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Modelisation Des Transferts Hygrothermiques Dans Les Materiaux De Construction
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Book Synopsis Modélisation des transferts hygrothermiques dans les matériaux de construction by : Maroua Maaroufi
Download or read book Modélisation des transferts hygrothermiques dans les matériaux de construction written by Maroua Maaroufi and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le présent travail vise à étudier l'influence de la microstructure des éco-matériaux de construction alternatifs utilisés dans les parois des bâtiments, tels que le béton de polystyrène sur les transferts de chaleur et d'humidité. L'objectif de ces travaux de thèse est de prédire le comportement hygrothermique des bâtiments dans une optique d'amélioration de la durabilité et des performances énergétiques. Afin d'y parvenir, ceci nécessite une approche multi-échelle qui consiste d'abord à décrire minutieusement la microstructure des matériaux étudiés, puis à maîtriser les interactions entre les différentes phases les composant à l'échelle microscopique, dans le but de mieux appréhender leur comportement à l'échelle macroscopique. Par la suite, des simulations numériques des transferts couplés de chaleur et d'humidité seront menées, prenant en compte la microstructure et la morphologie réelles des matériaux à travers des volumes 3D reconstruits grâce à la micro-tomographie à rayons X. Pour mener à bien la modélisation, il a fallu caractériser le matériau au niveau microscopique. Plusieurs techniques d'imagerie ont été utilisées afin d'obtenir une description fine de la microstructure du béton de polystyrène et des différentes phases qui le composent. Le matériau a été scanné au micro-tomographe à rayons X pour obtenir les reconstructions 3D du volume réel, qui ont montré son hétérogénéité microstructurale complexe. Le matériau a également été observé au microscope électronique à balayage en vue d'évaluer l'interface entre les deux phases, qui ne montre pas de zone de transition. Une campagne de caractérisation macroscopique et expérimentale du béton de polystyrène a été réalisée. Elle inclut la détermination des propriétés physiques et hygrothermiques du matériau, ainsi que l'impact de son état hydrique et thermique sur ces mêmes propriétés. Le béton de polystyrène montre d'excellentes performances en ce qui concerne l'isolation thermique et le stockage de chaleur, mais une capacité de régulation d'humidité négligeable. Ensuite, des expérimentations ont été mises en place dans le but de mieux appréhender les transferts d'humidité dans le matériau soumis à différentes conditions climatiques. Des échantillons sont soumis à des sollicitations hydriques cycliques dans le but de mettre en exergue le phénomène d'hystérésis de sorption d'eau, et un suivi d'humidité relative à l'intérieur des échantillons sera assuré grâce aux instruments adaptés. Un modèle de transferts couplés de chaleur et d'humidité a été élaboré. Il prend en compte l'effet de l'hystérésis de sorption d'eau et inclut ainsi l'historique des états hydriques. Au niveau macroscopique, les résultats des simulations sont confrontés aux relevés expérimentaux et ont montré une bonne adéquation. A l'échelle microscopique, des simulations seront effectués sur les volumes réels reconstruits par tomographie afin de prendre en compte l'hétérogénéité de la microstructure du matériau multiphasique.
Book Synopsis Modélisation des transferts thermo-hydro-aérauliques dans les enveloppes de bâtiments by : Mohammed Yacine Ferroukhi
Download or read book Modélisation des transferts thermo-hydro-aérauliques dans les enveloppes de bâtiments written by Mohammed Yacine Ferroukhi and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux de thèse s'inscrivent dans le cadre du projet ANR HUMIBATex « Comment prédire les désordres causés par l'humidité ? Quelles solutions techniques pour rénover le bâti existant ? » (2012-2016). Elle traite de la modélisation numérique et expérimentale des transferts couplés hydro-thermo-aérauliques à différentes échelles : matériau, paroi et ambiance de bâtiment. Sur le plan théorique, un modèle phénoménologique des transferts couplés de chaleur, d'air et d'humidité à travers les enveloppes de bâtiments (HAM) a été élaboré. Après la phase de validation (confrontation avec des solutions analytiques et des résultats expérimentaux), ce modèle a été implémenté avec confiance dans un code de simulation thermique dynamique du bâtiment (BES). Ceci a permis, ainsi, de développer une plateforme de co-simulation HAM-BES. Grâce à l'outil mis en œuvre, les comportements hygrothermiques de la paroi et de l'ambiance habitable des bâtiments ont été prédits finement. Deux cas d'études ont été entrepris. Le premier avait pour but de mettre en évidence l'impact des transferts hygrothermiques sur la prédiction des consommations énergétiques. Le deuxième cas d'étude a été dédié à l'étude de l'efficacité de différentes stratégies de ventilation (extraction ou insufflation) sur le contrôle et la diminution des risques d'apparition de désordres liés à l'humidité au niveau des bâtiments résidentiels. Sur le plan expérimental, une campagne de caractérisation des propriétés physiques, hydriques et thermophysiques des matériaux de construction a été effectuée. Cette campagne expérimentale s'est focalisée sur l'analyse de l'impact de l'état thermique et hydrique du matériau sur les valeurs des propriétés hygrothermiques. Dans un autre travail expérimental, des dispositifs expérimentaux, à petite échelle mais également à l'échelle de la paroi, ont été conçus au laboratoire dans le but d'étudier la réponse hygrothermique des enveloppes de bâtiment ainsi que valider la plateforme de co-simulation dynamique HAM-BES. La confrontation des résultats a montré une bonne concordance entre la résolution numérique et les mesures expérimentales. Les résultats obtenus dans le cadre de ce travail de thèse ont mis en exergue l'influence d'une modélisation fine des transferts couplés de chaleur, d'air et d'humidité, à la fois sur la prédiction du comportement hygrothermique des ambiances habitables mais aussi sur le calcul des besoins énergétiques des bâtiments.
