EVALUATION IN-SITU DU COMPORTEMENT HYGROTHERMIQUE DE MAISONS BIOSOURCES. B. MOUJALLED, D. SAMRI (CETE du Sud-Ouest) A. MARCOM (RAH Inventerre SCOP)
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- Renaud Edmond Raymond
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1 EVALUATION IN-SITU DU COMPORTEMENT HYGROTHERMIQUE DE MAISONS BIOSOURCES B. MOUJALLED, D. SAMRI (CETE du Sud-Ouest) A. MARCOM (RAH Inventerre SCOP)
2 Contexte et objectifs Essor de l usage des matériaux dits biosourcés pour le bâtiment, compte tenu de leur faible impact environnemental Le béton de chanvre se caractérise par une faible conductivité thermique et une forte sensibilité à la vapeur d eau Le terre-paille présente un comportement similaire mais peu de données scientifiques sur sa caractérisation sont disponibles Suivi in-situ du comportement hygrothermique de deux maisons en béton de chanvre et en terre-paille
3 Présentation des opérations Maison en béton de chanvre SHON 250 m² en Dordogne Livrée en décembre 2011 Structure bois porteuse Remplissage béton de chanvre (30cm)
4 Présentation des opérations Maison en terre-paille SHON 95 m² en Ariège Livrée en février 2008 Structure bois porteuse Remplissage terre-paille (30cm)
5 Composition des parois Mur en béton de chanvre Mur en terre-paille Béton de chanvre 30 cm Chaux/sable PF 80 (1cm) chaux/sable PF70 (2 cm) chaux/sable PF80 (2cm)* Enduit chaux (2 cm) Enduit terre (2 cm) Terre-paille 30 cm *Les parois de la pièce instrumentée ne dispose pas d enduit intérieur
6 Propriétés des matériaux Matériau Masse volumique (kg.m -3 ) Conductivité thermique (W.m -1.K -1 ) Chaleur massique (J.kg -1.K -1 ) Diffusivité (10-7 m 2.s -1 ) Terre-paille 270 0, ,1 Béton de chanvre 450 0, ,2
7 Protocole expérimental Qualité de l enveloppe analyse thermographique mesure de l étanchéité à l air Suivi in-situ sur 2 ans (pas d acquisition de 15 minutes) confort hygrothermique intérieur avec 8 enregistreurs T-HR et station météo extérieure comportement hygrothermique de deux parois avec et sans ensoleillement Mesure de flux thermique (uniquement béton de chanvre)
8 Instrumentation des parois Intérieur cm Extérieur T & HR intérieur T & HR extérieur Sonde T-HR intérieure T surface T surface Station météo T & HR paroi Boîtiers d acquisition Enduit terre Terre-paille Enduit chaux Sonde de contact (T surface) Sonde de contact (T surface) Sonde T-HR dans la paroi Boîtiers d acquisition (Hobo) Boîtiers d acquisition Sonde de contact (T Fluxmètre surface)
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10 Qualité de l enveloppe Homogénéité des températures de surface Absence de ponts thermiques de structure Maison en béton de chanvre Maison en terre-paille
11 Qualité de l enveloppe Infiltrations importantes au niveau des liaisons périphériques Béton de chanvre Terre-paille Excellent Bon Moyen Mauvais 1,32 m 3 /(h.m 2 ) Excellent Bon Moyen Mauvais 1,67 m 3 /(h.m 2 ) Très mauvais Très mauvais
12 Confort hygrothermique hiver Les mesures de T et HR respectent globalement la zone de confort en hiver Zone air sec Zone pathologie Zone pathologie Zone confort (hiver) TP_salon_hiver BC_salon_hiver Humidité absolue (g vapeur/kg a.s.) 25 HIVER (nov mars 2013) Température sèche ( C)
13 Confort hygrothermique été Les mesures de T et HR respectent globalement la zone de confort en été Zone air sec Zone pathologie Zone pathologie Zone confort (été) TP_salon_été BC_salon_été Humidité absolue (g vapeur/kg a.s.) 25 ETE (juillet-sept 2012) Température sèche ( C)
14 Synthèse confort hygrothermique Béton de chanvre (BC), hiver Terre-paille (TP), hiver Béton de chanvre (BC), été Terre-paille (TP), été Zone confort Zone air sec Zone pathologie bactéries Zone pathologie acariens 98% 0% 0% 0% 91% 0% 0% 0% 84% 0% 0% 0% 70% 0% 0% 2%
15 Amortissement et déphasage des parois Béton de chanvre : paroi ouest du 7 au 9 septembre BC_ext BC_ouest_se BC_ouest_27cm BC_ouest_17cm BC_ouest_si BC_ouest_int Pour 15 cm de béton de chanvre Déphasage de 8h Température Amortissement de 95% 10 07/09 00:00 07/09 12:00 08/09 00:00 08/09 12:00 09/09 00:00 09/09 12:00 10/09 00:00
16 Amortissement et déphasage des parois Terre-paille : paroi sud du 7 au 9 septembre TP_ext TP_sud_se TP_sud_27cm TP_sud_17cm TP_sud_si TP_sud_int Pour 15 cm de terre-paille Température Amortissement de 70% Déphasage de 4h 10 07/09 00:00 07/09 12:00 08/09 00:00 08/09 12:00 09/09 00:00 09/09 12:00 10/09 00:00
17 Contrôle d humidité des parois Béton de chanvre : paroi ouest du 7 au 9 septembre BC_ext BC_ouest_27cm BC_ouest_17cm BC_ouest_int Pour 15 cm de béton de chanvre Amortissement de 93% Humidité relative (%) /09 00:00 07/09 12:00 08/09 00:00 08/09 12:00 09/09 00:00 09/09 12:00 10/09 00:00
18 Contrôle d humidité des parois Terre-paille : paroi sud du 7 au 9 septembre 2012 Humidité relative (%) Pour 15 cm de terre-paille TP_ext TP_sud_27cm TP_sud_17cm TP_sud_int Amortissement de 80% 0 07/09 00:00 07/09 12:00 08/09 00:00 08/09 12:00 09/09 00:00 09/09 12:00 10/09 00:00
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20 Conclusions Amortissement du transfert des variations de la température à travers les murs (deux fois plus important pour le béton de chanvre à caractéristiques thermiques équivalentes) Amortissement des variations de l humidité relative contribuant à la régulation hydrique Niveau de confort hygrothermique satisfaisant en hiver et en été Risque de fuites d air au niveau des liaisons périphériques Poursuite des mesures jusqu en avril 2013 avec modélisations dans TRNSYS et WUFI
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22 Programme R&D sur l intérêt du terrepaille en climat méridional 2 entreprises : Ecoterre Scop en Languedoc-Roussillon, et Inventerre Scop en Midi-Pyrénées Laboratoires et bureaux d étude sollicités : FCBA Bordeaux, Ecole des Mines d Albi, Eco-études, Université de Montpellier, Université de Toulouse 2 comités de pilotage Budget total : Financeurs : Région Languedoc-Roussillon, Ademe Midi- Pyrénées, Région Midi-Pyrénées Autofinancement des 2 entreprises chacune Durée Eté 2013 Eté 2015
23 Contenue de la R&D Essai au feu : classe C pour 300 kg/m 3. Un ERP sans enduit est donc possible Essai aux moisissures selon le temps de séchage Caractérisation de la conductivité thermique Essai à la sorption/désorption de vapeur d eau Simulation Thermique Dynamique Fiche de Déclaration Environnementale et Sanitaire
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