L’hypercube est fier d’avoir contribué au Grand Prix National de l’Ingénierie 2021, remporté par les équipes d’AREP, pour le projet de transformation de la gare Saint-Michel Notre-Dame (RER C).
Par la suite, il a fallu composer avec les autres contraintes du site, tel que l’acoustique et la problématique anti-crue. C’est justement ce travail collectif et itératif des différentes ingénieries qui a été récompensé par le GPNI !
Ci dessous une présentation vidéo des principaux enjeux du projet :
Ce début d’année 2021 voit l’aboutissement du développement d’un outil de simulation des températures de surfaces en milieu urbain par une approche en couplage aéraulique faible.
L’outil permet le calcul des indicateurs de confort adaptés à l’environnement extérieur en chaque point de l’espace. Il intègre le couplage de simulations de mécanique des fluides, d’ensoleillement et de modèles de parois en régime dynamique.
Les résultats d’un cas d’étude sur le quartier de la gare de Strasbourg sont présentés ci-après.
Flux solaires en fin de journéeVitesses d’air à une heure donnéeNiveau moyen de confort sur le parvis de la Gare de Strasbourg durant la semaine la plus chaude.
L’animation suivante montre l’évolution des niveaux de confort sur la première semaine de l’année. Sit back and relax!
Évolution du niveau de confort sur une semaine de janvier.
La distribution intérieure détaillée des flux solaires avec le logiciel Radiance
L’obtention des niveaux de confort en intérieur heure par heure pour toute l’année à l’aide d’un métamodèle afin d’accélérer les calculs sur ce modèle très volumineux
Le résultat en images !
Perspective du projet (vue d’architecte).
Aperçu du site dans son environnement urbain, utilisé pour le calcul CFD.
Météorologie du site de Lyon-Part-Dieu prenant en compte l’effet d’îlot de chaleur urbain (ICU)
Pourcentage du temps en zone de confort (indicateur OTCA).
Niveau de confort P.E.T. en moyenne annuelle.
Distribution du champ des vitesses moyen en intérieur.
Une étude sur les variantes possibles pour l’amélioration du confort d’été et d’hiver des halls latéraux ainsi que du quai transversal mettant en œuvre :
Un couplage CFD/STD et flux solaires pour le calcul spatial des niveaux de confort en intérieur.
Une analyse de sensiblité selon la méthode de Morris sur objectif de confort pour déterminer les leviers d’action les plus importants
Le recours à l’optimisation génétique afin d’obtenir les jeux de paramètres maximisant les conforts d’été et d’hiver.
Ci-dessous une animation sur l’évolution des objectifs de confort lors de l’optimisation génétique, en fonction de l’avancée des générations :
Optimisation génétique : avancée des solutions optimales au fil des générations.
Ainsi, chaque « point » qui apparait correspond à une étude complète de confort (point 1 ci-dessus) sur le projet. L’objectif de l’optimisation génétique est de trouver le meilleur compromis entre le confort d’été et le confort d’hiver (front de Pareto).
Faisabilité du rafraichissement par ventilation naturelle des locaux administratifs dans le cadre du projet du Technicentre AZUR de Nice Saint Roch.
Calcul des pressions en façade sur une année complète grâce à la CFD,
Simulation Thermique du Bâtiment enrichie des résultats CFD,
Évaluation du confort (nombre d’heure au-delà de 28°C) sur une année type (2018)
Évaluation d’un scénario à l’horizon 2050 : modèles HadOM3 & HadAM3 + Scenarios RCP du GIEC (Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat)
Développement d’un modèle physique à équations différentielles pour la prédiction de la concentration en PM10 dans les gares souterraines, dans le but d’évaluer la pertinence de solutions techniques d’amélioration de la qualité d’air (ventilation, filtration, …).