les trois modes de transfert,
conduction, convection et rayonnement.
162
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
-
La ventilation et le mouvement de l’air.
-
Les gains de chaleur, par rayonnement solaire à travers les murs et surfaces transparentes.
-
L’ombrage des parois opaques et transparentes dû aux différentes occultations.
-
Les apports internes entraînés par les équipements, l’éclairage et les occupants.
En fin un logiciel de simulation thermique doit fournir les résultats concernant le comportement
bioclimatique du bâtiment ou un élément architectural, sous forme de tableaux ou graphes,
simplifiant la lecture en évaluant à la fin le confort thermique à l’intérieur du bâtiment.
III-3-2.2 Choix du logiciel de simulation thermique :
En général les modèles de simulation thermique ont en commun, les mêmes caractéristiques dont
ils simplifient les conditions réelles du projet en fixant certaines hypothèses de départ (Sriti,
1996). L’un de ces logiciels, qui a prouvé son efficacité sur le champ de la recherche scientifique
et universitaire le Derob-Lth sous Windows; développé dans le laboratoire de simulation
numérique, de l’école d’architecture de l’université de Texas à Austin. Le Derob-Lth sera l’outil
de base pour l’analyse thermique à effectuer, (l’étude de comportement thermique des bureaux en
zones arides).
III-3-2.3 Description du modèle de simulation " Derob-lth " : Derob-Lth est un logiciel
élaboré pour étudier le comportement thermique des bâtiments, c’est un outil flexible de
simulation, composé de huit 08 modules ; Six des modules sont utilisés pour calculer les valeurs
des températures, le chauffage et le refroidissement. Les calculs sont exécutés pour chaque heure
pendant une période indiquée de la simulation, ils sont influencés par les facteurs climatiques tels
que la température extérieure, et le rayonnement solaire. Des propriétés concernant l'ambiance
intérieure du bâtiment, peuvent être calculées en se basant sur ces résultats simulés, où ils sont
présentées à l'aide d'indices, dont l'indice vote moyen prévisible (PMV), le pourcentage
prévisible d’insatisfaction (PPD), et les températures effectives globales et directes,
simultanément un module reproduit une image du modèle de bâtiment crée.
Derob-Lth peut simuler des bâtiments ayant des géométries arbitraires, les éléments du bâtiment
peuvent être décrits par une des cinq formes disponibles.
Les indices de confort : Le logiciel DEROB-lth calcule le confort thermique, dans un espace par
les indices suivants : le « PMV», le " PPD», et les températures effectives.
163
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
fig-21 :Température opérative Top
Source : DEROB-lth
III-3-2.1 Le cas d’étude : Le programme du confort thermique calcule l’un des indices
disponibles pour un seul espace de forme rectangulaire ou carrée ce qui coïncide avec notre cas :
bureaux de formes régulières carrées et rectangles de 12 à 20 m².
Le nombre des cas étudiés et de l’ordre de quatre bureaux types.
Les bureaux types choisis sont presque présent dans tous les lieux de travail étudiés
précédemment donc durant la simulation on va changer les orientations suivant les façades
disponibles pour chaque exemple.
Les exemples choisis sont :
-
L’hôtel de ville (l’A.P.C) :
-
L’hôtel des finances (les impôts)
-
La direction de la planification et de l’aménagement de territoire (LA D.P.A.T)
Typologie Architecturale
-
Colonial : construction en pierre
-
Post colonial : construction en parpaing mais relativement ancienne
-
Contemporain : construction en brique et béton armé avec isolation thermique
Les orientations : les quatre orientation sont disponibles
-
Groupe 01 : Axe Nord- Sud : La DPAT.
-
Groupe 02 : Axe Est- Ouest : Les impôts.
-
Groupe 04 : Axe Nord- Ouest / Sud- Est : APC.
Le taux d’occupation : Les bureaux choisis sont occupés par 1 à 4 occupants ce qui limite le
nombre des exemples a quatre exemples.
Ouvertures : Le nombre des ouvertures est entre 03 et 04 ouverture : Deux portes et deux
fenêtres, ou une porte et deux fenêtres.
164
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
Le tableau ci-dessus présente les caractéristiques de chaque bureau type :
tab-8 : les bureaux types choisi pour la simulation thermique
Les cas
Forme géométrique : Plan et coupe
caractéristiques
Bureau type 01
Taux d’occupation : 01
- les trois lieux de travail
Ouvertures : une porte et
- les six orientations
deux fenêtres
N, S, E, O, N.O, S.E
Surface : 12 m²
Bureau type 02
Appliqué pour
occupants par bureau
- les trois lieux de travail
Ouvertures : Deux portes
- les six orientations
et deux fenêtres
N, S, E, O, N.O, S.E
Surface : 14 m²
Taux d’occupation : 03
Bureau type 03
Appliqué pour
occupant par bureau
Taux d’occupation : 02
Appliqué pour
occupants par bureau
- les trois lieux de travail
Ouvertures : une porte et
- les six orientations
deux fenêtres
N, S, E, O, N.O, S.E
Surface : 16 m²
Taux d’occupation : 04
Bureau type 04
observation
Appliqué pour
occupants par bureau
- les trois lieux de travail
Ouvertures : une porte et
- les six orientations :
deux fenêtres
N, S, E, O, N.O, S.E
Surface : 20 m²
165
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
Pour évaluer le degré du confort thermique pour un autre espace on doit refaire la simulation
en indiquant l’espace concerné. Pour notre étude on utilisera le vote moyen prévisible "PMV",
qui est plus évaluatif que les autres indices, ainsi qu’une vérification à l'aide de "la
température opérative « Top » (voir chapitre II § VI-2 -9).
