Spécialisés dans l’ingénierie du bâtiment en milieu tropical, notamment dans l’océan Indien et en Afrique, nous avons utilisé le logiciel IES Virtual Environment (IESVE) pour vérifier et optimiser une stratégie de ventilation naturelle sur un collège neuf de 600 élèves à Mamoudzou, à Mayotte. La démarche a permis d’assurer le confort thermique sans recours à la climatisation sur la majorité des heures d’occupation.
Chiffres clés
- Collège neuf et logements de fonction, 4 012 m², pour 600 élèves à Mamoudzou (Mayotte)
- Objectif énergétique du programme de 20 kWh/m²/an, avec un cahier des charges visant à minimiser la climatisation et à maximiser la ventilation naturelle
- Confort thermique atteint sur plus de 80 % des heures d’occupation dans les salles de classe, pour une vitesse d’air de 1,5 m/s
- L’arrêt de la climatisation pendant les mois les plus frais réduit les consommations de plus de 30 %, soit une économie de plus de 12 MWh/an et de 8,8 tonnes équivalent CO₂ par an
- SunCast, Apache, MacroFlo et MicroFlo mobilisés pour l’analyse des ombrages, la modélisation énergétique dynamique, la simulation de ventilation naturelle et la CFD extérieure
Concevoir le confort en climat tropical
Sous le climat tropical de Mayotte, la ventilation naturelle est difficile à obtenir sans expertise adaptée. Nous avons appliqué les principes de la conception bioclimatique à toutes les étapes : non seulement en orientant le bâtiment pour capter les vents dominants et les brises thermiques, mais aussi en organisant son volume autour d’une cour afin de générer des ombres portées sur les façades. Très perméables, ces façades intègrent des jardins suspendus qui laissent l’air circuler librement à travers le bâtiment. Enfin, les blocs de terre comprimée (BTC) mis en œuvre sur les parois extérieures donnant sur la cour apportent inertie thermique et déphasage, modérant passivement les températures intérieures.
Pour valider que cette stratégie fonctionnerait comme prévu dans des conditions climatiques réelles, nous avons utilisé IESVE afin de modéliser finement les écoulements d’air, le comportement thermique et la performance énergétique du bâtiment. Une analyse CFD extérieure via MicroFlo a permis d’évaluer les performances aérauliques et de dimensionner les ouvrants en fonction des vents dominants et des brises thermiques. Ces résultats ont ensuite été transférés dans MacroFlo pour simuler la ventilation naturelle et les échanges convectifs inter-zones au sein du bâtiment, les taux de confort étant confirmés à l’aide du diagramme bioclimatique de Givoni, qui a fourni une base rigoureuse et objectivée à la stratégie de ventilation.
Un flux de travail intégré, de l’analyse solaire à la performance énergétique
L’un des principaux atouts d’IESVE tient au niveau d’intégration de ses différents modules. Nous avons mobilisé SunCast pour réaliser l’analyse des ombrages, en tenant compte des masques environnants et des protections solaires, et calculer les apports solaires associés sur l’enveloppe. Apache a ensuite permis l’évaluation dynamique des consommations énergétiques, l’analyse des apports de chaleur liés à l’exploitation du bâtiment, le dimensionnement des systèmes et l’estimation des consommations correspondantes : nous avons ainsi disposé d’une vision complète du comportement du bâtiment sur l’année entière, permettant une optimisation ciblée avant la construction.
Pourquoi nous avons choisi IESVE
Le choix d’IESVE répond d’abord à un besoin de continuité. Passer de la CFD extérieure à la modélisation de la ventilation naturelle, à l’analyse des ombrages et à la simulation énergétique dynamique au sein d’une même plateforme intégrée a réduit la complexité d’un programme techniquement exigeant et maintenu la cohérence des résultats entre les disciplines.
Il répond ensuite à une exigence de fiabilité. Sur les projets en climat tropical, où la ventilation naturelle constitue la clé de voûte du confort comme de la stratégie énergétique, MacroFlo offre une capacité difficile à retrouver ailleurs : simuler efficacement et avec un haut niveau de confiance les taux de renouvellement d’air et les niveaux de confort obtenus. Découvrez comment nous pouvons vous accompagner sur vos projets en climat tropical.
- Client : Rectorat de Mayotte
- Architects : COCO Architecture and GRZ Mayotte
- Engineering consultancy : INTEGRALE Ingénierie