Book Synopsis Etude des transferts hygrothermiques dans les matériaux à base de bois et leurs contributions à l'ambiance intérieure des bâtiments by : Thomas Busser
Download or read book Etude des transferts hygrothermiques dans les matériaux à base de bois et leurs contributions à l'ambiance intérieure des bâtiments written by Thomas Busser and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif général de la thèse est de progresser dans la compréhension du comportement multi-physique des bâtiments en bois et d'améliorer l'évaluation de leur performance énergétique associée au confort hygrothermique. Les professionnels du secteur, ainsi que des études scientifiques, montrent des écarts entre les calculs et les mesures de performance (consommations, confort) de ces bâtiments. Les raisons de ces écarts ne sont pas encore bien élucidées : l'impact de l'humidité et de la chaleur latente dans ces constructions sont souvent mis en avant comme explication probable, bien que cela reste encore du domaine de la recherche. Les travaux les plus récents montrent que les fondements se situent probablement au niveau du comportement hygrothermique des matériaux à la base de bois en régime instationnaire. Ce travail de thèse se focalisera principalement sur deux échelles d'études : échelle matériau et échelle bâtiment. L'un des axes de travail de la thèse portera sur la caractérisation expérimentale des propriétés hygroscopiques de matériaux à base de bois et sur leur modélisation. Le second axe de travail portera sur l'intégration à l'échelle bâtiment de ces matériaux : en modélisation, intégrer l'impact des propriétés spécifiques de ces matériaux dans les assemblages constituants les parois, puis dans les bilans complexes à l'échelle du bâtiment. Une étude expérimentale portera sur une pièce de vie avec une forte présence de bois dans l'enveloppe du bâtiment pour caractériser le confort hygrothermique, et quantifier l'apport de l'inertie hygrique de l'enveloppe sur la performance de l'ambiance en termes de confort. Le cas échéant, des mesures seront également réalisées à l'échelle « paroi » d'une part, sur des constructions réelles d'autre part.
Book Synopsis Étude des phénomènes de transfert hygrothermiques dans les parois des bâtiments by : Menghao Qin
Download or read book Étude des phénomènes de transfert hygrothermiques dans les parois des bâtiments written by Menghao Qin and published by . This book was released on 2007 with total page 287 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans les structures poreuses des matériaux, les transferts d'humidité peuvent se développer en phase gazeuse et/ou liquide. La nature et l'intensité de ces transferts sont liées aux propriétés intrinsèques des matériaux utilisés. Ils peuvent induire des phénomènes particuliers : sorption - désorption, évaporation- condensation, hystérésis capillaire (etc...). L’interaction entre ces phénomènes de transferts massiques et les échanges thermiques à l’échelle des matériaux et à l’interface matériaux - ambiances aboutit généralement à des systèmes d’équations aux dérivées partielles fortement couplées dont la solution est souvent complexe à déterminer. On se propose, lors de ce travail d’étudier les transferts couplés de chaleur et d’humidité à l’échelle du matériau et puis de généraliser l’étude à l’échelle du bâtiment entier pour évaluer l’impact de ces phénomènes de transfert sur le confort, sur la qualité des ambiances et sur la consommation énergétique des bâtiments. Ce travail de thèse s’articule autour de deux parties complémentaires : Durant la première partie, une analyse phénoménologique détaillée des processus de transferts couplés de chaleur et d’humidité à l’intérieur des matériaux poreux a été effectuée. Une modélisation des transferts couplés à l’échelle du matériau de construction a été ensuite entreprise. Basée, d’une part sur la connaissance des caractéristiques de transfert des matériaux et sur l’établissement des équations de bilan de conservation de la masse d’eau et de l’énergie, le système couplé d’équations aux dérivées partielles obtenu est résolu selon deux approches analytique et numérique. A noter que cette phase de résolution nécessite, au préalable, la détermination expérimentale des caractéristiques de transfert des matériaux grâce aux essais effectuées au laboratoire. Ces paramètres d’entrée du modèle sont, principalement, la diffusivité hydrique et le coefficient de gradient de température des matériaux de construction, les isothermes de sorption-désorption. L’élaboration de prototypes expérimentaux ont permis de conforter la prédiction des modèles développés. Dans la deuxième partie, le modèle ainsi validé est implémenté, avec confiance, dans un code thermohydrique du bâtiment « MATLAB-Simulink », pour étudier l'effet de la prise en compte des phénomènes de transfert à l’échelle de la paroi et aux interfaces parois-ambiances sur la prédiction du comportement dynamique du bâtiment, sur l’évaluation des besoins de climatisation, été – hiver, et sur la détermination des pics de puissance. Les résultats de simulation obtenus, montrent que les économies d'énergie les plus prometteuses sont réalisées pour des bâtiments climatisés situés dans des régions chaudes et humides. De plus la réduction de la charge de climatisation est d’autant plus importante que le système de climatisation est contrôlé de façon optimale.
