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1.4 : Le maillage de l’enveloppe

Les enceintes habitées sont donc définies comme de grands volumes d’air (de quelques à quelques dizaines de m³) que nous avons représentés par une à deux dizaines de zones. Elles sont entourées par des surfaces, plus ou moins épaisses et poreuses, elles-mêmes constituant l’enveloppe. Cette enveloppe peut donc être étanche (pas de transfert de masse entre l’enceinte et l’extérieur) ou partiellement poreuse (renouvellement d’air, chauffage aéraulique ou ventilation, défaut d’étanchéité voulu ou non).

L’expérience acquise dans le domaine des enceintes habitées montre que l’on peut faire une hypothèse de monodimensionalité des transferts thermiques entre le volume interne et l’extérieur. Le découpage de cette enveloppe peut donc facilement rester très rustique dans les 2 autres dimensions : environ 20 à 50 « surfaces » sont suffisantes pour un habitacle automobile précis, et seulement une dizaine pour certaines pièces de bâtiment.

Il est à noter que l’on ne découpe pas les surfaces ainsi définies si elles sont, en partie, exposées au rayonnement solaire direct (tache solaire). Sauf pour des études spécifiques, la tache solaire est « diluée » sur toute la surface, qui possède ainsi un comportement homogène.

Figure 8 : découpage des surfaces enveloppes d’un habitacle automobile
Dans le sens du transfert thermique, quelques nœuds seulement permettent de modéliser avec une précision largement suffisante son comportement thermique. Chaque « paroi » est décomposée en couches homogènes et isotropes. Les contacts entre couches sont considérés comme parfaits. Certains nœuds sont à l’interface solide – gaz ou solide - solide, les autres sont internes à une couche homogène.


Figure 9 : décomposition de l’enveloppe dans le sens des transferts
Le maillage du volume et de son enveloppe, avec des variantes selon le domaine d’application, est donc une opération simple, qui a été automatisée à partir de la géométrie des problèmes posés.