Contexte de l’étude
Les projets de construction sont généralement évalués à partir d’images — photos ou rendus — rarement mises en relation avec des données chiffrées fiables. Le confort d’un bâtiment (thermique, acoustique, hygrométrique, tactile, olfactif) n’est perçu qu’après réalisation, ce qui limite la compréhension des choix techniques. Pour encourager la construction performante, il devient essentiel de relier visuellement sensations, données et conception.
Le projet vise ainsi à rendre perceptible et qualifiable le confort dans des bâtiments très performants (type passif) et à le mettre en lien avec les besoins énergétiques et les choix esthétiques. À terme, il s’agit de rapprocher architectes et thermiciens pour une approche intégrée de la conception.
Le rôle du climat en général et la prise en compte du changement climatique en particulier est encore peu maîtrisé par de nombreux architectes, alors qu’il est déterminant pour l’adaptation des bâtiments et la réduction de leur impact environnemental. Les ressources documentaires en architecture bioclimatique restent limitées et souvent empiriques, et la notion de confort demeure variable.
L’approche graphique de Philippe Rahm a ouvert une voie pour représenter les flux thermiques et leur influence sur le confort, mais elle reste critiquée pour son manque de fondement scientifique. De fait, la modélisation précise des flux — chauffage, ventilation, convection, évaporation — est complexe, longue et repose sur des outils coûteux, peu accessibles aux TPE/PME.Travail à effectuer
Le stagiaire devra procéder à une recherche bibliographique et scientifique de l’etat de l’art actuel du sujet. Karawitz mettra à disposition des plans en 2D et/ou des modèles 3D de différents projets passifs ou non. À partir de ces documents, le stagiaire en master analysera le comportement thermique des bâtiments et le modélisera. Plusieurs scénarii seront étudiés. Le nombre de simulation sera à déterminer au début du projet.
Résultats attendus
Pour chaque configuration étudiée, il est attendu la production d’images 2D ou 3D représentant, de manière fiable scientifiquement et lisible graphiquement, Les gradients de température et les zones de confort, dépendant de la température opérative (déterminée par la température de l’air et des parois adjacentes) et de la vitesse d’air.
Plusieurs scénarii comparatifs pourront être proposés pour chaque projet, afin d’illustrer l’impact concret de certains choix architecturaux ou techniques : épaisseur d’isolant, protections solaires, ventilation simple flux ou double flux, etc.
Ces représentations seront associées aux performances de l’enveloppe et ou des systèmes ainsi que de l’impact sur les besoins énergétiques calculés avec l’outil PHPP (Passive House Planning Package), soit dans le cadre du présent programme, soit en interne par Karawitz.
L’objectif est de réaliser une ou plusieurs publications et conférences et d‘utiliser les résultats pour sensibiliser :
- les professionnels du bâtiment, les maitres d’ouvrages dans leur choix et faire evoluer leurs critères
- les étudiants en architecture
- le grand public.
La thématique pourra être approfondie pour donner lieu à une thèse.
