Étude expérimentale en vraie grandeur et modélisation des pressions induites par le vent dans les combles : application à l'étanchéité des toitures à l'eau

par Rima Tarbadar

Thèse de doctorat en Sciences et techniques du bâtiment

Sous la direction de Jean Maurette.


  • Résumé

    La pénétration d'eau de pluie à travers une toiture à pentes constituée de petits éléments est principalement liée à la différence de pression externe et interne, générée par le vent sur le toit. Le champ de pression externe est accessible aux mesures, sur maquette en soufflerie atmosphérique. En revanche, le champ de pression interne ne peut pas être obtenue qu'en vraie grandeur. Une modélisation numérique de ce dernier a donc fait l'objet de cette thèse. Il s'agit plus précisement de calculer la pression instantanée en sous-face de la couverture, dotée ou non d'un écran qu'il soit souple ou rigide. L'estimation de la pression interne est délicate faute d'une bonne connaissance des caractéristiques de l'écoulement à travers des parois perméables. Une campagne de mesures en vraie grandeur a donc été menée pour caractériser la perméabilité à l'air de la toiture pour un revêtement donné (banc de mesures), ensuite pour étudier les effects de la vitesse et de la turbulence du vent et de l'intensité de la pluie sur cette perméabilité (soufflerie climatique). La pression interne issue du modèle sans écran reproduit bien celle mesurée. L'étude paramétrique du cas avec écran à montré la possibilité de réduire considérablement la pression différentielle. Une bonne connaissance des paramètres qui influencent le différentiel de pression permet de concevoir des toits à pentes, pour lesquels les problèmes de pénétration d'eau de pluie sont considérablement réduits.

  • Titre traduit

    Full sacle experimental studies and modelling of wind pressure on pitched roofs : waterproof application


  • Résumé

    Generally, the rain penetration through pitched lapped roofs is created by the difference of external and internal pressure, generated by the wind. In this thesis, a numerical model has been developped for prediction of internal pressure under the elements (the external pressure can be measured on a model in a boundary layer wind-tunnel). Two cases have been studied : roof without underlay, roof with flexible or stiff underlay. The dynamics of internal pressure is, in general, a complex problem. This is due to the poor knowledge on the leakage paths characteristics. Therefore, full-scale experimental studies have been carried out to characterize the roof wind permeability (test appartus) and to investigate the effects of windspeed, atmospheric turbulence and rain intensity on this permeability (climatic wind-tunnel). The analytical results were compared with full-scale results (roof without underlay case), and they matched closely. Parametric studies (underlay case) have shown that it is possible to reduce considerably the wind loads. Through a complete knowledge of the controlling parameters it will be possible to design and construct pitched lapped roofs, from which the problems of rain penetration is strongly reduced.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (224 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 73 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 56955
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