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1G14 PHYSIQUE DU BATIMENT - GED

En pratique

  • Cette unité d'enseignement (UE) articule 4 activités d'apprentissage :
    • REGULATION THERMIQUE DES BATIMENTS
    • GÉNIE CLIMATIQUE
    • QUALITÉ ENVIRONNEMENTALE
    • THERMIQUE DU BÂTIMENT
  • En 2023-2024, elle s'organise au deuxième quadrimestre et couvre 7 crédits (ECTS).
  • L'enseignement est principalement centralisé dans le campus : Gramme
  • Cette UE est remédiable d'une session à l'autre
  • Modalités d'enseignement
    • Auditoire
    • Sous-groupe
    • en autonomie

Activité d’apprentissage

Les finalités de l'UE

L'UE présente les principaux éléments méthodologiques de la maîtrise de l'énergie dans le bâtiment en mettant l'accent sur la thermique et le confort de l'usager. Les installations techniques sont modélisées. Enfin les méthodes d'évaluations économiques et environnementales sont décrites. Les objectifs de cette UE sont :

  • comprendre les échanges hygrothermiques au travers des parois d’un bâtiment ;
  • pouvoir effectuer un bilan thermique global d’un bâtiment ;
  • concevoir des systèmes de production d’énergie intégrée au bâti ;
  • développer un esprit critique sur la production de déchets et les nuisances dues aux activités de construction et de production d'énergie, en vue de mettre en place des stratégies moins polluantes.

Les contenus de l'UE

L’activité d’apprentissage « Thermique du bâtiment » va aborder les bases de la physique du bâtiment (transfert de chaleur appliqué à la construction). Une fois le bilan d’un bâtiment établi, il est alors nécessaire de définir quels sont les techniques de production d’énergie nécessaire afin d‘assurer un confort d’utilisation efficient (« Génie climatique »). Mais ces choix ne peuvent se faire que dans un respect du contexte environnemental, et dans une perspective de long terme (« Qualité Environnementale »). Ces 3 activités permettent donc d’aborder la construction, la production d'énergie et la gestion des nuisances, pour l'usage d'un parc immobilier, en terme de développement durable.

Les acquis d'apprentissage visés par l'UE

Au terme de cet apprentissage, l’étudiant sera capable :

  • de faire un audit, une analyse PEB ou établir un certificat PEB pour tout type de bâtiment (capacité 4.2. élaborer un cahier des charges et/ou ses spécifications et capacité 6.1. exploiter le logiciel approprié pour résoudre une tâche spécifique)
  • de concevoir des bâtiments présentant des niveaux de performance énergétique important, et respectueux de leur environnement (capacité 2.3. actualisation de connaissances et compétences dans un contexte normatif évolutif)
  • de gérer les problèmes de pathologies au sein des bâtiments (principalement ceux dûs à l’eau)
  • de comprendre et développer des systèmes de production d’énergie appliqué au bâtiment
  • d’effectuer une analyse de certification environnementale (capacité 4.4. mettre au point de nouveaux concepts)
  • de quantifier et gérer les déchets de chantier (capacité 4.5. modéliser, calculer et dimensionnement de système)
  • de comprendre la problématique des déchets nucléaires et les solutions envisagées pour leur stockage.

 

Compétence principale visée par l'UE : 3. Analyser une situation suivant une méthode de recherche scientifique

Les méthodes d'enseignement-apprentissage

Participation active des étudiants, avec support informatique et études de cas

Régulation thermique des bâtiments 

Cette seconde activité, sous forme de séance magistrale uniquement, permettra à l’étudiant d’aborder les systèmes et installations techniques nécessaires à la recherche d’un confort d’utilisation des bâtiments. Ainsi, une fois la performance du bâti établie, il sera plus aisé d’identifier les installations les plus adéquates et les plus performantes. Un examen écrit permettra de vérifier l’acquisition de compétences.

Génie climatique

Un cours théorique.

Qualité Environnementale 

Cette troisième activité comprend une partie de cours théoriques abordant les aspects environnementaux liés au bâti. Une autre partie de cours théorique abordera la question des déchets nucléaires et les diverses solutions envisagées à travers le monde pour leur enfouissement dans le futur. Un approfondissement des techniques environnementales (assainissement des sols, enfouissement, biométhanisation...) ainsi qu'une illustration pratique au travers de visites font partie de cette AA. Cette matière fera l’objet d’une évaluation écrite.

Thermique du bâtiment

Cette activité comprend une partie de cours théoriques abordant (20h) :

  • la présentation du contexte énergétique mondial ;
  • un rappel de physique du bâtiment ;
  • le bilan thermique d’un bâtiment (et de ses composants) ;
  • les besoins d’utilisation en ventilation.

L’étudiant sera en outre amené à réaliser différents exercices et mise en situation, d’analyse thermique d’un bâtiment (20h) :

  • calcul de paroi ;
  • bilan thermique global (PEB, PHPP) ;
  • étude Glaser pour les risques de condensation ;
  • calcul des besoins en ventilation.

De cette manière, l’étudiant aura la possibilité de mettre en pratique et de comprendre les matières vues dans le cadre des séances transmissives. Cette partie sera évaluée par la remise d’un rapport global de simulation pour un bâtiment donné. Un test blower door sera aussi effectué sur le campus par les étudiants.

 

Engagement attendu de la part de l'étudiant.e

Dans cette UE, une participation assidue aux cours est vivement recommandée car l’analyse du cas évolue au fil des séances. Les étudiant(e)s seront encouragé(e)s à poser des questions chaque fois que cela est nécessaire. Nous conseillons aux étudiant(e)s d’oser mobiliser cette possibilité de questionnement.

Examens écrits

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Rapports

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'un travail. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues. Elle se déroule à cours ouvert. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Présentation orale

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'une présentation. Cette épreuve est en équipe de travail. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation orale. L'épreuve repose sur des réponses longues. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Règles de l’UE

Quels sont les supports et matériels de cours indispensables ?

Supports et matériels de cours

Présentations Power Point et documents distribués en séances.

Comment la note globale de l’UE est-elle déterminée ?

Explication de la pondération des différentes épreuves

Thermique du bâtiment 

L’évaluation sera réalisée à la suite de la présentation d’un projet, par petits groupes d’étudiants, en cours de la session d’examen. La présentation est orale avec un support à projeter (type Powerpoint). Les fichiers de calcul (peb, therm, etc.) seront également remis à l’enseignant avant la présentation de l’examen. La présentation se fait à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation d‘un(e) enseignant(e)

En cas d'échec ou de projet non-finalisé, l'étudiant aura la possibiltié de présenter un examen théorique écrit en session. Le test blower door et les visites ne font pas l’objet d’une évaluation, mais la participation à ces activités est obligatoire, au risque de pénalisation sur la cote finale. En cas d’échec à une des activités, l’étudiant sera invité à représenter uniquement celle-ci lors d’une session ultérieure.

Pondération au sein de l’UE : 42%

Génie Climatique

Examen écrit portant sur la matière. Les conditions d’évaluation sont inchangées d’une session à l’autre.

Pondération au sein de l’UE : 10%

Qualité Environnementale 

Examen écrit portant sur l'ensemble de la matière (cours et visites) : 100%

Pondération au sein de l’UE : 32%

Régulation thermique des bâtiments

Evaluation intégrée au projet de Thermique du bâtiment (rapport + défense orale du rapport par groupe)

Pondération au sein de l'UE : 16%

Note globale 

La note UE est calculée selon la moyenne pondérée. 

Quelles sont les informations administratives de cette UE ?