Résumé L’objectif de réduction de la consommation énergétique vise tout particulièrement le bâti existant très consommateur en énergie primaire.








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Protocole pour les simulations de l’étude préliminaire au projet HYGROBA :

Détermination de l’arborescence des cas

Il serait possible de modéliser un nombre presque infini de parois différentes mais certaines sont soit similaires soit inacceptables. Un nombre limité de parois à étudier a été déterminé, les plus significatives possibles en prenant en compte les limites temporelles du projet. Il a été retenu 4 cas en isolation par l’extérieur et 4 cas en isolation par l’intérieur en prenant en compte le complexe isolant revêtu qui peut-être étanche E ou perméable P pour une paroi ancienne donnée (Tableau 2).


Isolation par l’extérieur (ITE)




Côté ext .de la paroi

Paroi ancienne

Côté int. de la paroi

EE

Enduit organique, Polystyrène

pierre

Plaque plâtre + papier vinyle

EP

Enduit organique, Polystyrène

pierre

Enduit chaux

PE

Enduit chaux, panneau fibre de bois

pierre

Plaque plâtre + papier vinyle

PP

Enduit chaux, panneau fibre de bois

pierre

Enduit chaux

Isolation par l’intérieur (ITI)




Côté ext .de la paroi

Paroi ancienne

Côté int. de la paroi

EE

Enduit ciment

pierre

Laine de roche + Plaque Platre + pap. vinyle

EP

Enduit ciment

pierre

Ouate de cellulose + FV + Plaque plâtre

PE

Enduit chaux

pierre

Laine de roche + Plaque Platre + pap. vinyle

PP

Enduit chaux

pierre

Ouate de cellulose + FV + Plaque plâtre

Tableau 2 : Détermination des configurations de parois isolées.

Géométrie/ Modélisation

Pour réaliser les simulations, WUFI-2D utilise des parois en 2 dimensions. Il faut donc pour chaque type de paroi définir une géométrie de modèle qui soit la plus réaliste, et la plus utilisée possible dans les constructions anciennes. Cette paroi ancienne réhabilitée reçoit un revêtement extérieur, une isolation et un revêtement intérieur modélisée sous WUFI de gauche à droite.

Grille

Dans un second temps, on dessine une grille qui découpera des carrés élémentaires pour les simulations. La définition de cette grille influe sur la précision des résultats, et sur le temps de calcul. A chaque interface, le pas de la grille est réduit afin d’obtenir une étude plus affinée.

Matériaux composants la paroi

Il est ensuite nécessaire de choisir les matériaux composant la paroi dans les différentes bases de données de WUFI. Dans cette étude, on s’est intéressé à des matériaux bio-sourcés comme la ouate de cellulose et les fibres de bois dans l’objectif de comprendre le comportement global d’une paroi ancienne comme la pierre dure, non hygroscopique, en association avec ces matériaux. Ces deux isolants ont des comportements hygroscopiques très différents. La ouate de cellulose, hygroscopique, est très capillaire (coefficient d’absorption A très élevé) alors que la fibre de bois, très hygroscopique, est non capillaire.

Conditions initiales et ambiantes

Les conditions initiales de la paroi sont fixées à 80% d’humidité dans tous les matériaux, et une teneur en eau correspondante selon les courbes de sorption.

Les conditions ambiantes comme les climats intérieurs et extérieurs sont aussi définis. Pour l’extérieur, il a été choisi d’utiliser le climat humide de Nancy. Le climat intérieur a été calculé par rapport au climat extérieur avec un ratio W/n=5 (W est la quantité de vapeur produite dans le local en une heure (g/h) et n le taux horaire de renouvellement d’air (m³/h)), correspondant à un climat intérieur humide pour le cas présenté ici.

Ajout de sources

Les sources modélisent des défauts d’étanchéité de la paroi ancienne isolée dans le cas de l’isolation par l’intérieur qui sont les plus regrettables et permettent l’étude de la condensation par convection. Ce sont ces défauts qui permettent à l’air chargé d’humidité de pénétrer dans la paroi rénovée et de créer des dommages. Ils sont la conséquence de la non-continuité de la membrane gérant l’apport de vapeur ou de son percement et favorisent la formation de condensation interne entre l’isolant et la paroi ancienne (KUNZEL, 2003), (DUGUÉ, 2003). De même que dans le cas de l’isolation par l’intérieur, une source additionnelle entre l’isolant et la paroi ancienne a été intégrée dans le cas de l’isolation par l’extérieur simulant ainsi les remontées capillaires.

L’objectif de l’ajout de sources d’eau simulant des défauts d’étanchéité doit permettre d’obtenir une plus grande dispersion dans les résultats des simulations et de déterminer ainsi la capacité de séchage de la paroi ancienne dans des conditions extrêmes.
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