III-3-2.4 Méthodologie de simulation :
L’objectif de la simulation est d’évaluer quantitativement les potentialités bioclimatiques des
bureaux en zones arides, pour ce faire, l’utilisation d’un logiciel ou programme offre la
possibilité de varier le maximum de paramètres et propriétés thermiques dans un temps très
limité, ce qui est avantageux à l’égard des autres méthodes expérimentales.
La création d’un volume « virtuel » donne plus de liberté à l’investigation et le contrôle des
effets combinés, à la fois les éléments physiques et les conditions climatiques, où il est
indispensable de savoir maîtriser les potentialités du logiciel ou programme.
Afin de tester concrètement le comportement thermique des bureaux choisis comme cas
d’étude, on doit exploiter le logiciel de sorte qu’il assure simultanément la combinaison et
l’interaction des phénomènes thermiques, dont l’ensoleillement, les mouvements de l’air et les
échanges thermiques…etc ; ce qui rapproche les résultats du confort thermique perçu.
Cependant L’exactitude des résultats dépend de différents facteurs dont, la modélisation du
bâtiment qui doit être représentative du réel, les dimensions, les propriétés thermo physiques
des matériaux de constructions, l’orientation ainsi que les données climatique de la région
étudiée.
Les paramètres génériques :
Tous Les paramètres qui peuvent influencer d'une façon ou d'une autre, le comportement
thermique d'un bâtiment, sont qualifiés génériques, ainsi que chaque variation de ce
paramètre, causera par conséquence, le changement des propriétés des ambiances intérieures.
Pour établir une étude sur la performance thermique des bureaux, on doit se baser sur tous les
éléments modifiants qui peuvent influencer d’une manière ou d’autre, le fonctionnement des
phénomènes climatiques. Trois paramètres génériques sont particulièrement intéressants pour
étudier le comportement thermique d’un bâtiment en climat chaud (Izard, 1993).
-
L’inertie thermique ;
-
Le contrôle d’ensoleillement ;
-
La configuration géométrique :
-
Orientation
-
La mitoyenneté
-
Le régime de ventilation.
166
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
a- L’inertie thermique :
L'inertie thermique est d'une influence suprême sur le comportement thermique du bâtiment
vis-à-vis des conditions climatiques et l'environnement immédiat.
En tant que paramètre générique elle regroupe les propriétés thermiques des matériaux
utilisés, leurs dimensions…..etc.
b-La protection solaire : La protection solaire relève la maîtrise de trois paramètres, la
configuration géométrique, l’orientation et la mitoyenneté.
b-1 la géométrie : l’espace bureau est constitué par le toit et les quatre parois :
Le toit : plan horizontal qui reçoit les rayons solaires relativement avec la hauteur des
éléments entourant.
Les murs : selon la forme et la position, chaque mur reçoit des rayons solaires ; qui varient
avec le mouvement du soleil.
b-2 L’orientation : Elle influence l’interaction entre la géométrie et l’ensoleillement; où on
va devoir varier l’orientation du bâtiment pour distinguer la différence qui peut être
provoquée.
b-3 la mitoyenneté : La plupart des études sur le comportement thermique, pris le bâtiment
(ou une partie) isolé de son contexte, mais son traitement dans son environnement -où la
présence des bâtiments mitoyens influence le comportement thermique des espaces- peut
considérablement changer les résultats.
c-La ventilation :
Le DEROB-LTH offre la possibilité d’activer trois options pour la ventilation : L’infiltration,
le mouvement de l’air entre les volumes ainsi que la ventilation forcée provoquée par le vent.
Les trois types de ventilation sont activés durant la simulation. Mais le paramètre ventilation
est pris invariant par une ventilation naturelle d’une vitesse v = 0,1m/s,
d- Chauffage, refroidissement, apports internes : Afin de s’approcher aux résultats de la
perception du confort thermique présentés dans le chapitre suivant et pour estimer le
comportement thermique réel de bâtiment, et évaluer la perception réel du confort thermique,
on considère l’espace sans équipements de chauffage et de refroidissements, ainsi que tout
apports internes.
167
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
Choix des paramètres invariants :
D’après les recommandations d’Evans, et d’Izard on admet que :
-
Les fenêtres sont à simple vitrage, protégées par des rideaux (limite du logiciel).
-
Les ouvertures ont un rapport de plein et vide de 10% à l'extérieur et 15 % à
l’intérieur.
-
La réflectivité du sol est fixée à 30% (M.Capderou.1985).
-
Le coefficient de convection extérieur est fixé à 20 w/m².cº.
