Etude expérimentale et numérique de solutions basées sur les éco-matériaux pour la rénovation thermique du patrimoine bâti urbain

Le choix du matériau et du système d’isolation est déterminant car il influence à la fois la performance hygrothermique de la paroi, la qualité de l’air intérieur, le coût et l’empreinte carbone de la rénovation.

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Commentaire

Cette étude se focalise sur la performance hygrothermique de la paroi afin de s’assurer que la mise en place d’une isolation par l’intérieur ne soit pas source de dégradations futures de la paroi. Pour cela, sont confrontés différents outils et méthodes tels que la caractérisation physique des matériaux, une instrumentation in-situ dans deux appartements du centre ancien de Cahors et des simulations hygrothermiques alliant différents outils numériques.

Sommaire

Introduction générale
CHAPITRE 1 : Contexte politique, économique et social
1. Introduction
2. Rénover le bâti ancien
   2.1. Du bâti ancien au bâti contemporain : un bouleversement des logiques constructives
   2.2. Une réglementation thermique différente
   2.3. Particularité de la rénovation en milieu urbain
3. Utiliser les isolants bio-sourcés
   3.1. Un matériau soutenable
   3.2. Confort et santé
   3.3. Blocage de la filière
4. Mettre en place un Living Lab pour dépasser les blocages
   4.1. Le Living Lab pour répondre à la complexité
   4.2. Les limites du Living Lab mis en place à Cahors
5. Conclusion
6. Références
CHAPITRE 2 : Contexte scientifique et méthodologie
1. Introduction
2. Particularités physiques des matériaux bio-sourcés
   2.1. Un milieu poreux
   2.2. Influence sur les propriétés hygrothermiques
   2.3. Sensibilité des matériaux bio-sourcés à l’humidité
3. Caractérisation à l’échelle du matériau
4. Etude à l’échelle de la paroi et du bâtiment
5. Modéliser les transferts couplés au sein des matériaux bio-sourcés
6. Méthodologie adoptée dans le cadre de la thèse
7. Conclusion
8. Références
CHAPITRE 3 : Dispositifs expérimentaux
1. Introduction
2. Caractérisation des matériaux
   2.1. Composition et choix des matériaux
   2.2. Propriétés microstructurales
   2.3. Propriétés thermo-physiques
   2.4. Propriétés hydriques
   2.5. Conclusion
3. Instrumentation in-situ
   3.1. Cas d’étude
   3.2. Suivi à long terme
   3.3. Résultats
4. Conclusion du chapitre
5. Références
CHAPITRE 4 : Influence de la morphologie urbaine
1. Introduction
2. Caractérisation de la morphologie et de la climatologie urbaine
   2.1. Morphologie urbaine
   2.2. Modification des conditions aux limites par le microclimat urbain
   2.3. Définition d’indicateurs
3. Méthodologie associée et validation des outils numériques utilisés
   3.1. Analyse en composantes principales
   3.2. Association EnergyPlus-ArcGIS
4. Résultats et analyses
   4.1. Etude du tissu urbain
   4.2. Résultats
5. Conclusion
6. Références
CHAPITRE 5 : Transferts de chaleur et de masse
1. Introduction
2. Transferts de chaleur et de masse dans les milieux poreux
   2.1. Mécanismes de transfert d’humidité et de stockage dans les matériaux poreux
   2.2. Mécanismes de transfert de chaleur
3. Sélection d’un outil de simulation hygrothermique
   3.1. Présentation du modèle DELPHIN 5
   3.2. Validation et vérification du modèle
4. Cas d’étude: Caractéristiques des parois
   4.1. Description des parois
   4.2. Présentation des matériaux
   4.3. Hypothèses du modèle et choix de simplification
   4.4. Conditions aux limites
   4.5. Configurations étudiées
5. Résultats et discussion
   5.1. Comparaison des configurations [REF] et [RAD.M]
   5.2. Comparaison des configurations [RAD.M] et [F.OBST]
   5.3. Comparaison des configurations [WDR_ville] et [WDR_fact3]
   5.4. Influence du coefficient de convection massique [COEF.M]
   5.5. Comparaison de chacune des configurations pour la paroi Ouest
6. Conclusion
7. Références
CHAPITRE 6 : Durabilité de la paroi
1. Introduction
2. Croissance de moisissures et évaluation du risque
3. Choix du modèle, de l’indicateur et des paramètres
   3.1. Modèle VTT
   3.2. Choix des différents indicateurs
4. Résultats et analyse
   4.1. Identifications des variables représentatives
   4.2. Facteur de risques en fonction de l’orientation et de la typologie de la paroi
   4.3. Cartographie des résultats
5. Conclusion
6. Références
CONCLUSION
    Conclusions des chapitres
    Perspectives de recherche

Problématiques

Technique :

  • Problèmes liés à l'humidité

Patrimoine :

  • Perte d'éléments patrimoniaux à l'intérieur

Interventions

Murs :

  • Restauration des murs
  • Isolation des murs par l'intérieur (ITI)

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