analyse des phénomènes de transferts hygrothermiques de parois humides ventilées : application à la rénovation du patrimoine ancien

par Wafa Ghrissi

Projet de thèse en Sciences pour l'Ingénieur Génie Civil

Sous la direction de Thierry Langlet et de Amenallah Guizani.

Thèses en préparation à Amiens en cotutelle avec l'Université de Tunis - El Manar , dans le cadre de Sciences, Technologie, Santé , en partenariat avec LTI - Laboratoire des Technologies Innovantes (laboratoire) depuis le 10-01-2019 .


  • Résumé

    Les objectifs de réduction de la consommation d'énergie primaire dans le secteur de la construction ont stimulé de nombreux acteurs dans divers domaines pour améliorer l'efficacité énergétique de l'enveloppe des bâtiments. Parallèlement, des avancées significatives sur la compréhension des phénomènes de transferts dans les matériaux doivent conduire à optimiser la configuration et le dimensionnement des parois, tout en valorisant notamment les ressources dites renouvelables. Pour le bâti ancien, tous les paramètres ne sont pas maîtrisables, en particulier l'humidité dans les murs ou les remontées capillaires. Il est donc nécessaire de bien comprendre les phénomènes de migration de cette humidité et de pouvoir dimensionner l'équipement aéraulique permettant d'en évacuer tout ou partie par évaporation et de façon maîtrisée, et d'offrir des conditions qui empêchent le développement des moisissures et micro-organismes. L'objectif de la thèse est de permettre une rénovation énergétique durable du bâti ancien humide, grâce à une gestion active de l'humidité dans les murs à l'aide d'un système aéraulique géré de façon intelligente. Ce dispositif, générant une ventilation de la lame d'air entre le mur porteur et l'isolant, est simple à mettre en œuvre, peu énergivore et garantit la durabilité du doublage thermique et de la structure (pas d'assèchement systématique), ainsi que la salubrité de l'ambiance. De premiers résultats obtenus à ce jour sur quelques opérations pilotes sont fort encourageants. Ainsi, une étude multi-physique (aéraulique, thermique, hygrique voire mécanique) plus approfondie permettrait d'optimiser le dimensionnement et les performances de l'installation. Les résultats de la thèse conduiront à donner une réelle crédibilité à la technologie mise en œuvre en s'appuyant sur une étude scientifique consolidée par des essais expérimentaux et des campagnes de mesure in-situ. Une étude aéraulique est également indispensable afin d'aboutir au bilan énergétique et massique d'une paroi.

  • Titre traduit

    analysis of hygrothermal transfer phenomena of ventilated wet walls: application to the renovation of ancient heritage


  • Résumé

    The targets for reducing primary energy consumption in the construction sector have stimulated many actors in various fields to improve the energy efficiency of the building envelope. At the same time, significant advances in the understanding of transfer phenomena in materials should lead to optimizing the configuration and sizing of the walls, while enhancing the so-called renewable resources. At present, a vast program of energy renovation of the old heritage is undertaken by public and private contractors in order to enhance the existing building stock. For the old building, all the parameters governing the efficiency of such a renovation are not controllable, especially the humidity in the walls or the phenomena of capillary rise. It is therefore necessary to understand these phenomena of migration and storage of this moisture to be able to offer sustainable technological solutions during these renovation operations of the ancient heritage. For these purposes, analyzing hygrothermal transfer phenomena within a wet wall is necessary to optimize a ventilation device generating a ventilated air gap between the damp wall and the thermal insulation. This technological solution would thus make it possible to conserve the old wet heritage and render it efficient, while guaranteeing hygienic and healthy living conditions for the occupants. Indeed, the aeraulic system would fight against the development of molds and other microorganisms developing because of the high humidity rate, regulating, autonomously, the relative humidity inside the walls. Thus, the objective of this thesis project is to enable a sustainable energy renovation of the old wet building, through active management of moisture in the walls using a ventilation system managed intelligently. This device, generating ventilation of the air gap between the load-bearing wall and the thermal insulation, is simple to implement, energy-saving and guarantees the durability of the thermal lining and the structure (no systematic drying), as well as the wholesomeness of the atmosphere. The first results obtained to date on some pilot operations are very encouraging. Thus, a more thorough multi-physics study (aeraulic, thermal, hygric or even mechanical) would optimize the dimensioning and the performances of the ventilation system. The results of the thesis will lead to give real credibility to the technology implemented based on a scientific study consolidated by experimental tests and in-situ measurement campaigns. An aeraulic study is also essential in order to reach the energy and mass balance of a wall.