Book Synopsis Modélisation théorique et expérimentale du comportement énergétique et environnemental des matériaux de construction biosourcés by : Maroua Benkhaled
Download or read book Modélisation théorique et expérimentale du comportement énergétique et environnemental des matériaux de construction biosourcés written by Maroua Benkhaled and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Face à la problématique énergétique du bâtiment et l'impact environnemental, les enveloppes hygroscopiques constituent une alternative très intéressante pour améliorer le confort thermique, la qualité de l'air intérieur, la régulation de l'humidité intérieure et réduire la consommation d'énergie. Ces travaux de thèse visent à étudier les transferts couplés de chaleur et de masse au sein des matériaux poreux comme le béton de chanvre. Il s'agit de prédire le comportement hygrothermique de ces matériaux, à travers un modèle macroscopique, basé sur des moteurs de transferts ; la température pour le transfert thermique, la pression de vapeur d'eau pour le transfert d'humidité et la pression pour le transfert de l'air. La difficulté de l'utilisation de ce modèle réside dans l'identification des nombreux paramètres caractérisant les propriétés hygrothermiques des matériaux. Une partie du travail a été consacrée à l'évaluation des principales propriétés intrinsèques des matériaux moyennant l'élaboration de différents prototypes expérimentaux au laboratoire dans le cadre d'une investigation recommandée par le comité de RILEM TC-275 HDB. Par ailleurs, la variabilité des paramètres issus de cette dernière campagne ainsi que la méconnaissance des restes des paramètres nous amènent vers une analyse de sensibilité des paramètres. Cette étude a permis d'identifier les paramètres les plus influents sur la réponse hygrothermique d'une paroi en béton de chanvre. Sur cette base, un modèle réduit a été déduit en fonction de ces derniers paramètres (conductivité thermique, capacité thermique, perméabilité à la vapeur et capacité de stockage). Ce travail a été mis en œuvre à l'aide d'une discrétisation par la méthode des éléments finis implantée dans un code Matlab. Par la suite, une étude adimensionnelle a été entreprise, elle a permis d'identifier les paramètres les plus importants dans la prédiction du comportement hygrothermique d'une paroi en béton de chanvre. Les paramètres résidus de cette étude de sensibilité constituent un facteur déterminant dans la distinction des matériaux qui sont à la fois des isolants thermiques et perméables à la vapeur d'eau (des régulateurs hydriques). Enfin, une confrontation des résultats du modèle réduit à ceux de la littérature est présentée. Cette comparaison a mis en évidence l'influence de l'isotherme de sorption sur le comportement hygrothermique d'une paroi en béton de chanvre.
Book Synopsis Caractérisation des transferts hygrothermiques dans une enveloppe de bâtiment en bois par la résolution d'un problème inverse par l'optimisation des propriétés physiques des matériaux by : Jean Bélanger
Download or read book Caractérisation des transferts hygrothermiques dans une enveloppe de bâtiment en bois par la résolution d'un problème inverse par l'optimisation des propriétés physiques des matériaux written by Jean Bélanger and published by . This book was released on 2021 with total page 89 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le présent mémoire porte sur la mise en place d'un modèle mathématique permettant la résolution du problème inverse du transfert de chaleur et d'humidité dans une enveloppe de bâtiments par l'optimisation des propriétés physiques des matériaux. Ce modèle a permis de répondre à l'objectif principal du mémoire qui est de caractériser les échanges de chaleur et d'humidité se produisant à l'intérieur d'une enveloppe de bâtiment en bois dans le contexte climatique québécois. Afin de mettre en place ce modèle mathématique, plusieurs étapes ont été réalisées. Premièrement, des simulations numériques ont été faites avec le logiciel WUFI dans le but de compléter une analyse de sensibilité. Cette analyse de sensibilité a, par la suite, été utilisée afin de cibler les propriétés physiques des matériaux ayant le plus d'impact sur la réponse du modèle. Une fois l'analyse de sensibilité complétée, les résultats obtenus ont servis à mettre en place un algorithme prédictif à l'aide Matlab. Ces algorithmes permettent de prédire l'évolution de la température et de l'humidité dans le temps en fonction de plusieurs paramètres. Le modèle prédictif est ensuite utilisé afin de réaliser l'optimisation des propriétés physiques du modèle. Cette optimisation est faite par rapport aux données réelles recueillies par les capteurs installés dans l'enveloppe d'un bâtiment de la Ville de Québec. Plusieurs modifications ont été faites dans le modèle afin d'augmenter la précision de celui-ci. Les résultats obtenus aux différentes modifications sont analysés.
