Indicateur PET : Révision du modèle pour un meilleur confort
Quentin Goestchel, élève de l’ENS Paris-Saclay et Edouard Walther d’AREP ont étudié et corrigé la méthode de calcul de l’indicateur PET « « Physiological Equivalent Temperature », afin d’obtenir les mesures les plus précises pour un meilleur confort des individus.
« Température équivalente physiologique »
L’indicateur PET, dérivé du bilan énergétique humain, combine des paramètres climatiques et thermo-physiologiques (habillement et activités humaines).
Il sert à mesurer le confort qu'un individu va ressentir dans une situation donnée, en comparant ses réactions physiologiques à celles qu'il aurait eu dans l'environnement de référence, par exemple un bureau dans lequel il se sent bien globalement.
« L'indicateur PET à proprement parler est une température. Il s'agit de la température opérative d'un environnement de référence qui provoquerait sur le sujet la même réponse physiologique que l'environnement étudié, soit les mêmes températures de peau et de noyau. »
Pour que les hypothèses faites soient comparables à l'ambiance d'un bureau, l’indicateur PET a été retenu car il est par exemple plus facile d’application et moins théorique que l’UTCI, Universal thermal climate index, variante plus complexe (avec environ 340 nœuds de calculs au lieu de 2).
Application du PET
Dans le cadre d’un projet destiné à adapter cet indicateur aux milieux semi-ouverts comme des gares, Quentin Goestchel et Edouard Walther ont découvert des erreurs contenues dans le modèle de calcul.
Cet indicateur est déjà utilisé dans des logiciels de simulation de comportement thermique de bâtiment comme Rhino & EnergyPlus via le plugin LadyBug.
La version codée dans ce plugin contenant des imprécisions, Édouard Walther a par ailleurs ouvert un chat à ce sujet sur github.
Etude critique
Afin de corriger les imprécisions identifiées, ils ont proposé une version corrigée de la méthode de calcul de l’indicateur, intégrant un modèle de diffusion de vapeur conforme à l'état de l'art, ainsi qu'une méthode numérique actuelle pour la résolution du système non-linéaire donnant la PET.
Quentin précise « En regardant bien la définition de la situation de référence on se rend compte que cet indicateur, utilisé internationalement, est défini pour un homme, blanc, d'1m80 et pesant 75Kg...
Cette étude montre que le modèle corrigé donne des résultats (cf Tableau « Valeurs de l’indicateur ») qui peuvent différer de -7 Kelvins à 2,5 Kelvins en comparaison du modèle original. Cela démontre que les simplifications faites dans l'ancienne version sont très exagérées dans certain cas d'application de l'indicateur.
C'est pour cela qu'à la fin de l'article il est question de prendre en compte la variabilité de la morphologie humaine.
Valeurs de l'Indicateur PET
Cette étude, qui vient d’être publiée dans des revues internationales à comité de lecture, notamment sur Science Direct, va être présentée prochainement par Édouard Walther, lors d’une conférence IBPSA à Bordeaux, à un public de chercheurs du génie civil français.