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Publication . Doctoral thesis . 2009

INTEGRATION OF DAYLIGHTING MODELS INTO A CALCULATION CODE IN BUILDING PHYSICS : MODELLING, VALIDATION AND APPLICATIONS TEST CASE.

Fakra, Ali Hamada;
French
Published: 15 Jun 2009
Publisher: HAL CCSD
Country: France
Abstract

This thesis proposes a computer tool to simulate natural daylighting and/or artificial lighting inside a building. It is the numerical calculation code CODYRUN, developed at the LPBS laboratory of the University of La Réunion. Initially dedicated to the thermo-aerodynamic simulation of buildings, it was completed within the framework of this thesis with a module for the calculation of artificial and natural lighting inside a building. It has also been subjected to a series of analytical, experimental and comparative test cases (inter-software comparisons), in order to ensure the accuracy of the models and algorithms introduced. Similarly, a campaign of experimental measurements in a real environment, carried out locally, served as a reference for comparisons of measurements/predictions in the dynamic state. During this experimentation, certain photometric characteristics, linked to the solar light deposit, were highlighted. These are the local diffuse and global luminous efficiency constants, which are still unknown in Réunion island. The final objective is not only to develop research and analysis tools to improve visual comfort and make energy savings, but also to be able to transfer this knowledge through these decision-making tools, dedicated to the business world and the decision-makers of tomorrow.; Ce rapport de thèse propose un outil informatique pour simuler l’éclairement naturel et/ou artificiel à l’intérieur d’un bâtiment. Il s’agit du code de calcul numérique CODYRUN, développé au laboratoire LPBS de l’université de la Réunion. Initialement dédié à la simulation thermo-aéraulique des bâtiments, il a été complété dans le cadre de cette thèse, d’un module de calcul de l’éclairage artificiel et naturel à l’intérieur d’un bâtiment. Il a de plus été soumis à une série de cas tests analytiques, expérimentaux et comparatifs (comparaisons inter-logiciels), afin de s’assurer de la précision des modèles et algorithmes qui y ont été introduits. De même, une campagne de mesures expérimentales en environnement réel, menée localement, a servi de référence pour des comparaisons mesures/prédictions en régime dynamique. Durant cette expérimentation, certaines caractéristiques photométriques, liées au gisement solaire lumineux, ont été mises en évidence. Il s’agit des constantes des efficacités lumineuses diffuse et globale locales, encore méconnues à la Réunion. L’objectif final est non seulement de développer des outils de recherche et d’analyses pour améliorer le confort visuel et faire des économies d’énergie, mais également de pouvoir transférer ces connaissances à travers ces outils d’aide, à la décision, dédiés au monde de l’entreprise et aux décideurs de demain.

Subjects

Daylight simulations, Lighting Simulation, Indoor environments, Model - based Engineering, Experiment and modelling, Application Protocols, Validation test cases, Software CODYRUN, logiciel CODYRUN, Eclairage intérieur artificiel, Eclairement intérieur naturel, Bâtiment, Modélisation, Expérimentation, Validation, Application, ACM: I.: Computing Methodologies/I.6: SIMULATION AND MODELING/I.6.7: Simulation Support Systems/I.6.7.0: Environments, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, [INFO.INFO-IA]Computer Science [cs]/Computer Aided Engineering, [SPI.GCIV]Engineering Sciences [physics]/Civil Engineering

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