Book Synopsis Contribution à la modélisation hygrothermique des bâtiments by : Julien Berger
Download or read book Contribution à la modélisation hygrothermique des bâtiments written by Julien Berger and published by . This book was released on 2014 with total page 209 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les bâtiments existants reposent sur un équilibre stable qui assure leur durabilité. Toute exécution de travaux de réhabilitation qui déplace cet équilibre peut être à l'origine de désordres. En ce sens, les travaux peuvent être qualifiés de pathogènes. Dans le cadre de rénovations énergétiques, la problématique de l'humidité dans les bâtiments existants nécessite donc une attention particulière. Il convient donc de fournir aux acteurs de la construction des modèles de simulation du comportement hygrothemique global des bâtiments et d'évaluer les risques de pathologies liées à l'humidité. L'élaboration de ces modèles passent par la résolution de problèmes non-linéaires, de grande échelles spatiales et temporelles, et parfois paramétrique. Ils sont donc complexes à résoudre et les méthodes de réduction de modèle permettent de répondre à cette problématique. Deux techniques de réduction de modèles ont été explorées: la Décomposition Orthogonale Propre (POD) et la Décomposition Générale Propre (PGD). Elles ont été appliquées sur des problèmes de diffusion non-linéaire, couplée chaleur et humidité, dans les matériaux poreux. Ces deux méthodes ont été évaluées et comparées sur les critères de réduction du coût numérique de résolution du problème et sur la précision de calcul de la solution. Sur la base de ces analyses, la PGD a été retenue pour la suite des travaux. Grâce à ses caractéristiques, la méthode PGD présente plusieurs avantages d'ordre structurel, recensés dans la littérature. Au chapitre 3, nous avons utilisé ces prérogatives pour répondre aux problématiques de complexité des modèles de simulation des bâtiments. Notre intérêt s'est concentré sur la réduction de la complexité numérique de problèmes multi-dimensionnels, sur la globalisation de problèmes locaux et sur la création de méta-modèle ou solution PGD paramétrique. Plusieurs cas académiques ont été considérés pour illustrer ces propos. Nous avons traité des problèmes de transferts non-linéaires dans les matériaux poreux et des problèmes de transferts multizone dans un bâtiment. Enfin, la dernière partie des travaux est axée sur la construction d'un modèle global articulant des modèles réduits PGD. Deux modèles sont construits. Le premier couple un modèle réduit enveloppe PGD avec un modèle complet multizone. Ces travaux ont été réalisés dans le cadre d'une collaboration avec le laboratoire LST de l'université PUCPR de Curitiba, Brésil. Ce partenariat a permis de bénéficier du modèle reconnu et validé Domus pour la simulation des transferts multizones. Les nombreuses possibilités du logiciel ont pu être exploitées. Deux cas d'études sont abordés. Le premier concerne la résolution d'un problème paramétrique pour l'étude de scénarios de réhabilitation en fonction de la perméabilité à la vapeur de l'isolant. Le second porte sur la modélisation globale d'un bâtiment bi-zone intégrant une simulation bi-dimensionnelle d'un pont thermique. Il est possible d'élaborer un modèle global présentant une plus grande réduction de la complexité du problème que celui réalisé avec Domus. Le deuxième modèle couple donc un modèle réduit PGD pour le problème enveloppe et une solution PGD paramétrique pour le problème multizone. Les performances de ce modèle ont été discutées en terme de précision de calcul de la solution et d'économie numérique de résolution du problème. La pertinence des méthodes de réduction de modèle pour la simulation du comportement des bâtiments a été montrée. En particulier, la méthode PGD permet d'apporter une nouvelle approche de résolution ces problèmes.
Book Synopsis Etude des transferts hygrothermiques dans le béton de chanvre et leur application au bâtiment by : Anh Dung Tran Le
Download or read book Etude des transferts hygrothermiques dans le béton de chanvre et leur application au bâtiment written by Anh Dung Tran Le and published by . This book was released on 2010 with total page 209 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le cadre du développement durable, les nouvelles réglementations en matière d’isolation thermique dans le secteur du bâtiment, conduisent les chercheurs à la recherche de nouveaux matériaux pour constituer des systèmes économes en énergie tout en assurant le confort de l’habitat. Cette recherche s’est très vite dirigée vers l’utilisation de matériaux issus de la matière végétale. Parmi les nouveaux matériaux à base végétale, le chanvre est le plus utilisé dans la construction. Les recherches effectuées jusqu’à ce jour ont permis de déterminer les propriétés physiques de ce matériau. Ces valeurs ne reflètent que partiellement le confort ressenti dans les locaux dont les parois sont en béton de chanvre. L’objectif de cette thèse est d’étudier le comportement hygrothermique du béton de chanvre au niveau d’une paroi et à l’échelle d’un local. La première partie de cette thèse est consacrée à l’étude bibliographique liée aux intérêts d’utilisation du béton de chanvre puis sa performance est comparée aux autres matériaux du génie civil. Après avoir présenté le modèle des transferts hygrothermiques dans le bâtiment ainsi que l’environnement de simulation SPARK, adapté à la résolution des systèmes d’équations non linéaires, les simulations sont effectuées à l’échelle d’une paroi simple, d’une paroi multicouche et du bâtiment afin de valider les modèles par rapport à des résultats trouvés dans la littérature. La deuxième partie est consacrée à l’étude du comportement hygrothermique d’une paroi et d’un local en béton de chanvre sous des conditions climatiques statique et dynamique. Les résultats obtenus pour les conditions hivernales réelles ont montré que la combinaison de la ventilation hygroréglable avec la capacité de sorption des parois en béton de chanvre permet de réduire de 12% les besoins énergétiques par rapport à une ventilation classique. Enfin, la dernière partie est consacrée à l’étude préliminaire d’un nouveau matériau 100% végétal à base d’une matrice d’amidon de blé et de chènevotte. Sa performance hygrothermique dans le bâtiment est mise en évidence pour les conditions climatiques de Nancy