-
Le coefficient de convection intérieur sera calculé par le logiciel.
-
La résistance du sol 1.87 m².cº/w.
Pour les éléments constructifs :
-
l’absorptivité des surfaces extérieures et intérieures est fixée à 70%.
-
l’admittance des surfaces extérieures et intérieures est fixée à 87%.
Afin de dégager les potentialités bioclimatiques dues aux différents paramètres génériques,
l’inertie thermique est fixée et ne sera pas variée, à cet effet on a utilisé une inertie optimale
permettant de mieux s’adapter avec les variations climatiques. Les murs extérieurs sont
constitués par : Les murs : les murs sont supposé avoir un retard de 8h, les murs intérieurs
(les cloisons) sont en brique de 15cm. Les murs extérieurs varient selon le type de
construction comme suit :
Type 01 L’APC : Les murs extérieurs sont constitués par : une couche extérieure de plâtre
(2cm), pierre (40cm), couche de plâtre (2cm)
Type 02 les impôts : Les murs extérieurs sont constitués par: une couche extérieure d’enduit
ciment (2cm), parpaing (20cm),couche de plâtre (2cm).
type 03 la DPAT: une couche extérieure d’enduit ciment de (2cm), en brique de 30 cm avec
lame d’air (15+05+10cm), couche d’enduit ciment (2cm) .
Le toit terrasse : se compose comme suit : chape de béton (3cm), isolation thermique (5cm),
table de compression (4cm), hourdis (16cm), crépissage de ciment (2cm), d’un facteur
d’absorption 0.40.
III-3-2.5 Choix des conditions intérieures : Pour notre étude l'évaluation du confort
thermique, repose sur le vote moyen prévisible "PMV", qui est l’indice de confort thermique
le plus évaluatif, ainsi qu'une vérification avec un autre indice de confort qui est " la
température opérative globale". L’échelle du "PMV" est comme suit : -3 " très froide" / -2 "
froide " /-1 " légèrement froid (frais)/ 0 " neutre " /+1 " légèrement chaud"/+2 " chaud "/ +3 "
très chaud " / (voir chapitre II § VI-2 -8).
168
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
III-3-2.6 Les données climatiques :
Les données climatiques sont indispensables pour l’analyse thermique par simulation, en
permettant l’évaluation du comportement thermique des bureaux à travers deux saisons
(printemps et été) de l’année. Pour des raisons d’objectivité et de méthodologie, la simulation
est faite pour les deux journées de références de l’année, solstice d’été – le 21 juin 2004- et
équinoxe de printemps le 21 mars 2004. On a utilisé les données climatiques horaires
mensuelles de l’année 2004 de Biskra recueillies par satellite (voir annexe : donnée
climatique) représentant les zones arides, donc les deux journées de simulation sont suffisant
pour comparer les résultats obtenus par logiciel informatique et celles tester par questionnaire
de perception.
DONNEES CLIMATIQUES HORAIRES DE BISKRA POUR :
LE 21-03- 2004 et le 21-06-2004
Location : BISKRA
Month : MARS/JUIN
Operating days: 21
Condition: H
Altitude: 87 (m)
Standard time longitude : 0.00 (degrés)
Longitude : 5.73 (degrés)
Latitude : 34.80 (degrés)
169
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
DONNEES CLIMATIQUES HORAIRES DE BISKRA POUR LE 21-03- 2004
LEGENDE :
H
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Symboles
Paramètres
Unités
H
JOUR
Heures
Jour de l'année
h
/
Ta
Température de l'air
°C
RH
Humidité relative
%
G-Bh
Rayonnement direct horizontal
G-Gh
Rayonnement global horizontal
G-Dh
Rayonnement diffus horizontal
FF
