Échanges thermiques d’une maison
Objectif : quantifier par simulation les échanges thermiques au sein d’une maison et comparer le comportement de différents matériaux.
Vous répondrez aux questions sur un document texte (MS Word, LibreOffice Writer ou Texte Cryptpad).
La présentation doit être claire, concise, soignée, et comporter des captures d’écran et/ou photos pertinentes.
Modélisation
Pour modéliser le comportement thermique d’une maison d’habitation, selon un modèle unidimensionnel (tel que Simscape), on considère la maison comme un ensemble de 3 parois en parallèle, possédant chacune leurs propriétés (matériau, surface, épaisseur).
De part et d’autre de cet ensemble de parois, une certaine quantité d’air finie à l’intérieur, et une quantité d’air infinie à l’extérieur.
Chaque paroi possède les propriétés suivantes :
Et sera modélisée ainsi avec Simscape :
L’ensemble est placé dans un sous-système, derrière un masque, pour obtenir une interface simplifiée :
- Bois (sapin)
- Parpaing
- Laine de verre
- Brique alvéolaire
- Vitre (double vitrage 4/16/4)
Simulation
Télécharger le modèle Simscape : maison.slx
Dans un premier temps, nous considérerons une maison de forme parallélépipédique de dimensions :
- surface au sol (carrée) : 100 m²
- hauteur : 6 m
Les paramètres globaux du modèle sont modifiables depuis l’onglet « Callbacks »/InitFcn », accessible en faisant clic-droit sur le fond modèle, puis « Model Properties » :
T0.
Comportement d’une paroi simple
-DT (adapter le temps de simulation en conséquence). Utiliser la fonctionnalité « Cursor Measurements » 
du Scope.
Maison complète avec convection et cycle jour/nuit
À présent, on considère une maison avec un toit en double pente à 30°, et des fenêtres occupant 15% des parois verticales.
- Les murs sont en brique alvéolaire de 30cm, doublés d’une couche de 10 cm de laine de verre.
- La toiture est en tuiles (béton) de 3 cm, doublées d’une couche de 20 cm de laine de verre.
- Les fenêtres sont à double vitrage 4/46/4