Contribution à l’étude du comportement thermo-hydrique dans des enveloppes de bâtiments à fort hygroscopie

Abstract

Ce travail s'inscrit dans le cadre général de l'élargissement et le développement des matériaux biosourcés comme matériaux de construction isolants et à faible coût. Dans cette thèse, une étude numérique détaillée du comportement hygrothermique de béton de bois de palmier dattier (DPC) à l’échelle du bâtiment a été réalisée. Premièrement, le modèle du transfert de masse et de chaleur a l’échelle du local a été présenté et validé avec des donnés expérimentaux et analytiques. Par ailleurs, l’effet du transfert massique à travers l’enveloppe sur les conditions hygrothermiques intérieures a été étudié. Les résultats indiquent que le transfert de masse influence de manière significative l'humidité relative intérieure et la consommation d'énergie des bâtiments, notamment en période estivale. En revanche, la température intérieure reste moins influencée par le transport de masse à travers les murs du bâtiment. Par la suite, les performances hygrothermiques du DPC et d’un matériau de construction conventionnel (béton cellulaire autoclavé, AAC) ont été comparées en termes d'inertie thermique et hydrique, d'économie d'énergie et de risque de condensation. Les résultats montrent que le DPC atténue et retarde considérablement les variations de température et d'humidité relative et réduit les charges de climatisation, en particulier dans les climats humides et semi-arides. De plus, le DPC garantit qu'il n'y a aucun risque de condensation de vapeur se produisant sur les surfaces de l'enveloppe. Dans la dernière partie, une étude paramétrique du comportement hygrothermique des enveloppes hygroscopiques a été réalisée. Les résultats de cette étude montrent qu’une attention particulière doit être portée lors de la mesure de certains paramètres comme l'isotherme de sorption, la densité et la conductivité thermique. Car une variation relativement faible dans ces propriétés peut engendrer des erreurs importantes dans la prédiction des conditions hygrothermiques intérieures. Cette étude paramétrique a permis aussi de mettre en évidence l’effet important de taux de ventilation et des conditions initiales sur les performances de l’enveloppe hygroscopique contrairement à l’épaisseur. Par ailleurs, il a été trouvé que la thermo-dépendance et l’hygro-dépendance de la conductivité ont un effet négligeable sur la prédiction des conditions intérieures.