Évaluation par méthodes Multi-échelles des propriétés Hygrothermiques du composite Terre crue/ajouts végétaux

Contexte et objectifs de la thèse :

La maîtrise des transferts hygrothermiques dans les matériaux bio- et géo-sourcés est essentielle pour évaluer le confort des occupants, la durabilité des bâtiments ainsi que leur performance énergétique. Il est bien établi qu’un excès d’humidité peut engendrer la dégradation des matériaux (prolifération de moisissures, altération des propriétés de transfert et de stockage) et affecter la qualité de l’air intérieur (hygrométrie excessive, inconfort, risques sanitaires).

Bien que plusieurs modèles de transferts hygrothermiques (Philip & De Vries, 1957 ; Luikov, 1966 ; Künzel, 1996...) soient disponibles pour concevoir et évaluer les performances hygrothermiques des bâtiments en terre crue, la grande diversité des techniques de mise en œuvre et des compositions rend difficile l’obtention de données d’entrée fiables. Cette variabilité complexifie la caractérisation systématique des matériaux, souvent hors de portée des bureaux d’études techniques (BET), qui se voient contraints d’utiliser des valeurs par défaut, généralement pénalisantes, conduisant à une sous-estimation des performances réelles.

Pour répondre à ce déficit de données, il est nécessaire de développer un outil prédictif capable d’optimiser le comportement hygrothermique de ces matériaux composites. Cet outil doit intégrer les caractéristiques microstructurales (composition, adjuvants, propriétés des constituants) afin de déterminer leurs propriétés de transfert et de stockage ainsi que leur variabilité. Le projet propose une méthodologie multi-échelles, fondée sur des techniques d’homogénéisation, pour modéliser ces propriétés et les intégrer dans un outil de Simulation Thermique Dynamique (STD) à l’échelle du bâtiment.

Encadrement : 

• Stéphanie BONNET (GeM)
• Nabil ISSAADI (GeM)
• François BIGNONNET (GeM)
• Philippe POULLAIN (GeM)