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Papers by daniel quenard
L'objectif de cette etude est la realisation de composants de la structure des bâtiments inco... more L'objectif de cette etude est la realisation de composants de la structure des bâtiments incorporant des Materiaux a Changement de Phase (MCP) couples a un super-isolant (VIP, Vacuum Insulation Panel), pour d'une part ameliorer l'inertie thermique des parois et le confort a l'interieur des locaux et d'autre part pour realiser une enveloppe legere l'etude est divisee en deux parties. La premiere partie est relative a l'etude des proprietes thermiques des parois soit experimentalemenl soit par simulation numerique. Cette partie a permis de choisir le type de paroi ainsi que le MCP. La deuxieme partie concerne l'etude de deux cellule-tests isolees avec un VIP. Une cellule est equipee de panneaux contenant le MCP couples avec le super isolant. Des mesures de temperatures et de flux ont permis de caracteriser le comportement thermique des deux cellules pour differentes conditions climatiques. Une simulation numerique realisee a l'aide du logiciel TRNSY...
L'invention concerne un materiau composite. Ce materiau composite comprend une feuille de mat... more L'invention concerne un materiau composite. Ce materiau composite comprend une feuille de matiere isolante (2) comportant sur une face une bande meandriforme (3) en constantan recouverte de zones (4) en cuivre, de maniere a definir un fluxmetre forme par des rangees successives de thermocouples individuels. Entre les rangees definies entre les meandres de la bande (3) sont prevus des espaces libres (6) dans lesquels sont realises des premiers motifs (8) egalement en constantan constituant une premiere branche d'un thermocouple; l'autre face de la feuille isolante (2) est recouverte d'une feuille de cuivre (20) dans laquelle sont prevus des seconds motifs (10) egalement en cuivre constituant une deuxieme branche de thermocouples. Les premiers motifs (8) et les seconds motifs (10) sont en contact electrique par des soudures metalliques (12) egalement en cuivre en formant ainsi des thermocouples detecteurs de temperature. On obtient ainsi un materiau composite formant u...
This paper presents an urban modeling tool that analyzes the morphology of low energy and dense c... more This paper presents an urban modeling tool that analyzes the morphology of low energy and dense city areas. Even if the link between building form and energy has been established, the correlation is less obvious at the urban scale. The density of grouped buildings introduces a significant new issue for consideration. Maximizing energy production in urban environments requires the minimization of sun shading. The tool we describe in the paper below relates three parameters: density, energy performance and sun penetration. By optimizing population density, the tool proposes to find the optimal building layout in a city area from sun shading and energy performance criteria. The optimization is accomplished with the genetic algorithm tool Bianca. Our ultimate goal in the development of the tool is to find the optimal form(s) of a low energy and dense city area.
More than 80% of the energy consumption will be influenced by the existing building stock. Accord... more More than 80% of the energy consumption will be influenced by the existing building stock. Accordingly, building renovation has a high priority in many countries. Furthermore, several studies have shown that the most efficient way to curb the energy consumption in the building sector (new & existing) remain the reduction of the heat loss by improving the insulation of the building envelope (roof, floor, wall & windows). All since the first oil crisis in 1973-1974, the national building regulations require improvement of the thermal performance of the building envelope to significantly reduce the energy use for space heating. Following the regulations, the energy efficiency of new buildings has improved. In Europe, targeting to an average U-value close to 0.2 W/m2·K is optimal. Using traditional insulation materials this means an insulation thickness of about 20 cm. Thus, the thickness of internal and/or external insulation layers becomes a major issue of concern for retrofitting pro...