Vitesse du vent
m/s
DD
Direction du vent
°
N
Nébulosité
%
JOUR
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
Ta
14,2
13,5
12,7
11,9
11,2
10,5
12,6
15,1
16,9
18,5
20,5
21,1
22,5
22,9
23,1
23,1
23,2
23,5
23,8
18,5
18,1
17,2
16,9
15,6
RH
38
37
36
53
56
57
41
34
31
27
24
21
20
25
28
34
36
37
39
38
41
46
44
45
G-Bh
0
0
0
0
0
50
48
125
123
254
152
152
254
236
245
365
563
254
0
0
0
0
0
0
G-Gh
0
0
0
0
10
125
254
365
831
925
264
246
285
731
325
651
256
187
32
0
0
0
0
0
G-Dh
0
0
0
0
0
74
658
456
584
574
258
269
512
345
265
123
125
69
28
0
0
0
0
0
W/m²
FF
1,6
1,4
1,5
2,1
2,4
3,1
2,3
2,3
2,1
1
1,2
1,2
3,2
2,1
1,2
4,3
5,2
8,1
7,5
9,8
10,1
11,2
12,2
13,1
DD
120
62
67
82
84
198
215
48
198
215
197
218
245
236
168
187
45
158
45
84
152
176
185
190
N
0
0
0
1
0
0
0
0
1
2
3
2
6
1
3
4
5
2
2
1
0
0
0
0
DONNEES CLIMATIQUES HORAIRES DE BISKRA POUR LE 21-06- 2004
H
1
2
3
JOUR
172
172
172
Ta
33,6
31,6
31,5
RH
36
36
38
G-Bh
0
0
0
G-Gh
0
0
0
G-Dh
0
0
0
FF
6,2
6,1
5,2
DD
17
50
145
N
3
3
4
170
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
172
172
172
172
172
172
172
172
172
172
172
172
172
172
172
172
172
172
172
172
172
31,2
31
32,2
33,5
34,6
36,5
37,5
41,2
41,5
42,9
43,5
44,2
44,2
43,5
42,6
40,6
39,2
38,5
37,1
35,2
33,9
42
42
40
37
35
31
28
24
25
21
20
19
20
19
22
23
23
24
26
30
32
0
0
45
42
140
165
340
502
560
585
575
464
430
250
102
0
0
0
0
0
0
0
0
103
205
390
514
698
840
920
909
869
695
575
371
115
21
0
0
0
0
0
0
0
75
165
251
348
351
340
350
310
265
230
142
111
65
21
0
0
0
0
0
3,5
2,8
3,1
2,1
3,3
4,1
5,3
5,1
4,2
3,9
3,5
2,2
2,8
2,8
2,1
2
2,4
4
3,2
1,8
2,5
80
69
89
105
10
65
120
15
85
65
90
120
85
35
20
300
35
35
10
65
110
4
5
5
6
3
2
8
7
6
3
2
1
0
1
0
1
1
4
2
1
2
tab-9: les données climatique de 21-03-04 et 21-06-04
Source : internent, satellite, station météorologique
III-3-2.7 Les résultats :
Les tableaux synthétiques des différents résultats, sont représentés par les deux indices de
confort thermique. Le "PMV" (Vote moyen prévisible) et la température opérative globale
"Top", pour les deux journées références de l’année (le 21-mars-2004, et le 21- juin 2004);
journées représentatives de printemps et été 2004 où il est perceptible que le changement de
saisons, d’orientation, de taille, de matériaux et de taux d’occupation influe le comportement
thermique des espaces.
Les résultats de l’analyse thermique par simulation sont présentés sous forme de tableaux,
permettant la lecture des différents résultats, (voir tableau III-1 à III-3).
Mais reste l’un des inconvénients de ces tableaux c’est qu’ils ne permettent pas la
comparaison entre les comportements thermiques des différents cas simulés.
Le traitement des résultats :
-
Des graphes regroupant des résultats se rapportant à plusieurs simulations ont donc,
été établis de manière à faciliter l’étude comparative.
-
Pour évaluer le niveau de confort thermique perçu suivant les deux indices thermique :
le vote moyen prévisible "PMV", et la température opérative « Top », on doit se
référer aux norme ISO 7730 (voir annexes). Suivant les normes de l'ISO 7730 les
seuils de confort pour la température opérative sont comme suit :
-
Pour l'été : 22.5°C < Top < 28°C
171
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
-
Pour l’hiver : 20°C < Top < 23.5°C
Les mêmes normes recommandent, que le confort dans une ambiance n’est atteint que
pour un PMV : -0.5 < PMV < +0.5.
-
