Modélisation et simulation numérique du comportement hygrothermique de l’enveloppe du bâti ancien
Description du stage :
Laboratoire d’accueil :
Laboratoire de Génie Civil et géo-Environnement (LGCgE).
Responsable de stage :
Zohir Younsi – Enseignant à HEI et chercheur associé au LGCgE
Mots clés :
Hygrométrie – Isolation – Ponts thermiques – Transfert thermique – Modélisation/Simulation.
Proposition de sujet :
Les changements climatiques ont fait que la maîtrise énergétique est devenue une priorité pour la France. La maîtrise de toutes les consommations (eau, matières premières) et la réduction des nuisances (bruits, polluants,…) sont à présent au cœur de nombreux projets d’urbanisme. Le bâtiment est l’une des thématiques centrales du Grenelle de l’Environnement dont l’un de ses objectifs est de diviser par 4 les émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.
Le Grenelle de l’environnement a retenu, pour le secteur du Bâtiment, des objectifs de progrès très ambitieux, notamment en matière de réduction des consommations d’énergie, d’intégration des énergies renouvelables, de maîtrise du bruit et de la qualité de l’air intérieur. Ainsi, pour réduire efficacement la consommation énergétique dans le bâtiment, de nouvelles dispositions s’organisent touchant à la fois aux nouvelles normes pour les bâtiments à construire mais aussi à la réhabilitation des bâtiments existant publics et privés. La nouvelle réglementation thermique doit permettre de faire baisser la consommation à 50 kWh/m²/an dans le neuf. Dans l’ancien, les bâtiments publics devront engager une rénovation thermique d’ici 2015 : crédit d’impôts et prêts à taux zéro doivent inciter les particulier à faire des travaux.
La plupart des constructions anciennes bien entretenues que nous rencontrons aujourd’hui, n’ont pas de problèmes d’humidité. Cependant, les nombreuses pathologies que nous sommes obligés de soigner aujourd’hui sont très souvent dues à l’humidité. Leurs origines sont soit le manque d’entretien (cas le moins grave), soit les changements apportés par une réhabilitation désastreuse (cas grave car souvent accompagné d’importantes pertes financières), soit enfin par un changement radical de l’environnement ou de l’utilisation du bâtiment (dans ce cas, le propriétaire n’a pas toujours la liberté d’intervenir à temps).
Les matériaux industriels d’aujourd’hui (enduits monocouches extérieurs, murs en béton) sont souvent moins sensibles à l’humidité que ne le sont les matériaux traditionnels (enduits à la chaux, bois, pierre, …), mais aussi beaucoup plus imperméables à la vapeur d’eau. Les ventilations mécaniques contrôlées (VMC) sont obligatoires, mais souvent mal entretenues, et leur fonctionnement parfois aléatoire.
Lors de la mise en place d’une isolation par l’intérieur, on peut éventuellement observer l’apparition d’un phénomène de condensation dans les murs, principalement à l’interface entre l’isolant et le mur d’origine. Cette présence d’eau liquide peut être à l’origine de désordres dans les parois, c’est pourquoi il est important de quantifier ce phénomène avant de commencer les travaux de rénovation.
Le but de ce stage est d’étudier ce phénomène de transfert de vapeur afin de déterminer l’éventualité de condensation au sein des parois et ainsi de déterminer la catégorie d’isolants les mieux adapté à ce type de bâtiment.
Avec une incidence possible sur :
• La qualité de l’air intérieur ?
• La performance thermique ?
• La durabilité des performances ?
• La pérennité du bâti ?
Les missions dans ce stage sont :
Une première étape consiste à décrire les pathologies dues à l’humidité afin de pouvoir apprécier les risques mis en jeu dans un tel projet. Une étude des principes théoriques relatifs au phénomène de diffusion de vapeurs d’eau permet ensuite de réaliser une étude du problème en régime stationnaire (température et humidité à l’intérieur et à l’extérieur du bâtiment non variables).
Par la suite, l’utilisation d’un logiciel de simulation informatique (WUFI Plus), permet de réaliser une étude dynamique pour laquelle divers paramètres sont prises en compte (scénarios d’occupation à l’intérieur du bâtiment, système de chauffage, de ventilation, etc.).
Les différentes simulations réalisées permettent d’identifier les facteurs influençant le phénomène de diffusion de vapeurs d’eau dans les parois et de tirer des préconisations en matière de mise en œuvre d’une isolation par l’intérieure.
Profil du candidat :
Possédez de solides connaissances techniques en transfert hygro-thermique, une très bonne maîtrise de la modélisation numérique ainsi que l’utilisation d’outils courants de simulation thermique dynamique.
Comment repondre a l’offre de stage:
L’inscription aura lieu à l’école Hautes Etudes d’Ingénieur à Lille. Les travaux de recherche débuteront fin février 2012.
Envoyer CV + lettre de motivation à Zohir Younsi par email à zohir.younsi@hei.fr ou par courrier à l’adresse: HEI, 13 rue de Toul, 59000, Lille.
Date limite de dépôt des candidatures : Février 2012.