Cybergeo, 2016
Cet article interroge le lien entre formes urbaines et performance energetique. Aujourd’hui, face... more Cet article interroge le lien entre formes urbaines et performance energetique. Aujourd’hui, face aux enjeux du developpement durable, de nombreux urbanistes ont choisi de promouvoir la ville compacte. Si le lien entre compacite du bâtiment et performance energetique n’est plus a prouver, cette relation est moins evidente a l’echelle du quartier, et d’autant moins a l’echelle urbaine, tant la ville est complexe dans sa composition morphologique et spatiale. Cet article analyse d’abord le contexte de la recherche energetique a l’echelle urbaine et conclut a un necessaire changement d’echelle pour une reflexion energetique a la recherche d’une densite urbaine raisonnee. Puis, la recherche menee comprend deux temps. Une premiere etude introductive propose une analyse comparee de six configurations urbaines archetypales, a densite egale, sur la base de criteres energetiques. La seconde etape correspond au travail principal de la recherche : la mise en place d’une methode d’optimisation par algorithmes genetiques de la morphogenese d’un morceau de ville au regard de trois criteres (energie, densite et ensoleillement direct). Enfin, les resultats de cette optimisation sont presentes, le but etant plus specifiquement de discuter les interets et limites d’une telle methode de morphogenese micro-urbaine.
Démarche pour l'étude de l'impact des transferts d'air liés aux défauts d'étanchéité sur le compo... more Démarche pour l'étude de l'impact des transferts d'air liés aux défauts d'étanchéité sur le comportement de l'enveloppe des bâtiments à ossature bois.
La Recherche, 2008
Comment concilier bâtiment et transport pour repondre aux nouvelles reglementations, aux obligati... more Comment concilier bâtiment et transport pour repondre aux nouvelles reglementations, aux obligations de Kyoto ? Quels sont les concepts emergents, applicables des maintenant ?
Energy and Buildings, 2016
This study aims to evaluate the thermal behaviour of a new passive cooling system working with a ... more This study aims to evaluate the thermal behaviour of a new passive cooling system working with a non-continuous ventilation pattern. The research is based on numerical studies and experiments performed on the full-scale phase shifter which was designed and installed at CSTB (Scientific and Technical Centre for Building research), a French building research center. In the first part of this study, we describe a model implemented on the SimSpark simulation platform. The validation phase is in two parts: first, we validate the implementation against the analytical solution for constant airflow and harmonic temperature profile: then we use experimental data to assess its predictive capability with an intermittent airflow pattern. The second part focuses on the optimisation of the system considering the ventilation stop and start times and the quantity of storage material. To investigate its efficiency, two indexes were proposed and computed; one concerns the environment cooling potential and the other the energy storage efficiency which represents its capability to transfer nocturnal potential into daytime potential. The environmental evaluation shows an optimal relations between ventilation stop and start times start exist in order to maximise the mean cooling potential. For non-continuous airflow, the energy storage efficiency index shows that a reduction in the daily ventilation must be combined with a reduction in the material storage volume. Finally, simulations were done for an experimental building with very high energy efficiency (INCA, INES, le Bourget-du-lac, France) for several ventilation strategies. The results in terms of summer thermal comfort show that intermittent ventilation with optimised work periods is an interesting alternative to the more usual continuous ventilation. The choice of appropriate periods of operation permits a damping of the daily temperature swings so that the behaviour approaches one of a high-inertia building.
Sections de rattachement : 60 Secteur : Secondaire RÉSUMÉ. Pour réduire les consommations énergét... more Sections de rattachement : 60 Secteur : Secondaire RÉSUMÉ. Pour réduire les consommations énergétiques dans les bâtiments, des solutions passives ont été développées en augmentant fortement l'isolation des parois extérieures. Un des moyens d'améliorer l'efficacité énergétique du bâti est de concevoir des façades multifonctionnelles qui permettent de capter les énergies disponibles localement : c'est le principe des enveloppes hybrides, capable à la fois d'isoler, de protéger, mais aussi de capter, stocker, transporter l'énergie. L'enveloppe hybride proposée utilise l'air comme vecteur énergétique, il circule dans une cavité disposée tout autour du bâtiment, sans contact avec l'intérieur. La source de chaleur en hiver provient de capteurs solaire à air intégrés en paroi extérieur, et le rafraîchissement en été de la ventilation dans les cavités. Les 2 fonctionnements sont couplés au stockage avec MCP. Une cellule test a été réalisée, modélisée et expérimentée.
