Identifiabilité des performances thermiques d’une façade-test soumise à des conditions climatiques réelles
L’enveloppe des bâtiments représente l’interface entre l’environnement extérieur, qui varie avec les conditions climatiques, et l’environnement intérieur, nécessaire pour assurer le confort des occupants. Jusqu’alors, cette enveloppe fonctionnait comme un système passif. Aujourd’hui, elle évolue vers un système plus complexe intégrant de nouvelles fonctionnalités comme le stockage dynamique de chaleur, la gestion dynamique des apports solaires par la gestion du facteur solaire des vitrages. L’évaluation des performances thermiques statiques et dynamiques de ces nouvelles enveloppes exposées aux conditions climatiques réelles représente un réel défi. Il l’est d’autant plus que ces nouvelles façades sont complexes à modéliser à cause de leur géométrie (effets 3D), leur hétérogénéité, la variabilité des propriétés thermiques de leurs matériaux et l’influence des conditions climatiques.
Une cellule test, équipée à la plateforme Tipee, permet de tester des éléments de façades à grande échelle (3 mètres x 3 mètres) soumises à des conditions climatiques réelles et ainsi, déterminer ses caractéristiques thermiques statiques et dynamiques. La cellule-test est une pièce de 48 m3, constituée de cinq parois fortement isolées donnant sur une garde thermique régulée en température, afin de maximiser les déperditions à travers la sixième paroi, c’est-à-dire, l’élément de façade à tester. Un système de chauffage permet de générer des scénarii de température variés pour permettre l’identification des propriétés de façade.
Dans cet article, un modèle thermique (TRNSys) couplé à un modèle aéraulique (CONTAM) est utilisé pour simuler le comportement thermique de la cellule test et tester différentes méthodes d’identification. Après la phase de calibration du modèle, l’influence des conditions expérimentales sur l’identification des performances thermiques de la façade est évaluée (puissance de chauffage, durée de l’essai, dynamique du scénario de chauffage,...). Cette étude est appliquée à un cas simple de façade équipée d’une fenêtre double vitrage.