Stage M2 / ingénieur (en partenariat avec Saint Gobain) - Simulation thermique bâtiment biosourcés / Biobased building simulation

IRDL is involved in sustainable buildings through many projects for many years.

Proposition de stage (en partenariat avec Saint Gobain) : Evaluation de l’impact des matériaux bio/géosourcés sur le confort thermique d'été.

Contexte

Le secteur du bâtiment est le premier consommateur d'énergie en France et un gros contribution aux émissions de gaz à effet de serre. Pour faire face à ces deux enjeux, les matériaux biosourcés (laine de bois, béton végétaux, etc.) et géosourcés (terre crue) présentent de nombreux atouts (une porosité multi-échelle intéressante des points de vue thermique, hydrique et acoustique, un contenu carbone correspondant à une séquestration de l’ordre de 1,5 kg de CO2 par kg d’agro-ressource). Toutefois, le secteur du bâtiment fait face à un nouveau défi qu'est le confort d'été, en particulier durant les périodes caniculaires. Si les applicateurs sont convaincus du bénéfice de ces matériaux, le secteur de l'ingénierie du bâtiment manque de réponses claires et validées. C'est tout l'enjeu de la collaboration scientifique établie entre Saint Gobain Recherche et l'Institut de Recherche Dupuy de Lôme.

Objectifs du stage

Dans le cadre de cette collaboration scientifique, ce stage a pour objectif de quantifier l’impact des matériaux bio/géosourcés, de par leurs propriétés hygrothermiques, sur le confort à l’échelle du bâtiment par rapport à des modes constructifs standards. Il sera divisé selon différents aspects :

• Modélisation avec des outils de simulation de transferts couplés (WUFI+) d'une maison individuelle dans différents climats pour différents systèmes constructifs
• Réaliser une étude paramétrique sur : le renouvellement d'air, le taux de vitrage, les stratégies de refroidissement...
• Post-traitement et analyse afin de quantifier l'impact des matériaux bio/géosourcés sur le confort thermique ainsi que le comportement au niveau de la façade

Les résultats de ce stage devront apporter des réponses claires et validées à Saint Gobain quant au rôle de ces matériaux dans le confort d'été.

Context

Building sector contributes significantly to energy consumption and to green house gas emissions. To overcome these issues, biobased building materials (wood fiber insulation, biobased concrete, etc.) and geobased building materials (raw earth) have several advantages (multiscale porosity leading to good hygrothermal and acoustic properties, low environmental impact). However, buildings face to a new challenge: summer thermal comfort, particularly during heatwaves. Whereas practionners are convinced by the advantages of these materials on hygrothermal comfort, building engineers lack of clear and validated answers. This is the frame of the scientific collaboration between Saint Gobain Research and IRDL.

Objectives

The objective of this internship is to quantify the impact of geo/biosourced materials, due to their hygrothermal properties, on summer comfort at building scale in comparison to standard construction modes. It will be divided into different aspects:

• Modeling of a single-family house on mass and heat transfer simulation tool (WUFI+) in different climates for different construction modes.
• Realize a parametric study on: air renewal, glazing rate, cooling strategies...
• Post-processing and analysis in order to quantify the impact of geo/biosourced materials on both summer comfort and façade level behavior

Profil recherché

Etudiant(e) de niveau Master 2 ou 3ème année d’école d’ingénieur en mécanique et/ou énergétique avec de très bonnes connaissances en transferts thermiques et en simulation thermique dynamique des bâtiments (Pleiade-Comfie, TRNSYS ou Design Builder). Des connaissances pour l’analyse des données sous Python seront demandées. Des connaissances en modélisation sous WUFI / WUFI+ seraient un plus. Esprit d’initiative, curiosité et bon relationnel.

Skills required

Student of M2 level or 3rd year of engineering school in mechanics and/or energetics with very good knowledge in thermal transfers and dynamic thermal simulation of buildings. Good knowledge of data analysis in Python will be required. Knowledge of modeling in WUFI / WUFI+ would be a plus. Initiative, curiosity and good communication skills.