Évaluation des performances des façades vitrées

Innover pour accroître les performances constructives et assumer les enjeux de la préservation énergétique et du développement durable : C'est le  défi qui mobilise l’ESTP et son réseau de partenaires publics et privés. L’Institut de Recherche de l’ESTP a ainsi été créé en 2009. Il regroupe les personnels de recherche et les laboratoires des campus ESTP de Cachan, Dijon et de Troyes. L’Institut de recherche a été évalué pour la première fois par l’AERES en 2014. Depuis 2016, il est laboratoire d’accueil de l’École Doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (SIE) de l’Université Paris-Est (UPE). 

Grâce à un ancrage au cœur des politiques territoriales parallèlement à un objectif de développement international, l’Institut de Recherche vise à acquérir une dimension qui lui permettra de se positionner au cœur d’un réseau académique fort, de répondre aux besoins d’innovation du secteur et de devenir pour l’école un vecteur de croissance par le biais de la recherche appliquée.

Contexte
L’entreprise GOYER, implantée en Région Centre Val de Loire, spécialisée dans les façades vitrées innovantes, souhaite renforcer la maîtrise de la performance réelle de ses solutions en conditions d’usage.
L’entreprise Goyer et l’ESTP s’associe pour proposer une étude sur l’évaluation de l’efficacité énergétique des façades par traitement de données et modélisation hygrothermique du bâtiment. L’ESTP mettra à disposition son expertise et ses compétences sur le traitement des données et la modélisation par simulation de l’ambiance thermique générée par la solution de l’entreprise GOYER. Dans ce contexte l’entreprise GOYER et l’ESTP propose donc un sujet de stage en Recherche et Développement en 3ème année d’école d’ingénieur ou Master 2 sur l’évaluation de la performance thermique des façades.

Objectifs :
L’objectif principal est de quantifier et d’optimiser les performances réelles des façades vitrées dans des conditions d’usage réel. En combinant des mesures expérimentales in situ avec une modélisation numérique, le sujet vise à simuler le comportement thermique des façades.

Les objectifs de ce travail de R&D lors d’un stage de recherche 3ème année d’école d’ingénieur ou Master 2 en génie civil sont les suivants :
1.Capitaliser la donnée issue de l’instrumentation d’un bâtiment disposant des solutions GOYER ou Simuler de la donnée de capteur : Structurer une base de données expérimentale
2.Construire un modèle statique (BIM) de l’ouvrage
3.Construire un modèle énergétique du bâtiment pour évaluer la capacité énergétique.
4.Simuler différents scénarios d’orientation, d’usage et de climat pour proposer des recommandations de conception.

Méthode :
Travail à réaliser dans le cadre de ce stage
Le stagiaire sera chargé des missions suivantes :

Phase 1 : État de l’art
•Analyse bibliographique des modèles thermiques et hygrothermiques appliqués aux façades vitrées.
•Sélection des paramètres clés à observer (température, humidité, rayonnement solaire, flux thermiques).
•Identification des outils de simulation, plateformes BIM et capteurs les plus adaptés.

Phase 2 : Recueil des données d’entrée de simulation et capitalisation dans une base de données dédiée
•Sélection d’un bâtiment représentatif équipé de façades GOYER et instrumenté.
•Sinon simulation de donnée de capteur

Phase 3 : Développement du modèle
•Construction de la maquette BIM enrichie (géométrie, matériaux, conditions d’usage) et données des capteurs.
•Intégration des caractéristiques thermo-physiques réelles des façades GOYER (facteurs solaires, coefficients de transmission thermique, inertie...).
•Mise en place d’un modèle de simulation dynamique (par exemple via EnergyPlus, TRNSYS) pour reproduire le comportement thermique et hygrométrique de la façade dans le temps.

Le candidat doit être un étudiant en troisième année d’école d’ingénieur ou en Master 2 ou équivalent, avec une spécialisation en génie civil / génie énergétique (thermique) et modélisation numérique.
Les compétences attendues sont :
▪Rigueur scientifique dans la mise en place et l’exploitation des mesures.
▪Solides bases en thermique du bâtiment.
▪Appétences à la modélisation numérique et traitement numérique des données.
▪Esprit d’initiative pour mener à bien la mission et optimiser l’usage des démonstrateurs.
▪Capacité d’analyse et de synthèse pour interpréter les résultats et formuler des recommandations.
▪Des compétences en instrumentation, ainsi qu’en modélisation numérique.