Rénovation Énergétique

Introduction :

Cet étude souligne le potentiel significatif de l'efficacité énergétique dans le secteur du bâtiment et l'importance des systèmes passifs et des conceptions bioclimatiques pour atteindre des objectifs de réduction des gaz à effet de serre et d'amélioration du confort thermique. Elle fournit un exemple concret d'étude d'efficacité énergétique et de son impact sur la réduction des émissions de CO2 dans le contexte marocain.

Problématique et Objectifs :

Cette recherche porte sur l'amélioration des performances énergétiques dans le secteur du bâtiment au Maroc, qui représente 27% de la consommation nationale totale d'énergie et est un contributeur majeur aux émissions de gaz à effet de serre. Son objectif principal est d'étudier, à la fois expérimentalement et numériquement, le potentiel de rafraîchissement et de chauffage de systèmes passifs intégrés à une maison "moderne" à Marrakech.

Ce travail s'inscrit dans un effort plus large visant à réduire la consommation énergétique du secteur du bâtiment et à promouvoir les constructions neuves et la rénovation des bâtiments existants avec des conceptions bioclimatiques adaptées au climat local pour servir de référence pour les professionnels et les particuliers en matière d'efficacité énergétique des bâtiments.

Méthodologie :

La modélisation du comportement transitoire de la charge thermique de la maison sur une année climatique a été réalisée à l'aide du logiciel de simulation dynamique TRNSYS (TRansient SYstem Simulations). Des études expérimentales parallèles ont été menées, incluant des suivis (monitorings) des températures et humidités de l'air dans différentes zones et saisons de la maison. Ces mesures ont servi à valider les simulations numériques et à analyser le comportement thermique hivernal et estival du bâtiment. Un diagnostic thermique par caméra infrarouge a également été effectué.

Principaux Résultats :

Rénovation optimale & Comparaison des techniques d'isolation

La combinaison la plus bénéfique identifiée pour la rénovation de la maison inclut l'isolation des murs par une lame d'air, l'isolation du toit avec des systèmes d'ombrage mobiles, l'utilisation du double vitrage et une stratégie de ventilation nocturne. Ces solutions ont démontré leur efficacité dans le climat semi-aride de Marrakech, même face à une orientation défavorable (Est-Ouest).

La technique de la double dalle s'est avérée plus coûteuse et moins bénéfique que l'isolation par le polystyrène, même avec une barrière radiante. La meilleure configuration en termes de rapport performance/prix est l'utilisation de doubles murs avec une lame d'air de 5 cm, une isolation du toit par une couche de 4 cm de polystyrène extrudé, et l'utilisation de systèmes d'ombrage pour le toit et les fenêtres.

Intégration d'un Plancher Chauffant Solaire dans un Hammam domestique

L'étude a également exploré l'intégration de l'énergie solaire pour le chauffage de l'eau et de l'espace d'un Hammam, un aspect nouveau à l'échelle locale et internationale. Un dimensionnement de ce Hammam solaire a été réalisé par simulations thermiques dynamiques, validées par des campagnes de mesures hivernales. Une étude économique détaillée a permis de déduire le temps de retour sur investissement du système. L'utilisation d'un plancher chauffant pour le chauffage de l'espace d'un Hammam est une application très peu documentée dans la littérature.

Publications et références

Sobhy, I., Brakez, A., & Benhamou, B. (2024). Impact of climate change on the potential of free-cooling strategies for a retrofitted building in a hot climate. Indoor and Built Environment, 33(6), 1030-1051.

Sobhy, I., Benhamou, B., & Brakez, A. (2021). Effect of retrofit scenarios on energy performance and indoor thermal comfort of a typical single-family house in different climates of Morocco. Journal of Engineering for Sustainable Buildings and Cities, 2(2), 021003.

Sobhy, I., Brakez, A., & Benhamou, B. (2017). Analysis for thermal behavior and energy savings of a semi-detached house with different insulation strategies in a hot semi-arid climate. Journal of Green Building, 12(1), 78-106.

Sobhy, I., Brakez, A., & Benhamou, B. (2017). Energy performance and economic study of a solar floor heating system for a Hammam. Energy and Buildings, 141, 247-261.