STM-GC-03-Physique du Bâtiment
- ue-gct-stm-gc-03
- Génie Civil
Semestre : 6
Responsable(s) du contenu pédagogique
- Carmen VASILE-MULLER
- Mathieu KOEHL
| Total coefficients : 3 |
| Total heures : 57 (18 cours, 12 TD, 27 projet) |
| Total heures travail personnel : 57 |
Prérequis
Connaissance et compréhension de notions des transferts thermiques suite aux enseignements suivis en S5.
Objectif
Avoir les connaissances de base pour aborder les problèmes thermiques et acoustiques dans la conception d'un bâtiment. Savoir inclure les contraintes acoustique et thermique dès la conception des ouvrages. Savoir calculer une isolation thermique et acoustique optimale pour répondre aux objectifs de la construction durable dans le domaine du Génie Civil.
Induire une réflexion sur le confort thermique et acoustique des usagers; savoir réaliser le calcul de déperditions et apports.
Connaître, comprendre et appliquer les normes RT 2012, et RE 2020. Connaître les équipements techniques du bâtiment; prendre connaissance des solutions techniques existantes et faire le choix de celles qui conviennent en tenant compte de l'aspect réglementaire national et européen.
Compétences attendues
Axe A1 : CONNAISSANCES ET COMPRÉHENSION
Capacité à mettre en place un raisonnement scientifique rigoureux. Capacité à mobiliser les ressources d'un large champ de sciences fondamentales.
- Formaliser un problème à l'aide d'outils analytiques ou numériques
- Identifier et exploiter les interactions entre des champs de sciences fondamentales connexes
- Être capable de transposer les connaissances scientifiques dans le domaine de la spécialité
Axe A2 : ANALYSE TECHNIQUE
Capacité à mobiliser les ressources dans le domaine de la spécialité. Mettre en œuvre des connaissances techniques multidisciplinaires pour résoudre des problèmes d'ingénierie.
- Identifier un problème, le reformuler
- Choisir une méthode de résolution adaptée au problème et en évaluer l'efficacité
Axe A3 : CONCEPTION TECHNIQUE
Capacité à mobiliser ou à développer des nouvelles méthodes de conception afin de concevoir des produits, des processus et des systèmes en tenant compte des dernières avancées techniques dans le domaine tout en prenant en compte les enjeux environnementaux et énergétiques.
- Choisir, appliquer et adapter les méthodes d'analyse et de spécifications du besoin
- Analyser et comparer un large champ de données techniques
- Définir les solutions techniques répondant au besoin
- Choisir et appliquer les méthodes de dimensionnement et de modélisation
- Réaliser et interpréter des simulations
Axe A4 : PRATIQUE DE L’INGÉNIERIE
Aptitude à consulter et appliquer les codes de bonnes pratiques, sur la base d'études scientifiques et techniques, piloter et mettre en œuvre de manière structurée un projet ou un processus en organisant le travail des collaborateurs de l'entreprises dans le respect de la réglementation en matière de sécurité et dans le respect des valeurs sociétales et éthiques.
- Appliquer des méthodes de préconception ou de prédimensionnement
- Développer une démarche d'audit ou de diagnostic
- Être capable de proposer une démarche d'ingénierie respectueuse des valeurs sociétales et environnementales
Axe A5 : ÉTUDES ET RECHERCHES
Capacité à investiguer un sujet technique en mobilisant les données issue de la recherche afin de réaliser des tests, conduire des expérimentations et des études d'applications.
- Être capable de faire l'état de l'art scientifique et technique y compris dans un domaine non familier
- Proposer des solutions innovantes en prenant en compte les objectifs de développement durable
Axe A6 : ARBITRAGE DES SITUATIONS COMPLEXES
Aptitude à réaliser des arbitrages sur les problèmes complexes et partiellement définis en prenant en compte les objectifs de développement durable définis par l'ONU.
- Faire preuve d'esprit critique par rapport à son propre travail
Axe A7 : COMMUNICATION ET TRAVAIL EN ÉQUIPE
S’intégrer dans une organisation, l’animer et la faire évoluer en communiquant efficacement en plusieurs langues, dans un contexte pluridisplinaire et multiculturel.
- Prendre en compte les problématiques de qualité, sécurité, environnement et les dimensions juridiques et socio-économiques
Axe A8 : APPRENTISSAGE TOUT AU LONG DE LA VIE
Capacité à être acteur de son propre développement de compétences en s'appuyant sur les bonnes pratiques, en construisant son réseau professionnel et en mobilisant les ressources de la formation professionnelle continue.
- Capitaliser les connaissances et les savoir-faire
Programme
Méthodes d'analyse du bruit. - Propagation des ondes acoustiques et phénomènes de résonance. - Acoustique des espaces clos. - Isolation phonique, isolation aux bruits d'impact. - Traitement acoustique des bruits d'équipement. - Protection acoustique et thermique des bâtiments et protection de l'environnement. - Les nouvelles normes européennes et la réglementation française.
Phénomènes physiques en jeu pour le transfert ou la transmission de la chaleur dans le domaine du GC: conduction, convection, rayonnement. - Les fonctions de l’enveloppe du bâtiment; le confort; l’hygiène et la santé; qualifier et quantifier la sensation de confort. L'humidité dans le bâtiment; les pathologies des bâtiments; la pérennité du bâtiment et des équipements du bâtiment.
Les enjeux du développement durable dans le bâtiment. - Principaux paramètres énergétiques des bâtiments: forme architecturale, paramètres et horaires d’opération des systèmes, sources d’énergie, etc. Méthodes simplifiées de calculs de consommation d’énergie: degrés jour, etc... Thermique des enveloppes; bilan énergétique; aspects réglementaires. Calcul des déperditions thermiques d’un habitat; les labels BBC; BHQE; BPOS; Notions sur les systèmes CVCA (chauffage, ventilation et conditionnement d’air dans les bâtiments), systèmes de conversion d’énergie, éclairage, équipements.
Être en mesure de quantifier les économies d’énergie et de déterminer leur impact sur l’efficacité énergétique. Comprendre l’enjeu des mesures d’économie d’énergie appliquées aux bâtiments.
Contraintes pédagogiques - Moyens spécifiques
Salle de cours avec vidéo projecteur; salle de projet avec ordinateurs et connexions internet.
Mode d'évaluation
Un devoir surveillé sur table de 1h30; préparation des TDs, devoirs à la maison.
Application à un projet de construction neuve ou ancienne à réhabiliter; correction des projets rédigés par chaque groupe de deux ou trois étudiants; présentation orale.
Bibliographie
FILIPPI P. et al., Acoustique générale, Les Editions de Physique, 1994.
BRUNEAU M., Manuel d'acoustique fondamentale, Hermès Science Publications, 1998.
SACADURA J-F., Initiation aux transferts thermiques, LAVOISIER, 1990.
La réglementation thermique française DTU, normes, RT 2012; RE2020.
Cours de transfert thermique appliquée aux GC (polycop C. MULLER).