Book Synopsis Analyse physique et caractérisation hygrothermique des matériaux de construction by : Driss Samri
Download or read book Analyse physique et caractérisation hygrothermique des matériaux de construction written by Driss Samri and published by . This book was released on 2014 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les matériaux de construction sont des matériaux poreux, et donc très sensibles à l’eau. Du fait de conditions thermique et hygrométrique ambiantes variables, ils sont le siège de plusieurs phénomènes : migrations de vapeur d’eau, changements de phase, humidification, séchage. Le couplage de tous ces phénomènes conditionnent ses propriétés thermiques et sa durabilité. A titre d’exemple, pour un béton de chanvre de type « mur » soumis à une hygrométrie de 75%, sa conductivité thermique augmente de 30% (forte conduction de l’eau). La mise en place d’une cellule d’échange a donc pour but de caractériser les performances hygrothermiques de trois matériaux de construction : le béton cellulaire autoclavé, le béton de chanvre et la brique à perforations verticales, en fonction des conditions ambiantes. L’étude s’appuie tout d’abord sur une approche expérimentale. L’objectif est de créer des gradients de T et HR en fonction du temps et ainsi mesurer la distribution en température et humidité relative dans la paroi ainsi que la reprise en eau du matériau lorsque celui-ci est soumis, sur la face en contact avec l’enceinte climatique, à des sollicitations statique et cyclique en T et HR. Ensuite, l’étape suivante consiste à modéliser le comportement des matériaux comme enveloppe grâce à un modèle de conduction thermique pure tout d’abord. Les grandeurs thermiques des matériaux (λ, ρ, c, hs et a) sont alors déterminées. Enfin, pour les bétons de chanvre, on doit procéder à une modélisation numérique des transferts couplés de chaleur et d’humidité afin d’analyser plus précisément l’influence des transferts de masse sur le comportement thermique.
Book Synopsis Étude du transfert de chaleur et de masse dans les milieux complexes by : Faiza Mnasri
Download or read book Étude du transfert de chaleur et de masse dans les milieux complexes written by Faiza Mnasri and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le contexte énergétique international impose de nouvelles orientations au secteur du bâtiment neuf ou en rénovation. Toute nouvelle solution doit être techniquement efficace et respectueuse pour l'environnement. Il s'agit dans ce travail de thèse de réaliser une étude numérique et expérimentale de matériaux de construction biosourcés liés au contexte transfrontalier Lorrain (France-Belgique- Luxembourg). En effet, ce travail intègre une partie du projet européen « Ecotransfaire » mené pour le développement d'une filière durable propre aux éco-matériaux. La sélection des matériaux selon une liste de critères à la fois scientifiques, géographiques et environnementaux a permis de répondre à notre problématique en s'orientant vers l'intégration des matériaux biosourcés pour leurs aspects favorables à l'environnement et à l'efficacité énergétique du bâtiment. Intégrés au bâtiment, ces matériaux sont sujets à plusieurs phénomènes de transfert de chaleur et de masse. Dans un premier temps et pour mieux appréhender ces phénomènes, un modèle de transfert couplé de chaleur, d'air, d'humidité (HAM transfers) est utilisé pour simuler le comportement hygrothermique d'un matériau en bois massif à structure supposée homogène. Ce modèle, mis en œuvre et résolu par la méthode des éléments finis, a été validé par des résultats analytiques retenus dans la littérature. L'étude de sensibilité du modèle au couplage, aux dimensions dans l'espace, aux conditions aux limites et aux variabilités des paramètres d'entrée est également présentée. Une des difficultés de l'utilisation de ce modèle réside dans la prise en considération de l'aspect fortement hétérogène de certains matériaux. Ainsi, dans ce travail, nous proposons une approche de caractérisation d'un composite lignocellulosique hétérogène de structure poreuse. En effet ce matériau est composé de deux constituants bien connus dans le domaine de l'industrie de construction: Le bois et le ciment. Le bois est incorporé sous forme de granulats avec des formes et des tailles irrégulières et le ciment est utilisé comme un liant. Le travail réalisé permet de remonter aux propriétés intrinsèques équivalentes de ce matériau (conductivité thermique et perméabilité à la vapeur) à l'aide des techniques de micro-tomographie. La méthodologie suivie consiste à la détermination de la structure d'échantillon par une prise d'images à l'échelle microscopique. Une fois la structure de l'échantillon générée, une reconstruction de la représentation bidimensionnelle précède la génération de la structure tridimensionnelle à l'aide d'un outil numérique qui permet de déterminer les propriétés équivalentes des domaines reconstruits en 3D. La perméabilité et la conductivité thermique équivalentes sont les deux propriétés évaluées dans cette configuration. Ces deux propriétés dépendent fortement de la porosité et de la distribution des pores dans la phase continue (la phase solide). De plus la composition de ce matériau et les fractions volumiques de chacun de ses constituants influent sur la formation de sa microstructure et par conséquent sur ses propriétés de transferts thermiques et hydriques. L'ensemble des connaissances développées dans ce travail permet une piste sérieuse pour l'élaboration d'un éco-matériau à propriétés contrôlées pour des usages spécifiques dans la construction et la rénovation.