Studies in Surface Science and Catalysis, 1994
Abstract A porous medium is represented by the superposition of several pore networks of differen... more Abstract A porous medium is represented by the superposition of several pore networks of different mesh-sizes. The multiscale infinite cluster of the structure is defined using rescaling principles. The model is applied to mercury intrusion and electrical and hydraulic transport properties.
Matériaux et Constructions, 1984
La mesure globale de la diffusivitd thermique du pldtre dans diffdrentes conditions de teneur en ... more La mesure globale de la diffusivitd thermique du pldtre dans diffdrentes conditions de teneur en eau (matdriau humide) est faite par la mdthode classique du signal sinusoi"dal (m~thode de AngstroFm) ddlivrd par un gJndrateur d effet Peltier. On constate, que quel que soit le type de pldltre utilis~, un maximum trOs net de diffusivitd se manifeste pour une teneur en eau voisine de 5 ~ 7 %. Une explication de ce phdnomkne est avancre.
Building and Transportation are the main energy consumers and GHG emitters of households and Fran... more Building and Transportation are the main energy consumers and GHG emitters of households and France. Many efforts are made to improve energy performance of buildings, but the location of these buildings may erase these benefits: 80 kWh/m²/yr of energy savings in a building is wiped off by travelling 20 km by car every day, for a year. The present study aims to assess the energy balance of electric vehicle coupled with BIPV. TRNSYS software was used to assess the source of energy (PV, Grid, EV battery) involved when an electric vehicle is used for commuting. The VE battery is used as a power source to minimize the energy needs from the power grid during peaks of electricity demand. Twelve scenarios have been examined in order to integrate assumptions on plug-in, climate and commuting distance. Finally, the influence of efficiency reduction due to aging of PV cells has been evaluated on a case.
Materials and Structures, 1995
ABSTRACT
L'objectif de cette etude est la realisation de composants de la structure des bâtiments inco... more L'objectif de cette etude est la realisation de composants de la structure des bâtiments incorporant des Materiaux a Changement de Phase (MCP) couples a un super-isolant (VIP, Vacuum Insulation Panel), pour d'une part ameliorer l'inertie thermique des parois et le confort a l'interieur des locaux et d'autre part pour realiser une enveloppe legere l'etude est divisee en deux parties. La premiere partie est relative a l'etude des proprietes thermiques des parois soit experimentalemenl soit par simulation numerique. Cette partie a permis de choisir le type de paroi ainsi que le MCP. La deuxieme partie concerne l'etude de deux cellule-tests isolees avec un VIP. Une cellule est equipee de panneaux contenant le MCP couples avec le super isolant. Des mesures de temperatures et de flux ont permis de caracteriser le comportement thermique des deux cellules pour differentes conditions climatiques. Une simulation numerique realisee a l'aide du logiciel TRNSY...
L'invention concerne un materiau composite. Ce materiau composite comprend une feuille de mat... more L'invention concerne un materiau composite. Ce materiau composite comprend une feuille de matiere isolante (2) comportant sur une face une bande meandriforme (3) en constantan recouverte de zones (4) en cuivre, de maniere a definir un fluxmetre forme par des rangees successives de thermocouples individuels. Entre les rangees definies entre les meandres de la bande (3) sont prevus des espaces libres (6) dans lesquels sont realises des premiers motifs (8) egalement en constantan constituant une premiere branche d'un thermocouple; l'autre face de la feuille isolante (2) est recouverte d'une feuille de cuivre (20) dans laquelle sont prevus des seconds motifs (10) egalement en cuivre constituant une deuxieme branche de thermocouples. Les premiers motifs (8) et les seconds motifs (10) sont en contact electrique par des soudures metalliques (12) egalement en cuivre en formant ainsi des thermocouples detecteurs de temperature. On obtient ainsi un materiau composite formant u...
