Rev. Phys. Appl. (Paris) 21, 717-726 (1986)
DOI: 10.1051/rphysap:019860021011071700

Radiative environments and thermal comfort in temperate climate

X. Berger

C.N.R.S., Centre de Bâtiments Solaires à Sophia Antipolis, B.P. 21, 06561 Valbonne Cedex, France

Abstract
The concept of dwelling is connected with the thermal comfort problem. Radiatively out of balance volumes may agree physiologically and psychologically with the ideal preferred comfort. Nevertheless taking into account vertical and horizontal gradients is a necessity, as well as other parameters of influence like air temperature, air velocity, hygrometry, activity and clothing. The mean radiant temperature is here determined by the radiosity method for grey surfaces combined with a Monte Carlo method for solar or punctual sources. The search for optimal thermal management must account for ambient radiation. The B coefficient aims at this goal. Ambient radiative control is related to a correct sizing of the glazings and needs the use of complementary elements : shutters, shadings, air fans... A few experimentations demonstrate the positive effects of radiation in a convenient concept of volumes.

Résumé
La modélisation d'un volume habitable pose le problème du confort thermique de l'être humain. Les ambiances radiativement déséquilibrées peuvent correspondre physiologiquement et psychologiquement au confort idéal préféré. Cependant l'importance des gradients verticaux et horizontaux est à considérer ainsi que le contexte situationnel défini par les autres paramètres d'influence (environnement : température d'air, vitesse d'air, hygrométrie ; être humain : activité, habillement). L'habitabilité effective du volume dans sa totalité en dépend. La température moyenne de rayonnement est un paramètre premier pour l'appréciation d'une ambiance radiative. Elle peut être obtenue par la méthode des radiosités pour ce qui concerne les émissions des parois grises. Pour les sources ponctuelles ou pour le rayonnement solaire, une méthode numérique du type « Monte Carlo » permet d'en approcher la valeur. La gestion thermique optimale d'un volume doit prendre en compte l'influence des rayonnements internes. Le coefficient B est un indicateur qui suit cet objectif. Le contrôle des ambiances radiatives implique un dimensionnement convenable des vitrages ainsi que l'installation d'éléments appropriés (voilages, stores à chaleur latente...). Des exemples d'études théoriques et d'expérimentations montrent les effets positifs et néfastes des rayonnements pour une conception adaptée des volumes.

PACS
8460 - Direct energy conversion and storage.
8930C - Solar power.

Key words
Thermal comfort -- Physiology -- Radiation temperature -- Sunshine -- Dwelling building -- Solar house -- Window glazing -- Calculating method -- Computer program -- Thermal use of fuels -- Thermal use of fuels -- Energy -- Applied sciences