Modélisation hygrothermique dynamique d'un prototype de paroi en éco-liant destinée à un bâtiment à basse consommation

Laboratoire de Mécanique et Matériaux du Génie Civil (L2MGC), 5 Mail Gay-Lussac, Neuville-sur-Oise, 95031 Cergy-Pontoise cedex

Responable

Khadim NDIAYE

Descriptif du sujet
Le secteur du bâtiment représente 40 % de la consommation énergétique et 36 % des émissions de gaz à effet de serre dans l'Union européenne, rendant indispensable le recours à des matériaux alternatifs au ciment Portland. Le liant à base de laitier sursulfaté constitue une solution prometteuse, avec des émissions réduites de 765 à 68 kgCO₂/tonne. Des travaux antérieurs ont permis d'optimiser des formulations écologiques à base de laitier, offrant des performances mécaniques satisfaisantes. Il reste cependant à évaluer le comportement thermique et hygrothermique de ces matériaux à l'échelle d'un élément de paroi. Ce stage vise à développer une modélisation thermique dynamique, puis hygrothermique dynamique d'un prototype de paroi en éco-liant soumis à différentes sollicitations climatiques, afin d'identifier et d'optimiser les paramètres influents. Les résultats obtenus serviront de base à la conception et à la réalisation expérimentale du prototype en laboratoire.

Programme de travail
- Revue bibliographique des modèles hygrothermiques dynamiques appliqués au bâtiment.
- Formulation mathématique et modélisation thermique dynamique de la paroi en chambre bi-climatique (200 × 80 × 80 cm³), suivie de simulations paramétriques.
- Extension du modèle aux transferts d'humidité et optimisation des paramètres hygrothermiques influents.
- Validation expérimentale par confrontation avec les résultats d'essais sur prototype.
- Analyse du cycle de vie (ACV) de la paroi thermique.

Étudiant en ingénierie ou en M2 en modélisation, physique, thermique, ou génie civil. Le candidat doit avoir un goût pour la modélisation.