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Optimisation de parois

Optimisation de parois

L’objectif est d’optimiser une paroi quelconque constituée de couches matérielles et/ou de lames d’air et d’en donner sa composition. Les critères d’optimisation retenus sont la résistance thermique, seul critère chiffré imposé par la réglementation thermique, et la capacité thermique. L’outil d’optimisation multicritère utilisé est MOGA (Multi-Objective Genetic Algorithm). Dans cet outil, les fonctions résistance et capacité doivent être calculées de façon rapide, dans un processus stochastique. Si le calcul de la résistance et de la capacité est relativement simple en régime stationnaire, il est nettement plus délicat à effectuer en régime instationnaire. Pour atteindre cet objectif, une étude du transfert thermique à travers une cavité partitionnée a été menée en régime stationnaire et instationnaire. Un modèle analytique pseudo-1D simulant les transferts conductif, convectif et radiatif a été établi, puis validé par une étude numérique bidimensionnelle et une étude expérimentale. Ce modèle permet le calcul en régime permanent et sinusoïdal de la résistance et de la capacité d’une cavité partitionnée. Une étude de sensibilité à des paramètres tels que le nombre de cloisons de la cavité partitionnée, leur épaisseur, leur conductivité thermique, leur émissivité a apporté des résultats physiques nouveaux. En effet, il n’existe pas dans la littérature d’études du transfert couplé dans un tel système en régime instationnaire, la majorité des travaux négligeant le transfert radiatif pourtant prépondérant. Une fois établis les modèles permettant l’évaluation de la résistance et de la capacité de parois quelconques, l’optimisation a permis d’établir la composition de parois optimales vis-à-vis des critères choisis. On a également montré la plus grande efficacité de l’isolation extérieure et mis en évidence une épaisseur optimale de couche massive.