Selon J.L Izard, PMV = -1 représente une ambiance légèrement froide (fraîche) et
PMV =1 représente une ambiance légèrement chaude; Ce qui nous permet de
considérer une ambiance d’un confort thermique acceptable si -1< PMV <1. (Voir
chapitre II § VI-2 -8 .2)
Tableau III-1 : Résultats de l'analyse thermique par simulation
1ère VARIANTE / LA DPAT
INDICES
SAISONS
BUREAU TYPE
04
BUREAU
TYPE 03
BUREAU
TYPE 02
BUREAU
TYPE 01
B.T
PMV
ETE
PRINTEMPS
ETE
Top
PRINTEMPS
ORIENTATIONS
10H
15H
10H
15H
10H
15H
10H
15H
NORD
EST
OUEST
SUD
NORD- OUEST
SUD- EST
NORD
EST
OUEST
SUD
NORD- OUEST
SUD- EST
NORD
EST
OUEST
SUD
NORD- OUEST
SUD- EST
NORD
EST
OUEST
0,40
0,45
0,46
0,46
-0,36
-0,32
-0.30
-0.30
0.20
0.21
0.25
0.27
-0.45
-0.43
-0.41
-0.43
1.81
1.93
1.92
1.89
-0.41
2,71
2.85
2.75
2.78
0.83
0.97
0.99
1.11
2.21
2.19
2.29
2.34
0.51
0.54
0.60
0.78
7.51
7.79
7.76
7.47
2.15
-1.33
-1.36
-1.35
-1.36
-1.62
-1.64
-1.63
-1.64
-1.18
-1.21
-1.20
-1.21
-1.48
-1.50
-1.49
-1.50
-2.50
-2.56
-2.55
-2.53
-2.68
-1.11
-1.14
-1.12
-1.13
-1.33
-1.36
-1.34
-1.36
-0.97
-1.03
-1.02
-1.02
-1.25
-1.25
-1.24
-1.26
-1.90
-1.96
-1.95
-1.90
-2.06
28.23
28.42
28.49
28.51
25.62
25.80
25.90
25.90
27.67
27.76
27.89
27.99
25.38
25.48
25.56
25.54
30.42
30.87
30.90
30.75
24.23
37.14
37.59
37.20
37.40
30.34
30.90
31.08
31.62
35.30
35.38
35.65
35.93
29.14
29.30
29.59
30.36
48.04
48.83
48.77
47.96
33.85
16.84
16.68
16.74
16.68
15.70
15.57
15.62
15.57
17.88
17.66
17.74
17.68
16.47
16.42
16.47
16.42
8.07
7.65
7.78
7.87
8.79
18.13
17.94
18.16
17.93
17.14
16.95
17.15
16.94
19.07
18.74
18.86
18.73
17.63
17.69
17.73
17.57
11.46
11.12
11.21
11.40
12.03
SUD
-0.27
2.39
-2.68
-2.12
24.65
34.63
8.70
11.86
NORD- OUEST
-0.27
2.37
-2.68
-2.09
24.78
34.66
8.76
11.87
SUD- EST
-0.27
2.39
-2.69
-2.11
24.76
34.39
8.64
11.96
172
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
Graphe III-1-a : Résultats de l'analyse thermique par simulation
1IERE VARIANTE / LA DPAT – LE PMVTop ETE 10H
PMV ETE 15H
PMV PRINTEMPS 10H
PMV PRINTEMPS 15H
TOP ETE / PRINTEMPS 2004 - LA DPAT50,00
25,00
45,00
20,00
PMV ETE
35,00
30,00
15,00
25,00
20,00
10,00
15,00
10,00
PMV PRINTEMPS
40,00
5,00
5,00
BUREAU TYPE 01
BUREAU TYPE 02
BUREAU TYPE 03
SUD- EST
SUD
NORD- OUEST
EST
OUEST
NORD
SUD- EST
SUD
NORD- OUEST
OUEST
EST
NORD
SUD- EST
SUD
NORD- OUEST
EST
OUEST
NORD
SUD- EST
SUD
NORD- OUEST
OUEST
EST
0,00
NORD
0,00
BUREAU TYPE 04
BUREAUX ET ORIENTATIONS
Graphe III-1-b : Résultats de l'analyse thermique par simulation
1IERE VARIANTE / LA DPAT- LA TOPPMV ETE 10H
PMV ETE 15H
PMV PRINTEMPS 10H
PMV PRINTEMPS 15H
8
PMV
PMV ETE / PRINTEMPS DPAT
6
4
-2
BUREAU TYPE 01
BUREAU TYPE 02
BUREAU TYPE 03
S- E
N- O
SUD
OUEST
EST
NORD
S- E
N- O
SUD
OUEST
EST
NORD
S- E
SUD
N- O
EST
OUEST
NORD
S- E
N- O
SUD
OUEST
EST
0
NORD
2
BUREAU TYPE 04
BUREAUX ET ORIENTATIONS
-4
Pour le siège de la DPAT :
Dans les graphes (Graphe III-1-a et Graphe III-1-b) qui représente le comportement
thermique des bureaux types 01, 02, 03, et 04 sous les conditions climatiques d’été et de
printemps, on remarque que :
173
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
À 10H : il est perceptible que les bureaux a petite taille (01 et 02) orienté : nord et est assure
un degré de confort plus intéressant que les bureaux a grande taille, notamment pour les
orientations défavorables telles que : l’Ouest et le Sud-Est.
Le PMV =1,81 pour le bureau type 02, il se réduit a PMV = -0,41 pour le bureau type 04.
