L'étude des systèmes thermiques linéaires instationnaires par les matrices intégrales met en évidence deux formes d'échanges élémentaires ou transmittances. L'exploitation des propriétés de ces fonctions d'échange est envisagée selon deux directions d'étude : - l'approche globale, plutôt efficace en matière d'analyse du comportement thermique, mais peu efficiente à localiser et à orienter les interventions pour la conception thermique de l'enveloppe. - l'approche modulaire, davantage adaptée à traiter et expliciter l'intégralité des aspects inhérents au problème du dimensionnement. Cette dernière réduit l'étude d'un système complexe à celle mieux maîtrisée de ses composants. Les applications de ce travail sont illustrées par l'élaboration d'une méthode de dimensionnement en climatisation naturelle des bâtiments en Côte d'Ivoire, et par la contribution à un guide de la climatisation dans les DOM.

LE PRESENT MEMOIRE APPORTE UNE CONTRIBUTION SUR LE PLAN THEORIQUE, NUMERIQUE ET EXPERIMENTAL A L'ETUDE DU COMPORTEMENT THERMIQUE D'UN SYSTEME CELLULE D'HABITATION EN REGIME VARIABLE. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS RAPPELONS LA DEMARCHE DE L'ANALYSE MODALE QUE NOUS APPLIQUONS AUX CAS DE LOCAL MONOZONE ET DE LOCAL BIZONE. PARTANT DES FORMULES SIMPLIFIEES TIREES DE LA RESOLUTION ANALYTIQUE PAR ANALYSE MODALE, NOUS PRESENTONS UNE FORMULATION APPROCHEE DE LA CARACTERISATION DE L'INERTIE THERMIQUE D'UNE ZONE. CETTE FORMULATION APPROCHEE REGROUPE L'INFORMATION SPECTRALE, CONTENUE DANS LA REPONSE EN TEMPERATURE DE ZONE, DANS UNE RAIE DITE RAPIDE ET UNE APPELEE LENTE. CETTE FORMULATION PEUT ETRE UTILISEE AVANTAGEUSEMENT POUR LES CALCULS D'AVANT PROJET. NOUS MONTRONS DANS QUELLE MESURE LES PARAMETRES APPROCHES PEUVENT ETRE CONSIDERES COMME SATISFAISANTS. LEURS VALEURS SONT CONFRONTEES, DANS LE CADRE D'UNE ETUDE PARAMETRIQUE, AUX RESULTATS THEORIQUES ISSUS DE L'ANALYSE MODALE POUR PLUSIEURS CONFIGURATIONS DE CELLULES. L'INFLUENCE DES PARAMETRES EPAISSEUR D'ISOLANT, DEBIT DE RENOUVELLEMENT D'AIR ET SURFACES DES CLOISONS EST EXAMINEE. POUR MONTRER L'UTILITE PRATIQUE DE CETTE METHODE, CES CRITERES SIMPLIFIES SONT INTEGRES DANS DES METHODES DE DIMENSIONNEMENT : CALCUL DU COEFFICIENT DE SURPUISSANCE D'UNE INSTALLATION DE CHAUFFAGE, DETERMINATION DES PARAMETRES D'UNE INTERMITTENCE AINSI QUE DU DEBIT D'UN RAFRAICHISSEMENT D'ETE. ENSUITE, UNE ETUDE EXPERIMENTALE A ETE REALISEE SUR UNE CELLULE D'ESSAI AU LABORATOIRE AFIN DE PERMETTRE D'APPORTER UN DEGRE DE CONFIANCE SUFFISANT A L'OUTIL PROPOSE. DES SIMULATIONS ONT EN PARTICULIER ETE EFFECTUEES POUR LE CAS DE LA MISE EN MARCHE D'UN CHAUFFAGE ET LA SOLLICITATION EN TEMPERATURE EXTERIEURE. PAR AILLEURS, SONT PRESENTES LES RESULTATS DE DETERMINATION DES AJUSTEMENTS DE CONSTANTE DE TEMPS ET CEUX DES HAUTEURS DE RAIES ASSOCIEES. A TITRE DE COMPARAISON SONT EGALEMENT DONNEES LES VALEURS DECOULANT DE L'ETUDE APPROCHEE.

