L`impact des matériaux sur le confort thermique, dans les zones

GERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
ECOLE POLYTECHNIQUE D’ARCHITECTURE ET D’URBANISME
- EPAU-
Mémoire de magister
Option "Architecture et Technologie"
L’impact des matériaux sur le confort thermique,
dans les zones semi-arides
CAS D'ETUDE : LA VILLE DE DJELFA.
Présenté par : Devant le jury composé de :
M. Benhouhou Med Naim.
Président du jury : M.Mazouz Said, Professeur,
l’université de Biskra.
Examinateur : M. Kehila youcef, Professeur, EPAU.
Examinateur : M.Benyahia Ali, Professeur, USTHB.
Rapporteur : Mme. Boussoualim Aicha,
Maître de conférences, EPAU.
Soutenu le : 17/06/2012

Remerciements
En premier lieu je tiens à exprimer ma plus vive reconnaissance à M. Boussoualim
Aicha, en tant que directrice de mémoire, pour la qualité de son encadrement, sa
patience, sa gentillesse et ses encouragements patients et bienveillants qui m’ont
permis de mener à bien ce travail.
Je tiens aussi à remercier les membres du jury ; M. Benyahia Ali, M. Mazouz Said
et M. Kehila youcef, d’avoir accepté d’évaluer le travail de recherche du présent
mémoire, en espérant que leurs remarques, orientations et conseils me seront utiles
pour la continuité de ma formation.
A tous les enseignants de la graduation et de la post-graduation de l’EPAU.
A tout le personnel de la bibliothèque et de la direction de la post-graduation de
l’EPAU.
Je remercie tous ceux qui m’ont soutenu, qui m’ont supporté tout au long de ce
travail.
En fin j’exprime mes vifs remerciements à ma mère, mes sœurs et mon frère ainsi que
toute ma famille et mes proches. Car ils n’ont cessé de me soutenir et de
m’encourager pendant toute la période de ce travail.

La partie introductive
1
Table des matières
Listes des figures…………………………….…………………………………………..05
Listes des tableaux…………………………………………………………………….…07
Résumé……………………………………………………………………………………08
Abstract……………………………………………………………………………………09
………………………………………………………………………………………..10
1 Partie introductive ................................................................................... 11
1.1 Introduction générale ....................................................................................11
1.2 Problématique : .............................................................................................14
1.3 Hypothèses ...................................................................................................14
1.4 Objectifs ........................................................................................................15
1.5 Intérêt du sujet ..............................................................................................15
1.6 La méthode de recherche .............................................................................16
1.7 La structure du mémoire ...............................................................................16
2 Chapitre 01 : les exigences du confort thermique dans les régions
semi arides ..................................................................................................... 18
2.1 Introduction ...................................................................................................18
2.2 Le confort thermique .....................................................................................19
2.2.1 Les paramètres influant sur le confort thermique ....................................20
2.3 Les échanges thermiques .............................................................................27
2.3.1 L‘échange de chaleur sensible ...............................................................28
2.3.2 L‘évaporation: Les échanges de chaleur latente ....................................29
2.3.3 Les échanges de chaleur par respiration ................................................29
2.3.4 Synthèse ................................................................................................29
2.4 Les outils d‘évaluation du confort thermique ..................................................30
2.4.1 Les enquêtes in situ ...............................................................................30
2.4.2 Les mesures physiques..........................................................................31
2.4.3 Les indices de confort thermique: ...........................................................32
2.4.4 Synthèse ................................................................................................34
2.4.5 Les modèles analytiques du confort thermique ......................................35
2.4.6 La zone de confort: ................................................................................37
2.4.7 La simulation thermique .........................................................................39
2.4.8 Synthèse ................................................................................................41
2.5 Les inconforts locaux dans le climat aride et semi aride .............................42

La partie introductive
2
2.5.1 L'asymétrie de rayonnement ..................................................................42
2.5.2 La température de plancher : .................................................................44
2.5.3 Le gradient vertical de température de l'air .............................................44
2.5.4 La sensation de courant d'air : ...............................................................45
2.5.5 Synthèse ................................................................................................47
2.6 Le confort adaptatif .......................................................................................48
2.6.1 Les aspects du confort thermique ..........................................................48
2.6.2 Le comportement adaptatif des occupants et les variations de
température ..........................................................................................................49
2.6.3 Comparaison entre zone de confort selon la norme ASHRAE et selon
l‘approche adaptative ...........................................................................................52
2.6.4 Synthèse ................................................................................................53
2.7 Conclusion ....................................................................................................54
3 Chapitre 02 : les spécificités du climat et le comportement thermique
du bâtiment dans les régions semi arides. .................................................. 56
3.1 Introduction ...................................................................................................56
3.2 Le climat .......................................................................................................56
3.2.1 Les éléments du climat ..........................................................................57
3.2.2 La classification des climats ...................................................................57
3.2.3 Les caractéristiques climatiques des zones arides .................................59
3.3 Synthèse .......................................................................................................70
3.4 Le comportement thermique des bâtiments ...................................................72
3.4.1 Les effets thermiques des fenêtres et efficacité des systèmes
d‘occultation .........................................................................................................73
3.4.2 Les effets thermiques de l‘inertie des enveloppes sur les ambiances dans
les climats semi arides .........................................................................................75
3.4.3 Synthèse ................................................................................................81
3.4.4 Les déperditions et les ponts thermiques dans le climat semi aride ......82
3.4.5 L‘isolation thermique ..............................................................................84
3.4.6 Synthèse ................................................................................................87
3.4.7 Les masques et les protections solaires .................................................88
3.4.8 Les effets de La ventilation dans le climat semi aride .............................91
3.4.9 Synthèse ................................................................................................93
3.5 Les stratégies bioclimatique du confort thermique .........................................94
3.5.1 Le confort d‘hiver....................................................................................94
3.5.2 Le confort d‘été ......................................................................................95
3.6 CONCLUSION ..............................................................................................97