Facades double peau (FDP)

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Contexte

Une façade double peau ventilée peut être définie comme étant une façade traditionnelle simple doublée à l'intérieur ou à l'extérieur par une seconde, essentiellement vitrée. Chacune de ces 2 façades est couramment appelée peau. Une cavité ventilée - qui a une épaisseur allant de quelques centimètres pour la plus étroite à quelques mètres pour les plus larges - est entre les deux peaux. Pour certaines façades double peau, la ventilation de la cavité est contrôlée par des ventilateurs et/ou des ouvertures. Les peaux intérieures et extérieures ne sont pas nécessairement étanche (comme par exemple la façade de type louvre). Des équipements automatiques, comme les dispositifs d'ombrage, les fenêtres motorisées ou les ventilateurs sont la plupart du temps intégrés à la façade. La différence majeure entre une façade double peau ventilée et plusieurs vitrages étanches, se situe  dans la possibilité de contrôler la ventilation dans la cavité de la façade double peau.

La norme standard prEN 13119, spécifie les terminologies associées aux murs rideaux d'une façade double peau. Ils sont définies de la manière suivante :

Façade rideau

Façade extérieure d'un bâtiment généralement constituée de métal bois ou PVC, comportant des éléments d'ossature horizontaux et verticaux assemblés entre eux et solidarisés à la structure porteuse du bâtiment, qui assure elle-même ou en conjonction avec des éléments de structure l'ensemble des fonctions d'un mur extérieur, par contre, elle ne participe pas à la stabilité du bâtiment.

Façade double peau

Principe de façade rideau constituée d'une peau extérieure de vitrages et d'une paroi intérieure construite comme une façade rideau qui avec la peau extérieure assure toutes les fonctions d'un mur.

Cette définition inclue uniquement des références aux aspects constructifs et structurels de la façade. Aucune référence n'est faite à la ventilation de la cavité. Formellement le terme Façade double peau ne désigne pas directement une façade ventilée. Pour cette raison, le terme Façade double peau ventilée a été proposée comme terme générique pour désigner ces façades.

Les façades double peau (FDP) peuvent être catégorisées en fonction du type de ventilation.

Type de ventilation

Nom du concept

Naturel

Facade passive

Mécanique

Façade active

Hybride

Façade interactive

 

Le tableau ci-dessus détaille les noms des différentes façades, faisant uniquement référence au type de ventilation, et ne donne aucune indication sur le cloisonnement de la façade ou les modes de ventilation.

Exemple de façade double peau

Un modèle simple d'une FDP a été créé par DesignBuilder (Double Skin Facade Exemple.dsb). La copie écran ci-dessous représente le modèle au niveau bloc.

Double facade example

Le modèle a été créé en utilisant un unique bloc. Un cloison permet de séparer ce bloc en 2 zones, une qui représente l'espace occupé et l'autre pour la cavité ventilée. Le vitrage sur la cloison a été dessiné au niveau surface.

Modélisation

Lorsque vous utilisez DesignBuilder pour modéliser une façade double peau, des considérations importantes sont à prendre en compte.

Tout d'abord, le type de zone dans l'onglet activité doit être fixé à 3-Cavité au niveau de la zone correspondante, ce qui permet les modifications suivantes dans le modèle :

La zone est fixée sans occupation, en chargeant les prédéfinitions <None> pour l'activité, le CVC et l'éclairage.
L'algorithme de convection interne 5-Cavité est choisi pour le dimensionnement chauffage, climatisation et pour la simulation afin de modéliser correctement l'espace aérien.
L'algorithme de distribution solaire est fixé à 3-Intérieur et extérieur complet, pour les calculs de conception climatisation et pour la simulation, ce qui permet une distribution correcte du rayonnement solaire vers les surfaces internes de la zone.

Dans le modèle exemple un système de contrôle de ventilation simple a été défini dans la zone cavité pour introduire 10 Vol/h d'air neuf dans la cavité, lorsque la température de l'air de la cavité est supérieure à 24°C. Ce qui permet d'éviter une éventuelle surchauffe de la cavité, et de réduire les charges de climatisation pour la zone occupée.Le planning et la consigne peuvent être ajustés pour régler plus finement la ventilation. Nous supposons qu'il n'y a pas de transfert d'air entre la cavité et la zone occupée. Ceci peut être modifié en utilisant une approche similaire à celle décrite dans l'exemple du mur trombe, où des aérations ont été placées dans la cloison.

 

Ensuite, une casquette est ajoutée pour contrôle l'exposition solaire en été.

1.Étant donné que le modèle utilise une zone pour définir la cavité de la façade double peau, la vitre inter est intérieure et nécessite donc d'activer l'option de distribution solaire Intérieure et extérieure complet, pour laisser passer le rayonnement à travers la vitre intérieure, en plus de l'extérieure. Lisez attentivement les restrictions  associées à l'utilisation de cette option, avant de l'utiliser.
2.Attention, lorsque vous comparez le rayonnement solaire transmis à la zone double façade avec le rayonnement solaire transmis à la zone occupée, car ces derniers n'incluent pas la re réflexion du soleil par les fenêtres extérieure. Lisez les definitions des résultats de sorties, pour plus d'informations.

Source des informations sur les FDP :

http://www.bbri.be/activefacades/new/content/1_home/en.html