Book Synopsis MODELISATION DES TRANSFERTS COUPLES DE CHALEUR ET DE MASSE DANS LE SOL, APPLIQUEE AU CALCUL DES DEPERDITIONS THERMIQUES DES BATIMENTS by : HEDI.. BEL HADJ SALAH
Download or read book MODELISATION DES TRANSFERTS COUPLES DE CHALEUR ET DE MASSE DANS LE SOL, APPLIQUEE AU CALCUL DES DEPERDITIONS THERMIQUES DES BATIMENTS written by HEDI.. BEL HADJ SALAH and published by . This book was released on 1990 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE BUT DE CE TRAVAIL EST DE CONTRIBUER A LA MISE EN PLACE D'UNE BIBLIOTHEQUE DE MODELES POUR LA SIMULATION DES TRANSFERTS THERMIQUES DANS L'HABITAT (PROJET ALMETH). IL EST PLUS SPECIALEMENT AXE SUR L'ETUDE DES TRANSFERTS DE CHALEUR ET DE MASSE DANS LE SOL POUR LE CALCUL DES TRANSFERTS DE CHALEUR ENTRE LE BATIMENT ET LE SOL AVOISINANT. IL COMPREND UNE ETUDE ANALYTIQUE DE L'EQUATION D'INFILATRATION DANS UN MILIEU POREUX ET UNE ETUDE NUMERIQUE DU SYSTEME DES DEUX EQUATIONS PARABOLIQUES COUPLEES DE TRANSFERT DE CHALEUR ET DE MASSE DANS LE SOL. DANS LE CADRE DE CETTE ETUDE NUMERIQUE NOUS AVONS UTILISE UNE TECHNIQUE ORIGINALE DE RACCORDEMENT DE SOUS-DOMAINES, QUE NOUS AVONS ETENDUE POUR LES SOUS-DOMAINES A DYNAMIQUES DIFFERENTES EN UTILISANT DES PAS DE TEMPS ADAPTES A CHACUN DES SOUS-DOMAINES
Book Synopsis Étude des mécanismes de transferts couplés de chaleur et d'humidité dans les matériaux poreux de construction en régime insaturé by : Fares Bennai
Download or read book Étude des mécanismes de transferts couplés de chaleur et d'humidité dans les matériaux poreux de construction en régime insaturé written by Fares Bennai and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le présent travail a pour objectif de comprendre l'influence des paramètres géométriques des éco-matériaux d'enveloppe, tels que le béton de chanvre, sur les mécanismes de transferts couplés de chaleur, d'air et d'humidité afin de prédire le comportement du bâtiment dans le but de le piloter et de l'améliorer dans sa durabilité. Pour cela, une approche multi-échelle est mise en place. Elle consiste à maîtriser les phénomènes physiques dominants et leurs interactions à l'échelle microscopique. S'ensuit, une modélisation à double échelle, microscopique-macroscopique, des transferts couplés de chaleur, d'air et d'humidité qui prend en compte les propriétés intrinsèques et la topologie microstructurale du matériau moyennant le recours à la tomographie rayon X conjuguée à la corrélation d'images 2D et 3D. Pour cela, une campagne de caractérisation fine des propriétés physiques et hygrothermiques du béton de chanvre confectionné au laboratoire a été réalisée. Elle s'est focalisée sur l'étude de l'impact du vieillissement, l'état thermique et hydrique du matériau sur ses propriétés intrinsèques. Les résultats montrent une excellente capacité d'isolation thermique et de régulation naturelle d'humidité du béton de chanvre. Puis, une caractérisation microscopique par différentes techniques d'imagerie a été effectuée. Les reconstructions 3D du matériau réel scanné au tomographe aux rayons X à différentes résolutions montrent que le béton de chanvre possède plusieurs échelles de porosité, allant de la microporosité au sein du liant et des chènevottes à la macroporosité inter-particulaire. Le comportement hygro-morphique sous sollicitations hydriques a été ensuite étudié. Les résultats de la corrélation d'image numérique 2D et de la tomographie aux rayons X couplés à la corrélation d'images volumiques, montrent la nature du comportement du béton de chanvre soumis à des hygrométries différentes. En effet, la chènevotte subit des déformations plus importantes que le liant, causant ainsi des modifications de la microstructure du matériau. Sur le volet de la modélisation, moyennant la technique d'homogénéisation périodique un modèle des transferts couplés de chaleur, d'air et d'humidité dans les matériaux poreux de construction a été développé. Les tenseurs de diffusion et de conductivité thermique homogénéisés ont été calculés numériquement. Ensuite, une confrontation entre les résultats du calcul des coefficients de diffusion macroscopique et ceux expérimentaux obtenus au LaSIE a été réalisée. Elle met en évidence la qualité de la prédiction. De plus, la conductivité thermique de la phase solide a été ainsi déduite. Les résultats obtenus dans le cadre de ce travail de thèse ont mis en exergue l'influence de l'état hydrique et thermique du béton de chanvre sur ces propriétés intrinsèques, et sa microstructure très hétérogène. Ils ont révélé aussi les limites des approches phénoménologiques basées sur l'établissement des bilans de masse, de quantité de mouvement et d'énergie.