À 15h : on remarque toujours que l’orientation vers le nord et l’est permet de modérer les
Températures à l’intérieur des bureaux, traduit par : –0,36 < PMV < 2,15, pour les modèles de
bureaux a petite taille et un 0,29 < PMV < 7,51 pour les bureaux a moyenne et grande taille
Ainsi que le confort thermique, est garanti par seulement le bureau type 01 et 02 orientés
Nord et Est
Tableau III-2 : Résultats de l'analyse thermique par simulation
2IEME VARIANTE / L’APC
PMV
INDICES
BUREAU TYPE
04
BUREAU
TYPE 03
BUREAU
TYPE 02
BUREAU
TYPE 01
B.T
Top
SAISONS
ORIENTATIONS
NORD
EST
OUEST
SUD
NORD- OUEST
SUD- EST
NORD
EST
OUEST
SUD
NORD- OUEST
SUD- EST
NORD
EST
OUEST
SUD
NORD- OUEST
SUD- EST
NORD
EST
OUEST
ETE
-0.79 -0.03
-0.76
0.01
-0.76
0.04
0.04
0.73
0.08
0.74
0.08
0.77
-0.93 -0.40
-0.90 -0.37
-0.90 -0.32
-0.27
0.29
-0.27
0.32
-0.27
0.38
-0.79 -0.03
-0.92 -0.42
-0.92 -0.48
-0.92 -0.45
-0.62 -0.07
-0.65 -0.16
-0.65 -0.15
-1.08 -0.90
-1.08 -0.90
-1.08 -0.90
PRINTEMPS
-1.31 -1.30
-1.31 -1.30
-1.31 -1.31
-0.92 -0.83
-0.92 -0.83
-0.92 -0.83
-1.24 -1.24
-1.24 -1.24
-1.24 -1.24
-0.99 -0.92
-0.99 -0.92
-0.99 -0.92
-1.31 -1.30
-1.18 -1.18
-1.18 -1.18
-1.18 -1.18
-1.03 -0.97
-1.03 -0.97
-1.03 -0.97
-1.17 -1.17
-1.17 -1.17
-1.17 -1.16
ETE
23.91 26.95
24.10 27.09
24.12 27.24
28.25 30.76
28.24 30.83
28.24 30.95
23.42 25.60
23.56 25.74
23.58 25.87
26.79 28.98
26.82 29.02
26.88 29.24
23.91 26.95
23.57 25.47
23.51 25.36
23.57 25.40
25.31 27.20
25.13 26.89
25.13 27.01
22.93 23.61
22.93 23.63
22.94 23.64
PRINTEMPS
17.19
17.24
17.24
17.29
17.24
17.25
20.14
20.73
20.28
20.83
20.30
20.90
17.70
17.70
17.70
17.70
17.70
17.70
20.07
20.39
20.07
20.39
20.07
20.39
17.19
17.24
18.10
18.10
18.10
18.10
18.10
18.10
19.23
19.51
19.23
19.51
19.29
19.51
18.14
18.14
18.14
18.16
18.19
18.18
SUD
-0.73
-0.45
-1.03
-0.99
24.83
25.94
19.28
19.51
NORD- OUEST
-0.74
-0.53
-1.03
-0.99
24.80
25.65
19.33
19.51
SUD- EST
-0.74
-0.47
-1.03
-0.99
24.88
25.77
19.33
19.52
174
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
Graphe III-2-a : Résultats de l'analyse thermique par simulation
2 IEME VARIANTE / L’APC– LE PMVPMV ETE 10H
PMV ETE 15H
PMV PRINTEMPS 10H
PMV PRINTEMPS 15H
2
PMV ETE / PRINTEMPS L'APC
BUREAU TYPE 02
BUREAU TYPE 03
S- E
N- O
SU D
O U EST
E ST
S- E
N O RD
SU D
N- O
O U EST
E ST
S- E
N O RD
SU D
N- O
E ST
BUREAU TYPE 01
O U EST
S- E
N- O
SU D
N O RD
-1
O U EST
N O RD
0
E ST
1
BUREAU TYPE 04
-2
-3
-4
B U REA UX ET OR IEN T AT I ON S
-5
Graphe III-2-b : Résultats de l'analyse thermique par simulation
2 IEME VARIANTE / L’APC- LA TOPTop ETE 10H
PMV ETE 15H
PMV PRINTEMPS 10H
PMV PRINTEMPS 15H
TOP ETE / PRINTEMPS 2004 - L'APC35
25
30
PMV ETE
15
20
15
10
10
PMV PRINTEMPS
20
25
5
5
BUREAU TYPE 01
BUREAU TYPE 02
BUREAU TYPE 03
SUD- EST
NORD- OUEST
SUD
EST
OUEST
NORD
SUD- EST
NORD- OUEST
SUD
OUEST
EST
NORD
SUD- EST
NORD- OUEST
SUD
OUEST
EST
NORD
SUD- EST
SUD
NORD- OUEST
EST
OUEST
0
NORD
0
BUREAU TYPE 04
BUREAUX ET ORIENTATIONS
Pour le siège de l’APC :
Le confort thermique est atteint le printemps à 10H par tous les types de bureaux orientés :
Nord, Est, Sud, Ouest, Nord Ouest et Sud Est. (-1< PMV<+1)
Ainsi qu'il est atteint le printemps à 15h par les bureaux type 01, 02, 03 et 04 orientés : Nord,
Est, Sud, Ouest, Nord Ouest et Sud Est. (-1< PMV<+1)
En été à 10H, le confort thermique est assuré surtout pour les bureaux type 01 et 02 orientés
Nord, Est, Nord Ouest et Sud Est, et pour les bureaux type 03 et 04 orientés Nord et Est.
Le confort thermique est atteint en été à 15h par les bureaux type 01 et 02 orientés Nord, Est
et Nord Ouest, et les bureaux type 03 et 04 orientés Nord.
175
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
Donc le siège de l’hôtel de ville APC assure le meilleur confort thermique au niveaux des
bureaux en s’appuyant sur le vote moyen prévisible le « PMV » ou la température opérative
« TOP » selon la norme ISO 7730.
