Optimisation topologique et de forme des parois opaques de bâtiments – TOPS

Dans le contexte environnemental actuel et le stress thermique induit par le changements climatiques futurs, il est capital d’élaborer des bâtiments à haute efficacité énergétique. Depuis prêt de 50 ans, de nombreux outils de simulations ont été développés pour modéliser les phénomènes de transferts dans les enveloppes des bâtiments afin d’estimer la consommation énergétique globale. Cependant, les enveloppes sont toujours conçues planes par association de plusieurs couches de différentes propriétés thermiques. En d’autres termes, n’est il pas possible d’élaborer des enveloppes plus performances en oeuvrant sur la forme et la topologie pour minimiser les pertes thermiques? L’objectif de ce projet est donc de développer un cadre numérique et expérimentale pour optimiser la forme et la topologie des enveloppes de bâtiments. Pour atteindre cet objectif et combler les manques de l’état de l’art, une approche mêlant développements numériques et campagne experimentale sera menée: (1) un modèle innovant de transfert en régime transitoire considérant les variations spatiales et temporelles des conditions aux limites sera élaboré, (2) une stratégie rapide d’optimisation sera construite pour déterminer la forme et topologie optimale d’une paroi et (3) les résultats numériques seront confrontés à des observations expérimentales obtenues en chambre climatique sur un démonstrateur élaboré à partir d’impression 3D.