Approche analytique et numérique de l’efficacité thermique d’un habitat non climatisé en zone tropicale humide

Abstract

Ce travail est une approche analytique et numérique de l’efficacité thermique d’un habitat non climatisé en zone tropicale humide : cas de la zone « A » sud d’Abidjan en Côte d’Ivoire.

Le comportement thermique de l’enveloppe d’un bâtiment de référence défini à cet effet et simulé, nous suggère des améliorations en vue d’obtenir un confort thermique « acceptable ». L’amélioration principale qui retient notre attention dans ce travail, est de concevoir différemment les quatre murs verticaux : étant donné que leurs positions face aux rayonnements solaires varient. En effet, les analyses révèlent que les parois Sud et Ouest sont les plus exposées au soleil. Il faut donc les rendre plus inertes. Nous proposons en lieu et place, une double paroi (agglos-géo béton ou agglos-agglos) séparée par une lame d’air non ventilée. Les parois Est et Nord en revanche, les moins exposées doivent être allégées par du géo béton ou de l’agglo de faibles épaisseurs (avec une paroi Est recouverte si possible de végétation). De cette façon, une telle enveloppe possède une bonne capacité d’amortissement et un bon déphasage thermique des pointes de chaleur.

Ces résultats analytiques et numériques nous emmènent à proposer une enveloppe asymétrique ou différentielle : ce qui est contraire aux habitudes constructives des habitats dans cette zone climatique.

Mots clés: Efficacité thermique, zone climatique, parois inertes, double paroi séparée par une lame d’air non ventilée, capacité d’amortissement, déphasage thermique, enveloppe asymétrique

English Title: Analytical and numerical approach to the thermal efficiency of a non-conditioned habitat in a humid tropical zone

English Abstract

This work is an analytical and numerical approach to the thermal efficiency of a nonconditioned habitat in a tropical humid zone: the case of the "A" zone south of Abidjan in Ivory Coast.

The thermal behavior of the envelope of a reference building defined for this purpose and simulated, suggests improvements to obtain an "acceptable" thermal comfort. The main improvement that holds our attention in this work, is to design differently the four vertical walls: since their positions in solar radiation vary. In fact, the analyzes reveal that the South and West walls are the most exposed to the sun. We must therefore make them more inert. We propose instead a double wall (agglos-geo concrete or agglosagglos) separated by an  unventilated air space. The east and north walls, on the other hand, the least exposed must be lightened by geo concrete or agglo of low thicknesses (with an east wall covered if possible with vegetation). In this way, such an envelope has a good damping capacity and a good thermal phase shift of the heat points. 

These analytical and numerical results lead us to propose an asymmetric or differential envelope: this is contrary to the constructive habits of the habitats in this climatic zone.

Keywords: Thermal efficiency; climate zone, inert walls; double wall separated by an unventilated air gap, depreciation capacity, thermal phase shift, asymmetrical envelope