Tableau III-3 : Résultats de l'analyse thermique par simulation
3 IEME VARIANTE / LES IMPOTS
PMV
INDICES
SAISONS
BUREAU TYPE
04
BUREAU
TYPE 03
BUREAU
TYPE 02
BUREAU
TYPE 01
B.T
ETE
Top
PRINTEMPS
ETE
PRINTEMPS
ORIENTATIONS
10H
15H
10H
15H
10H
15H
10H
15H
NORD
EST
OUEST
SUD
NORD- OUEST
SUD- EST
NORD
EST
OUEST
SUD
NORD- OUEST
SUD- EST
NORD
EST
OUEST
SUD
NORD- OUEST
SUD- EST
NORD
EST
OUEST
1.14
1.24
1.24
-0.26
-0.29
-0.29
0.57
0.61
0.62
1.41
1.46
1.54
0.14
0.18
0.18
0.63
0.64
0.62
-0.42
-0.43
-0.43
5.41
5.69
5.79
2.27
2.20
2.30
3.21
3.19
3.34
3.65
3.78
3.84
1.91
2.10
2.06
1.99
1.99
2.05
0.82
0.74
0.73
-2.17
-2.17
-2.17
-2.40
-2.40
-2.40
-1.39
-1.39
-1.39
-0.81
-0.78
-0.81
-1.22
-1.24
-1.24
-0.90
-0.90
-0.92
-1.54
-1.54
-1.54
-1.63
-1.70
-1.68
-1.89
-1.91
-1.90
-1.13
-1.13
-1.13
-0.47
-0.45
-0.48
-1.04
-1.05
-1.06
-0.66
-0.67
-0.67
-1.54
-1.54
-1.54
29.24
29.64
29.68
24.82
25.00
25.30
28.70
28.88
28.91
33.77
33.90
33.80
27.52
27.63
27.73
30.50
30.70
30.57
25.11
25.09
25.09
44.11
44.97
45.30
34.41
34.00
34.73
38.75
38.60
39.30
40.71
41.80
41.65
34.43
34.86
35.37
35.70
36.04
36.45
29.88
29.75
29.85
10.99
10.84
10.84
10.50
10.60
10.80
16.47
16.48
16.48
21.77
21.70
21.80
17.74
17.64
17.65
20.75
20.75
20.76
15.83
15.83
15.83
13.19
13.56
13.62
12.33
12.60
13.20
17.97
17.91
17.96
23.80
23.51
23.55
18.82
18.68
18.61
22.19
22.12
21.19
15.79
15.80
15.81
SUD
0.83
1.89
-0.98
-0.86
31.48
35.48
20.62
21.36
NORD- OUEST
0.72
1.77
-0.98
-0.85
31.29
35.41
20.62
21.41
SUD- EST
0.72
1.83
-0.98
-0.86
31.29
35.52
20.62
21.36
176
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
Graphe III-3-a : Résultats de l'analyse thermique par simulation
3 IEME VARIANTE / LES IMPOTS– LE PMVPMV ETE 10H
PMV ETE 15H
PMV PRINTEMPS 10H
PMV PRINTEMPS 15H
8
PMV ETE / PRINTEMPS LES IMPOTS
6
4
BUREAU TYPE 01
BUREAU TYPE 02
BUREAU TYPE 03
S- E
SU D
N- O
O U EST
EST
S- E
NO RD
N- O
SU D
EST
O U EST
NO RD
S- E
N- O
SU D
O U EST
EST
S- E
N- O
SU D
NO RD
-2
EST
NO RD
0
O U EST
2
BUREAU TYPE 04
B U R E A U X E T O R IEN T A TI ON S
-4
Graphe III-3-b : Résultats de l'analyse thermique par simulation
3 IEME VARIANTE / LES IMPOTS- LA TOPTop ETE 10H
PMV ETE 15H
PMV PRINTEMPS 10H
PMV PRINTEMPS 15H
TOP ETE / PRINTEMPS 2004 - LES IMPOTS50
25
45
20
PMV ETE
35
30
15
25
20
10
15
10
PMV PRINTEMPS
40
5
5
BUREAU TYPE 01
BUREAU TYPE 02
BUREAU TYPE 03
SUD- EST
SUD
NORD- OUEST
OUEST
EST
NORD
SUD- EST
NORD- OUEST
SUD
OUEST
EST
NORD
SUD- EST
NORD- OUEST
SUD
OUEST
EST
NORD
SUD- EST
NORD- OUEST
SUD
EST
OUEST
0
NORD
0
BUREAU TYPE 04
BUREAUX ET ORIENTATIONS
Pour le siège des impôts :
Dans les graphes (Graphe III-3-a et Graphe III-3-b) qui représente le comportement
thermique des bureaux types 01, 02, 03, et 04 sous les conditions climatiques d’été et de
printemps, on remarque que :
À 10H : il est perceptible que les bureaux a petite taille (01 et 02) orienté : nord et est assure
un degré de confort plus intéressant que les bureaux a grande taille, notamment pour les
orientations défavorables telles que : l’Ouest et le Sud-Est.
Le PMV =1.54 pour le bureau type 03, il s’augmente a PMV = 3.84 pour le bureau type 04.
À 15h : on remarque toujours que l’orientation vers le nord et l’est permet de modérer les
Températures à l’intérieur des bureaux, traduit par : –0,29 < PMV < 0.84, pour les modèles de
177
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
bureaux a petite taille et un 0,72 < PMV < 2.10 pour les bureaux a moyenne et grande taille
Ainsi que le confort thermique, est garanti par seulement le bureau type 01 et 02 orientés
Nord et Est
III-3-2.8 Synthèse de la simulation thermique :
Les zones arides se caractérisent par un soleil très intense en été, mais en saison froide la
hauteur du soleil est de l’environ de 45° à midi, en orientant une face vers l’équateur (le sud)
elle recevra le maximum des radiations intenses.
