Étude des matériaux d'isolation compatibles avec la pierre de tuffeau : application à la réhabilitation du bâti ancien et/ou historique

Study of insulation material compatible with the stone of tuffeau : application to the rehabilitation of old building and/or historical

• Auteur / Autrice : Inès Othmen
• Direction : Pierre Mounanga, Philippe Poullain, Ali Nordine Leklou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance en 2015
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche en génie civil et mécanique (GeM). Equipe Etat Mécanique et Microstructure (Saint-Nazaire)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques
• Jury : Président / Présidente : Christophe Lanos
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Mounanga, Philippe Poullain, Ali Nordine Leklou, Christophe Lanos, Rafik Belarbi, Didier Defer, Antoine Caucheteux, Moussa Gomina
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Rafik Belarbi, Didier Defer

Mots clés

Mots clés contrôlés

Isolation thermique

Construction en chanvre

Tuffeau

Mots clés libres

Béton de chanvre

Transferts couplés de masse et de chaleur

Modèle de künzel

Wufi

Paroi multicouche

Résumé

En France, le secteur du bâtiment constitue un enjeu majeur car est responsable à lui seul d'environ la moitié de la consommation d'énergie finale et près du quart des émissions nationales de gaz à effet de serre. Dans ce contexte, les réglementations concernant l’efficacité énergétique des bâtiments amènent les professionnels du bâtiment à s'interroger sur la question de l’isolation du bâti dit « ancien », en particulier, sur le bâti en tuffeau de la vallée de la Loire. Or, il n’existe pas actuellement de réponses technologiques avérées pour la réhabilitation de bâtiments en tuffeau. Dans ce cadre, on privilégiera des solutions techniques innovantes faisant appel au chanvre par deux applications sèche et humide. En effet, des travaux de recherche récents ont souligné la performance hygrothermique intéressante de cet éco-matériau, en outre de son respect à l’environnement et la démarche du développement durable. Dans cette thèse, trois objectifs sont ainsi visés. Le premier, a été axé sur une étude paramétrique du tuffeau et des bétons de chanvre ce qui permettra d’élaborer une base de données regroupant les propriétés nécessaires à l’évaluation de la technique d’isolation et à la modélisation numérique des transferts couplés chaleur/humidité dans les parois. Le deuxième objectif a été de tester les parois isolées sous des conditions d’humidité et de température réelles imposées avec la réalisation d’une cellule biclimatique. Enfin le troisième objectif de ce travail fut de vérifier les résultats expérimentaux aux résultats numériques obtenus par le biais d’un logiciel de simulation bidimensionnel des transferts couplés en milieux poreux (chaleur/humidité – WUFI)

In France, the building sector is a major challenge because alone is responsible for about half of the final energy consumption and nearly a quarter of national greenhouse gas emissions. In this context, the regulations concerning the energy efficiency of buildings lead professionals to wonder about the issue of the insulation of buildings said “old”, built before 1948, in particular, those of Loire Valley made with tuffeau. However, there are no proven technology answers for the rehabilitation of buildings in limestone. In this context, we preferred use innovative technical solutions using hemp by wet and dry applications. Indeed, recent research has highlighted the interesting hygrothermal performance of this eco-material, in addition to its respect for the environment and sustainable development approach. In this phD work, three objectives are well pointed out. The first focused on a parametric study of limestone and concrete hemp to create a database of properties necessary for the evaluation of the insulation technique and numerical modeling of coupled heat and moisture transfer in the walls. The second objective was to test the insulated walls under real relative humidity and temperature conditions imposed within a biclimatic device. Finally, the third objective was to verify the experimental results with the numerical results obtained through two-dimensional software in porous media (heat / moisture - WUFI)