DES ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES MONTRENT QUE LA PRISE EN COMPTE DES GRANDEURS CLIMATIQUES DOMINANTES DU CLIMAT TROPICAL HUMIDE ET LEURS EFFETS SUR UN ETRE HUMAIN SONT PRIMORDIALES DANS L'EVALUATION DU CONFORT THERMIQUE. NOUS PROPOSONS AINSI UN INDICE DE CONFORT ADAPTE A CE CLIMAT. DANS CE TYPE DE CLIMAT, UNE DES STRATEGIES POUR AMELIORER LA QUALITE THERMIQUE D'UN BATIMENT EST L'UTILISATION DE LA VENTILATION NATURELLE. UNE ETUDE PARAMETRIQUE SUR L'INFLUENCE DES ELEMENTS ARCHITECTURAUX PERMETTANT D'AMELIORER LA VITESSE D'AIR INTERIEUR, ET ENSUITE LE CONFORT THERMIQUE DES USAGERS, A ETE REALISEE A L'AIDE D'UNE METHODE NUMERIQUE DE TYPE CFD. CETTE ETUDE PARAMETRIQUE NOUS A PERMIS DE CONSTITUER LA BASE DE DONNEES UTILISEE POUR LA REALISATION DU MODELE PREDICTIF DE DETERMINATION DES COEFFICIENTS DE VITESSE. L'ETUDE PORTE SUR L'EXPLOITATION DE MODELES DITS COMPORTEMENTAUX, POUR LE CALCUL DES COEFFICIENTS DE VITESSE DE L'AIR DANS LES BATIMENTS. LA METHODE D'EVALUATION DE CES COEFFICIENTS PROPOSES UTILISE LES RESEAUX DE NEURONES. NOUS INSISTONS SUR LES DIFFICULTES RENCONTREES AVEC LES MODELES CLASSIQUES DE LA MECANIQUE DES FLUIDES LORSQUE L'ON CHERCHE A EVALUER LES COEFFICIENTS DE VITESSE, EN TENANT COMPTE D'UN NOMBRE SIGNIFICATIF DE PARAMETRES ARCHITECTURAUX. LES EXPLOITATIONS PRESENTEES MONTRENT QUE LES MODELES PROPOSES FONCTIONNENT BIEN ET PERMETTENT D'OBTENIR DES RESULTATS FIABLES, COMPTE TENU D'UN APPRENTISSAGE DU RESEAU DE NEURONES RAISONNABLE EN TEMPS DE CALCUL. NOUS AVONS ETABLI UN CODE D'EVALUATION DU CONFORT THERMIQUE EN CLIMAT TROPICAL HUMIDE DANS UNE STRUCTURE D'ACCUEIL MODULAIRE : TRNSYS. CE CODE REPOSE SUR UN MODELE SIMPLIFIE DES PHENOMENES DE TRANSFERTS ET L'INTEGRATION DU CALCUL DU COEFFICIENT C#V A L'AIDE DES RESEAUX DE NEURONES MIS EN JEUX. L'INFLUENCE DES PARAMETRES ARCHITECTURAUX SUR LE CONFORT THERMIQUE A EGALEMENT ETE ETUDIEE.

PROPOSITION ET ANALYSE DES MODELES MATHEMATIQUES SIMPLES ETABLIS EN REGIME VARIE, ACCESSIBLES AUX MICROORDINATEURS ET RENDANT COMPTE AVEC UNE PRECISION SUFFISANTE DU COMPORTEMENT THERMIQUE DES BATIMENTS. LES PAROIS OPAQUES SONT, DANS UN PREMIER TEMPS, MODELISES PAR DIFFERENTS SCHEMAS ELECTRIQUES DONT LA VALIDITE ET LES LIMITES SONT DETERMINEES. PROPOSITION DE DEUX MODELES DE BATIMENT: LE PREMIER BASE SUR UNE DESCRIPTION GLOBALE DES ECHANGES THERMIQUES, LE SECOND ISSU D'UNE ANALYSE DES PHENOMENES PLUS FINE ET D'UN DECOUPAGE DE L'HABITAT EN DEUX ZONES. LARGE EVENTAIL DE LEURS POSSIBILITES, COHERENCE DES BILANS THERMIQUES OBTENUS A PARTIR DE SIMULATIONS ANNUELLES SONT MONTRES. EN PARALLELE, ETUDE DE LA MODELISATION DE LA VENTILATION D'UN LOGEMENT

Ces travaux traitent d'un type particulier de parois complexes, incluant des produits minces réfléchissants (PMR). Ils sont utilisés en isolation thermique des bâtiments en raison de leurs faces réfléchissantes. Cependant, compte tenu de leur constitution, ils ne sont pas tous définis comme des isolants thermiques (norme NF-P-75-101), ce qui les exclut des procédures de certification. Leur mise en oeuvre nécessite des lames d'air, ce qui génére des transferts énergétiques couplés. La problématique des PMR est ainsi double, réglementaire et scientifique. Pour y répondre, une méthodologie en deux volets est proposée. Le premier consiste en la détermination expérimentale des caractéristiques thermiques de toitures complexes ; le second traite de la modélisation d'une toiture complexe au départ d'un code de calcul dédié. Les deux volets sont conciliés dans une démarche de validation expérimentale, menant à l'évaluation de la fiabilité des prédictions du code de calcul.