This paper presents an urban modeling tool that analyzes the morphology of low energy and dense c... more This paper presents an urban modeling tool that analyzes the morphology of low energy and dense city areas. Even if the link between building form and energy has been established, the correlation is less obvious at the urban scale. The density of grouped buildings introduces a significant new issue for consideration. Maximizing energy production in urban environments requires the minimization of sun shading. The tool we describe in the paper below relates three parameters: density, energy performance and sun penetration. By optimizing population density, the tool proposes to find the optimal building layout in a city area from sun shading and energy performance criteria. The optimization is accomplished with the genetic algorithm tool Bianca. Our ultimate goal in the development of the tool is to find the optimal form(s) of a low energy and dense city area.
More than 80% of the energy consumption will be influenced by the existing building stock. Accord... more More than 80% of the energy consumption will be influenced by the existing building stock. Accordingly, building renovation has a high priority in many countries. Furthermore, several studies have shown that the most efficient way to curb the energy consumption in the building sector (new & existing) remain the reduction of the heat loss by improving the insulation of the building envelope (roof, floor, wall & windows). All since the first oil crisis in 1973-1974, the national building regulations require improvement of the thermal performance of the building envelope to significantly reduce the energy use for space heating. Following the regulations, the energy efficiency of new buildings has improved. In Europe, targeting to an average U-value close to 0.2 W/m2·K is optimal. Using traditional insulation materials this means an insulation thickness of about 20 cm. Thus, the thickness of internal and/or external insulation layers becomes a major issue of concern for retrofitting pro...
Cybergeo, 2016
Cet article interroge le lien entre formes urbaines et performance energetique. Aujourd’hui, face... more Cet article interroge le lien entre formes urbaines et performance energetique. Aujourd’hui, face aux enjeux du developpement durable, de nombreux urbanistes ont choisi de promouvoir la ville compacte. Si le lien entre compacite du bâtiment et performance energetique n’est plus a prouver, cette relation est moins evidente a l’echelle du quartier, et d’autant moins a l’echelle urbaine, tant la ville est complexe dans sa composition morphologique et spatiale. Cet article analyse d’abord le contexte de la recherche energetique a l’echelle urbaine et conclut a un necessaire changement d’echelle pour une reflexion energetique a la recherche d’une densite urbaine raisonnee. Puis, la recherche menee comprend deux temps. Une premiere etude introductive propose une analyse comparee de six configurations urbaines archetypales, a densite egale, sur la base de criteres energetiques. La seconde etape correspond au travail principal de la recherche : la mise en place d’une methode d’optimisation par algorithmes genetiques de la morphogenese d’un morceau de ville au regard de trois criteres (energie, densite et ensoleillement direct). Enfin, les resultats de cette optimisation sont presentes, le but etant plus specifiquement de discuter les interets et limites d’une telle methode de morphogenese micro-urbaine.
Démarche pour l'étude de l'impact des transferts d'air liés aux défauts d'étanchéité sur le compo... more Démarche pour l'étude de l'impact des transferts d'air liés aux défauts d'étanchéité sur le comportement de l'enveloppe des bâtiments à ossature bois.
La Recherche, 2008
Comment concilier bâtiment et transport pour repondre aux nouvelles reglementations, aux obligati... more Comment concilier bâtiment et transport pour repondre aux nouvelles reglementations, aux obligations de Kyoto ? Quels sont les concepts emergents, applicables des maintenant ?