Les faces, SO, O ou NO recevront une augmentation d’ensoleillement le soir et la température
augmentera, où l’on doit éviter ces orientations.
La face EST recevra le maximum d’ensoleillement le matin ainsi que la face SUD recevra de
plus radiations solaires intenses le matin en hiver et moins en été.
L’orientation des bâtiments affecte l’ambiance intérieure de deux manières, par la régulation
de l’influence de deux facteurs climatiques distincts :
-
Le rayonnement solaire et ses effets d’échauffement sur les murs et les pièces
orientées selon différentes directions.
-
Les problèmes de ventilation en rapport avec la direction des vents dominants et
l’orientation de la construction, les vents d’hiver provoque l’inconfort en baissant la
température, et c’est tout a fait le même pour les vents chauds d’été qui augmentent la
température ambiante; pour cela on doit éviter le plus possible les vents indésirables.
(Givoni, 1980).
Le cumul des effets traités, la typologie architecturale, l’orientation, les ouvertures et la forme
géométrique avec l’effet des paramètres invariants, fixés avant la simulation, par une inertie
optimale des matériaux utilisés, rapport du plein et vide des murs, une ventilation naturelle
d’une vitesse v = 0,1m/s, et sur la base des tableaux synthétiques des résultat, et sur la base
des graphes, on peut conclure ce qui suit :
Le confort thermique optimal exprimé par un PMV = 0, n’est atteint pour aucun des cas
simulés à travers l’hiver et l’été, pour le matin et l’après-midi.
Selon Izard, PMV = -1 représente une ambiance légèrement froide (fraîche) et PMV=1
Représente une ambiance légèrement chaude .Ce qui nous permet de considérer une ambiance
d’un confort thermique acceptable si -1<PMV <1.
Le confort thermique est atteint le printemps à 10H par les bureaux type 01, 02, 03 et 04
orientés : Nord, Est, Nord Ouest et Sud Est.
Ainsi qu'il est atteint le printemps à 15h par les bureaux type 01, 02 et 03 orientés : Nord, Est,
et Nord Ouest.
178
Chapitre IV. L’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse bioclimatiques
En été à 10H, le confort thermique est assuré pour les bureaux type 01 et 02 orientés Nord,
Est, Nord Ouest et Sud Est, et pour les bureaux type 03 et 04 orientés Nord et Est.
Le confort thermique est atteint en été à 15h par les bureaux type 01 et 02 orientés Nord, Est
et Nord Ouest, et les bureaux type 03 et 04 orientés Nord.
Les bureaux types au niveau du siège de l’hôtel de ville APC expriment le meilleur confort
thermique à atteindre, tandis que Les bureaux types au niveau du siège de la DPAT n’assurent
aucun confort surtout les bureaux type 03 et 04 et pour n’importe quelle orientation. Les
bureaux types au niveau du siège de l’hôtel des finances « les impôts » assurent un confort
thermique acceptable pour tous type de bureaux mais pas pour toutes orientations.
Les remarques qui viennent d’être formulées attestent d’un certain degré, l’effet considérable
du paramètre orientation sur les Potentialités bioclimatiques de l’espace bureau en milieux
arides.
Conclusion
Ce chapitre a été consacré à l’évaluation du confort thermique par les techniques d’analyse
bioclimatique, et par conséquent l’estimation du comportement thermique des espaces
bureaux selon plusieurs variables. Après l’analyse climatique et microclimatique de la zone
concernée, une analyse typo morphologique et architecturale vise a reportorier les différents
types des lieux et espaces de travail a travers la ville de Biskra.
Trois lieux de travail ont été choisis et étudiés : l’APC, la DPAT, et les impôts. Quatre
bureaux types ont été classés comme cas d’étude.
L’étude est approchée à travers la variation de la typologie architecturale, l’orientation,
l’organisation spatiale et les types de bureaux à simuler.
L’analyse bioclimatique a été fait suivant deux procédés :
Le premier : est l’estimation du confort par les diagrammes bioclimatiques : dont on peut citer
les diagrammes de Olgyay, Givoni, Zockolay, et l’abaque de Novell.
Le deuxième : est l’évaluation du comportement thermique des espaces bureaux a travers la
simulation thermique a l’aide d’un logiciel informatique.
L’objectif de la simulation est d’évaluer quantitativement les potentialités bioclimatiques des
bureaux en zones arides, pour ce faire, l’utilisation d’un logiciel ou programme offre la
possibilité de varier le maximum de paramètres et propriétés thermiques dans un temps très
limité. Les résultats de simulation sous forme d’indices thermiques montrant l’effet de
plusieurs variables sur la nature du confort thermique à l’intérieur des bureaux.
Des graphes regroupant des résultats se rapportant à plusieurs diagrammes et simulations ont
donc, été établis de manière à faciliter l’étude comparative.
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