Book Synopsis Advances in Multi-Physics and Multi-Scale Couplings in Geo-Environmental Mechanics by : Francois Nicot
Download or read book Advances in Multi-Physics and Multi-Scale Couplings in Geo-Environmental Mechanics written by Francois Nicot and published by Elsevier. This book was released on 2017-11-20 with total page 388 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Advances in Multi-Physics and Multi-Scale Couplings in Geo-Environmental Mechanics reunites some of the most recent work from the French research group MeGe GDR (National Research Group on Multiscale and Multiphysics Couplings in Geo-Environmental Mechanics) on the theme of multi-scale and multi-physics modeling of geomaterials, with a special focus on micromechanical aspects. Its offers readers a glimpse into the current state of scientific knowledge in the field, together with the most up-to-date tools and methods of analysis available. Each chapter represents a study with a different viewpoint, alternating between phenomenological/micro-mechanically enriched and purely micromechanical approaches. Throughout the book, contributing authors will highlight advances in geomaterials modeling, while also pointing out practical implications for engineers. Topics discussed include multi-scale modeling of cohesive-less geomaterials, including multi-physical processes, but also the effects of particle breakage, large deformations on the response of the material at the specimen scale and concrete materials, together with clays as cohesive geomaterials. The book concludes by looking at some engineering problems involving larger scales. - Identifies contributions in the field of geomechanics - Focuses on multi-scale linkages at small scales - Presents numerical simulations by discrete elements and tools of homogenization or change of scale
Book Synopsis 6th International Conference on the Conservation of Earthen Architecture by : The Getty Conservation Institute
Download or read book 6th International Conference on the Conservation of Earthen Architecture written by The Getty Conservation Institute and published by Getty Publications. This book was released on 1991-02-28 with total page 492 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: On October 14-19, 1990, the 6th International Conference on the Conservation of Earthen Architecture was held in Las Cruces, New Mexico. Sponsored by the GCI, the Museum of New Mexico State Monuments, ICCROM, CRATerre-EAG, and the National Park Service, under the aegis of US/ICOMOS, the event was organized to promote the exchange of ideas, techniques, and research findings on the conservation of earthen architecture. Presentations at the conference covered a diversity of subjects, including the historic traditions of earthen architecture, conservation and restoration, site preservation, studies in consolidation and seismic mitigation, and examinations of moisture problems, clay chemistry, and microstructures. In discussions that focused on the future, the application of modern technologies and materials to site conservation was urged, as was using scientific knowledge of existing structures in the creation of new, low-cost, earthen architecture housing.
Book Synopsis Modélisation des transferts hygrothermiques à travers les parois dans un modèle de climat urbain by : Margot Ruiz
Download or read book Modélisation des transferts hygrothermiques à travers les parois dans un modèle de climat urbain written by Margot Ruiz and published by . This book was released on 2023 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Améliorer l'efficacité énergétique des bâtiments et limiter l'ilot de chaleur urbain est une priorité, en particulier dans les centres-villes historiques, composés de bâtiments peu isolés. Un des leviers d'action envisagés est l'isolation des parois. Cependant, la rénovation des parois anciennes rencontre de nombreux obstacles (technologiques, architecturaux, urbains). Ces parois ont notamment un comportement hygrothermique spécifique, qu'il convient de prendre en compte pour éviter l'apparition de pathologies et estimer correctement les déperditions énergétiques. Il est donc primordial d'intégrer les transferts hygrothermiques à travers les parois pour simuler efficacement le bâti ancien. Néanmoins, la plupart des modèles à l'échelle urbaine négligent les transferts hydriques à travers les parois.Cette thèse propose une nouvelle méthode de résolution numérique pour les transferts hygrothermiques, qui est adaptée aux différentes contraintes de la modélisation à l'échelle urbaine (résolutions spatio-temporelles, méthode numérique etc.). La validation est réalisée en deux temps : une partie numérique et une partie expérimentale. La validation numérique est effectuée par une comparaison inter-modèle, en s'appuyant sur quinze compositions de parois et trois climats. La validation expérimentale utilise les données enregistrées dans plusieurs bâtiments rénovés à partir de matériaux biosourcés et instrumentés dans le centre médiéval de la ville de Cahors.Ensuite, les transferts couplés de masse et de chaleur dans les parois sont intégrés dans le modèle de climat urbain TEB (Town Energy Balance), en utilisant la méthode développée et validée. La pertinence de cette nouvelle version de TEB pour représenter le centre-ville médiéval de Cahors est évaluée par comparaison avec des mesures in-situ. Une amélioration significative est constatée pour la simulation de l'humidité relative intérieure. L'impact des transferts d'humidité est discuté à plusieurs échelles.Finalement, la réhabilitation des parois anciennes des bâtiments du centre-ville de Cahors est étudiée à partir de plusieurs types d'isolant thermique positionnés à l'intérieur ou à l'extérieur. Ces scénarios de réhabilitation sont simulés en utilisant la version modifiée de TEB incluant les transferts d'humidité à travers les parois. Leur pertinence est comparée, vis-à-vis des enjeux énergétiques, du confort intérieur et extérieur, de la conservation du patrimoine et de la durabilité des parois. Des recommandations sont formulées en fonction du type de parois.