Energy and Buildings, 2016
This study aims to evaluate the thermal behaviour of a new passive cooling system working with a ... more This study aims to evaluate the thermal behaviour of a new passive cooling system working with a non-continuous ventilation pattern. The research is based on numerical studies and experiments performed on the full-scale phase shifter which was designed and installed at CSTB (Scientific and Technical Centre for Building research), a French building research center. In the first part of this study, we describe a model implemented on the SimSpark simulation platform. The validation phase is in two parts: first, we validate the implementation against the analytical solution for constant airflow and harmonic temperature profile: then we use experimental data to assess its predictive capability with an intermittent airflow pattern. The second part focuses on the optimisation of the system considering the ventilation stop and start times and the quantity of storage material. To investigate its efficiency, two indexes were proposed and computed; one concerns the environment cooling potential and the other the energy storage efficiency which represents its capability to transfer nocturnal potential into daytime potential. The environmental evaluation shows an optimal relations between ventilation stop and start times start exist in order to maximise the mean cooling potential. For non-continuous airflow, the energy storage efficiency index shows that a reduction in the daily ventilation must be combined with a reduction in the material storage volume. Finally, simulations were done for an experimental building with very high energy efficiency (INCA, INES, le Bourget-du-lac, France) for several ventilation strategies. The results in terms of summer thermal comfort show that intermittent ventilation with optimised work periods is an interesting alternative to the more usual continuous ventilation. The choice of appropriate periods of operation permits a damping of the daily temperature swings so that the behaviour approaches one of a high-inertia building.
Sections de rattachement : 60 Secteur : Secondaire RÉSUMÉ. Pour réduire les consommations énergét... more Sections de rattachement : 60 Secteur : Secondaire RÉSUMÉ. Pour réduire les consommations énergétiques dans les bâtiments, des solutions passives ont été développées en augmentant fortement l'isolation des parois extérieures. Un des moyens d'améliorer l'efficacité énergétique du bâti est de concevoir des façades multifonctionnelles qui permettent de capter les énergies disponibles localement : c'est le principe des enveloppes hybrides, capable à la fois d'isoler, de protéger, mais aussi de capter, stocker, transporter l'énergie. L'enveloppe hybride proposée utilise l'air comme vecteur énergétique, il circule dans une cavité disposée tout autour du bâtiment, sans contact avec l'intérieur. La source de chaleur en hiver provient de capteurs solaire à air intégrés en paroi extérieur, et le rafraîchissement en été de la ventilation dans les cavités. Les 2 fonctionnements sont couplés au stockage avec MCP. Une cellule test a été réalisée, modélisée et expérimentée.
Studies in Surface Science and Catalysis, 1994
Abstract A porous medium is represented by the superposition of several pore networks of differen... more Abstract A porous medium is represented by the superposition of several pore networks of different mesh-sizes. The multiscale infinite cluster of the structure is defined using rescaling principles. The model is applied to mercury intrusion and electrical and hydraulic transport properties.
Matériaux et Constructions, 1984
La mesure globale de la diffusivitd thermique du pldtre dans diffdrentes conditions de teneur en ... more La mesure globale de la diffusivitd thermique du pldtre dans diffdrentes conditions de teneur en eau (matdriau humide) est faite par la mdthode classique du signal sinusoi"dal (m~thode de AngstroFm) ddlivrd par un gJndrateur d effet Peltier. On constate, que quel que soit le type de pldltre utilis~, un maximum trOs net de diffusivitd se manifeste pour une teneur en eau voisine de 5 ~ 7 %. Une explication de ce phdnomkne est avancre.
Building and Transportation are the main energy consumers and GHG emitters of households and Fran... more Building and Transportation are the main energy consumers and GHG emitters of households and France. Many efforts are made to improve energy performance of buildings, but the location of these buildings may erase these benefits: 80 kWh/m²/yr of energy savings in a building is wiped off by travelling 20 km by car every day, for a year. The present study aims to assess the energy balance of electric vehicle coupled with BIPV. TRNSYS software was used to assess the source of energy (PV, Grid, EV battery) involved when an electric vehicle is used for commuting. The VE battery is used as a power source to minimize the energy needs from the power grid during peaks of electricity demand. Twelve scenarios have been examined in order to integrate assumptions on plug-in, climate and commuting distance. Finally, the influence of efficiency reduction due to aging of PV cells has been evaluated on a case.
Materials and Structures, 1995
ABSTRACT