HYGRO-BAT

Acronyme: 
HYGRO-BAT
Axe stratégique: 
Processus et systèmes constructifs
Type de financement: 
ANR
Date de labellisation: 
12/05/2010
Descriptif: 

Depuis quelques années, la problématique des transferts couplés de masse et de chaleur fait l’objet d’un surcroît d’intérêt de la part de la communauté scientifique en charge de la thermique et de l’énergétique du bâtiment. La raison principale de cette évolution est le rôle, peu à peu révélé, des transferts de masse sur le comportement énergétique réel du bâtiment, soumis aux sollicitations de son environnement. Malgré les développements récents dans ce domaine, des zones d’ombre persistent. En particulier des écarts entre les mesures et les simulations numériques dans le cas des sollicitations dynamiques des matériaux à forte hygroscopicité ont été constatés dans différents projets français et internationaux (Annexes 24 et 41 de l’Agence Internationale de l’Energie, ANR PREBAT OPTI-MOB). L’origine de ces écarts n’est pas véritablement connue : la métrologie, les caractéristiques des matériaux, les modèles thermo-hygriques eux-mêmes ? Les projets passés et en cours mettent en évidence la complexité de la problématique, mais n’ont pas permis d’élucider l’origine de ces écarts ni de mettre en place des outils adaptés. Or, la réponse à cette problématique est fondamentale, car des gisements énergétiques sont précisément attendus dans l’étude des comportements dynamiques. En effet, le peu de travaux abordant cette thématique révèlent des économies potentielles d’énergie dépassant 30 %. En mettant en commun l’expérience des principaux acteurs français du domaine et une approche type « benchmark » expérimentale et numérique le projet a ambition de maîtriser les phénomènes en jeu et de proposer des outils expérimentaux (méthodologie de caractérisation) et numériques (simulations dynamiques prédictives), adaptés. Son principal objectif est de mettre au point une méthodologie de conception hygrothermique des bâtiments, s’appuyant sur des outils et des méthodes fiables et permettant de qualifier et de quantifier des solutions techniques innovantes exploitant la dimension de la thermique liée aux transferts de masse. Pour concrétiser et consolider cette démarche, il s'est appuyé sur un cas concret de construction bois et plus globalement des matériaux à base végétale, compte tenu de leurs propriétés hygroscopiques maximales, présentant des configurations d’études complexes et ayant l’avantage, en outre, de se positionner sur un marché porteur. La démarche a été progressive, en partant des bases de métrologie et de caractérisation des matériaux, garants de la fiabilité d’alimentation des modèles, suivie de mesures et de simulations sur des assemblages simples sous des sollicitations dynamiques maîtrisées. Ainsi l’échelle plus complexe du bâtiment et les sollicitations en climat réel a été possible, sous un angle « idéalisé » dans un premier temps (cellules expérimentales bien maîtrisées PASSYS) puis en vraie grandeur avec l’exploitation d’une maison à ossature bois. La démarche s'est achevée par des propositions d’évolution de la normalisation et de la réglementation permettant de valoriser de façon rigoureuse et fiable les solutions hygrothermiques les plus performantes. Le programme ambitieux de notre projet est ainsi porté par un consortium composé de sept laboratoires universitaires reconnus (CETHIL, LEPTIAB, TREFLE, LERFOB, LERMAB, LOCIE, LMDC), de trois centres type EPIC (CEA-INES, CRITT-Bois, CSTB) et de trois industriels (EDF, LIGNATEC, NR GAÏA).