Book Synopsis Etudes expérimentales des transferts de masse et de chaleur dans les parois des constructions en bois, en vue de leur modélisation. Applications aux économies d'énergie et au confort dans l'habitat by : Helisoa Mamy Rafidiarison
Download or read book Etudes expérimentales des transferts de masse et de chaleur dans les parois des constructions en bois, en vue de leur modélisation. Applications aux économies d'énergie et au confort dans l'habitat written by Helisoa Mamy Rafidiarison and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les matériaux hygroscopiques, et tout particulièrement le bois et ses dérivés possèdent des propriétés complexes rendant difficile la modélisation des transferts couplés de chaleur et de masse dans les parois incluant ces matériaux. De ce fait, très peu d'outils numériques sont aujourd'hui capables de prédire correctement la performance hygrothermique de l'habitat bois. L'objectif de ce travail est de caractériser expérimentalement les transferts chaleur-masse dans les parois des constructions bois afin de valider un outil numérique destiné à simuler le comportement hygrothermique des parois comportant des matériaux hygroscopiques. Dans un premier temps, les notions théoriques et les études antérieures sur les transferts couplés chaleur - masse sont présentés. Ensuite, nous donnons un descriptif détaillé du dispositif expérimental conçu pour caractériser les transferts couplés chaleur-masse dans les parois. Les expériences de caractérisation des performances hygrothermiques des parois fournies par les industriels partenaires du projet TRANSBATIBOIS dans lequel s'inscrit cette thèse sont également abordées. Nous détaillons par la suite les expériences réalisées ainsi que la phase de confrontation des résultats expérimentaux avec les résultats prédits par le code numérique BuildingPore et l'outil commercial WUFI. La troisième partie de ce travail est consacrée aux expérimentations à l'échelle de l'enveloppe. Nous y présentons une analyse de la performance hygrothermique et des consommations énergétiques des constructions bois à travers le suivi de modules-test exposés au climat extérieur. La dernière partie du travail est consacrée aux dispositifs de suivi de bâtiments.
Book Synopsis MODELISATION TRIDIMENSIONNELLE DES TRANSFERTS THERMIQUES ET AERAULIQUES DANS LE BATIMENT EN ENVIRONNEMENT ORIENTE OBJET by : Etienne Wurtz
Download or read book MODELISATION TRIDIMENSIONNELLE DES TRANSFERTS THERMIQUES ET AERAULIQUES DANS LE BATIMENT EN ENVIRONNEMENT ORIENTE OBJET written by Etienne Wurtz and published by . This book was released on 1995 with total page 208 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'ETUDE CONSISTE A DECRIRE LES PHENOMENES THERMIQUES ET AERAULIQUES DANS LE BATIMENT A L'AIDE D'UN OUTIL SIMPLIFIE: LA METHODE ZONALE. IL S'AGIT D'UNE METHODE SIMPLIFIEE TRIDIMENSIONNELLE BASEE SUR LE PARTITIONNEMENT EN UN PETIT NOMBRE DE SOUS-VOLUME, INTERMEDIAIRE ENTRE LES MODELES A UN NUD ET LES MAILLAGES FINS. ON ECRIT DES BILANS DE MASSE ET D'ENERGIE DANS CHAQUE SOUS-VOLUME TANDIS QUE LES ECHANGES DANS LES INTERFACES SONT DETERMINES PAR DES LOIS RELIANT LES DEBITS AUX DIFFERENCES DE PRESSION. L'ASPECT MODULAIRE DE LA METHODE FACILITE SON IMPLEMENTATION DANS UN ENVIRONNEMENT ORIENTE OBJET ET LE LOGICIEL SPARK, ADAPTE A LA RESOLUTION DE GROS SYSTEMES D'EQUATIONS NON-LINEAIRES EST UTILISE A CET EFFET. LES RESULTATS SONT VALIDES PAR RAPPORT A DIFFERENTES REFERENCES EXPERIMENTALES ET NUMERIQUES. UN AUTRE ATOUT D'UN ENVIRONNEMENT OBJET RESIDE DANS LES POSSIBILITES DE COUPLAGE ET ON TRAITERA SUCCESSIVEMENT L'EXEMPLE DU CONFORT, UN MODELE D'ENVELOPPE ET LES TRANSFERTS DE MASSE
