Recherche de la performance en simulation thermique dynamique : application à la réhabilitation des bâtiments

Le secteur du bâtiment est en evolution et se doit de repondre aux problematiques environnementales actuelles aussi bien dans la construction neuve que dans la rehabilitation. La simulation thermique offre le moyen de repondre a cette problematique, mais se limite a une estimation des performances specifiques aux parametres qui ont ete definis. Ce travail de these propose une methodologie basee sur les puissances de calcul actuelles pour evaluer le comportement du bâtiment sur differentes plages de variation des entrees. Ces variations permettront, en fonction des proprietes qui leur sont attribuees, de rechercher des solutions de rehabilitation ou d'evaluer l'incertitude sur les sorties du modele thermique. Afin de realiser cela, des methodes d'analyse de sensibilite performantes sont utilisees a travers un outil d'analyse specifiquement developpe pour le logiciel de simulation EnergyPlus. Cet outil permet une evaluation quasi automatique du modele energetique de bâtiment via : des techniques d'echantillonnage eprouvees LHS et LP-Tau, des techniques d'analyse performante pour un nombre de simulations reduit RBD-FAST et RBD-SOBOL, une gestion avancee des entrees et sorties permettant une evaluation detaillee du bâtiment, quelle que soit sa geometrie. Les techniques d'analyse de sensibilite sont employees pour proposer une vision precise des principales relations presentes au sein du modele. Pour repondre a la contrainte du cout de calcul, la recherche de solution est realisee a travers un meta-modele issu d'une decomposition en polynome de chaos. Une interface graphique utilise cette approximation du modele complexe du bâtiment pour proposer de facon instantanee une vision claire du comportement de chaque entree sur les sorties, ainsi que leurs tendances et les plages de variation ideales afin de choisir des solutions. Il est possible de coupler la recherche de solution a l'analyse d'incertitude afin de proposer des solutions robustes et identifier les principales raisons d'un ecart entre simulation et realite. La methodologie des travaux de these encourage a l'optimisation de la comprehension du modele plus qu'a la recherche d'une solution particuliere.L'objectif de la demarche est de fournir des outils d'analyse afin d'aider l'expert dans la recherche de solution et ainsi de mettre en place des representations graphiques qui facilitent la comprehension du systeme bâtiment, pour un gain en transparence et l'integration de nombreuses contraintes de projet.