Indoor Particle Pollution: deposition and ventilation effects
CONTRIBUTION A L'ETUDE DE LA POLLUTION PARTICULAIRE : RÔLE DES PAROIS, RÔLE DE LA VENTILATION
Résumé
The present study is in line with the indoor air particle pollution and more precisely in the development and the perfecting of modelling tools. The first part starts with a state of art of the indoor particle pollution knowledge. Indoor air particles are listed and classified depending on their origins and sizes. The difficulties of predicting the particle movement are put into relief by the study of numerous elementary forces acting on particles. The second part is dedicated to the development of a indoor concentration prediction model in a monozonal room. Air particles are considered from a global point of view, particle pollution is deduced by identifying interactions between the entire polluted air and the building envelope. An experiment made on a scale model has been designed to study the particle deposition on wall textures. This experimental study permits to quantify the deposition and to elaborate a classification of wall textures versus particle pollution. The last part deals with numerical simulations of particle transport in confined flows such as those encountered in buildings. The development of the LEPTAB particle dispersion numerical model permits to estimate the particle trajectories in the three-dimensional space. Our contribution consists in introducing wall - particle interaction laws to take into account real building textures. These wall laws are based on the results of the experimental study made on a scale model. Perspectives on the development and on the validation of the global model and on the improvement of the particle dispersion numerical code are presented and discussed in the conclusion.
La présente étude s'inscrit dans la thématique de la pollution particulaire de l'air intérieur et plus particulièrement dans le développement et la mise au point d'outils de prédiction du comportement de l'air chargé en particules à l'intérieur des bâtiments. La première partie présente un état de l'art des connaissances de la pollution particulaire. Les différentes particules rencontrées à l'intérieur des bâtiments sont recensées et classées selon leurs origines et leurs tailles. Le problème de la prédiction du mouvement des particules est introduit par l'étude de la diversité des forces élémentaires qui s'exercent sur les particules. La seconde partie est consacrée au développement d'un modèle de prédiction des concentrations en particules dans l'air à l'intérieur d'une enceinte monozone. Ce modèle considère l'air pollué comme une entité unique, et traite les échanges avec l'extérieur et les parois du bâtiment dans leurs globalités. Une expérimentation sur maquette a été mise au point afin d'étudier le dépôt des particules sur les revêtements du bâtiment. Cette étude a permis à la fois de quantifier ce dépôt et de mettre au point un principe de classification des revêtements vis-à-vis du dépôt particulaire. La dernière partie traite de la modélisation numérique du comportement des particules au sein d'écoulements confinés tels que ceux rencontrés dans le bâtiment. L'extension à la troisième dimension de l'espace du code de calcul développé au LEPTAB, a été validée par l'étude de la dispersion des particules au sein d'un écoulement turbulent de grille. Deux lois caractérisant l'interaction entre une particule et un revêtement ont pu être testées et comparées par la simulation de l'expérimentation sur maquette. Les perspectives à la fois sur le développement et la validation du modèle global ainsi que sur l'amélioration du code numérique de calcul de la dispersion des particules sont présentées et argumentées en conclusion.
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