Projet DEMETHER : Développement d un panneau issu de sous-produit de l agriculture pour l isolation thermique des bâtiments existants

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1 Projet DEMETHER : Développement d un panneau issu de sous-produit de l agriculture pour l isolation thermique des bâtiments existants TÂCHE 4 : Applications pour l isolation de bâtiments existants J.-P. COSTES, J.-L. COUTAREL juin 2015

2 Introduction Sommaire 1. Contexte et acteurs du projet 2. Cahier des charges 3. Fabrication des panneaux 4. Mise en œuvre 5. Positionnement économique et certification Conclusion 2

3 DEMETHER: Développement d un panneau issu de sous-produit de l agriculture pour l isolation thermique des bâtiments existants 1. Contexte 3

4 DEMETHER: Développement d un panneau issu de sous-produit de l agriculture pour l isolation thermique des bâtiments existants 2. Cahier des charges Panneau isolant pour isolation intérieure, en isolation rapportée. Que disent les normes au niveau performances thermiques? Pour les bâtiments construits avant 1948, la réglementation RT 2012 n exige pas de performance globale pour le bâtiment après rénovation. Réglementation thermique dite «élément par élément». Par exemple en cas d intervention sur une paroi opaque verticale la résistance thermique de la paroi doit être supérieure à 2,3 m 2.K/W. Le label «BBC rénovation 2009» exige pour un bâtiment situé en zone climatique H1C (Clermont-Ferrand, Macon, Dijon) une résistance thermique de parois opaques autour de 3 m 2.K/W. Incitation : Crédit d Impôt pour la Transition Energétique (R>3,7 m 2.K/W) 4

5 DEMETHER: Développement d un panneau issu de sous-produit de l agriculture pour l isolation thermique des bâtiments existants 3. Fabrication des panneaux Collecte des tiges Broyage grossier Broyage fin 3-6 mm Séparation des fines Mélange broyat - liant Compactage dans un moule Séchage 5

6 DEMETHER: Développement d un panneau issu de sous-produit de l agriculture pour l isolation thermique des bâtiments existants 3. Fabrication des panneaux Compactage Séchage 6

7 CONCEPTION DU SYSTÈME DE PRESSE Moules expérimentaux Moule : 180mm * 120mm * 50mm Introduction Conception du système de presse Réalisation des tests Phase de séchage Réalisation de panneaux Résultats / Voies d amélioration Conclusion Moule : 60mm * 120mm * 50mm Moule d essais : 200mm * 200mm * 100mm Journée écoconstruction et réhabilitation durable et performante 10 juin

8 CONCEPTION DU SYSTÈME DE PRESSE Introduction Conception du système de presse Réalisation des tests Phase de séchage Réalisation de panneaux Résultats / Voies d amélioration Conclusion Caractéristiques de la compression Dimension : 1 m * 0,6 m * 0,16 m Charge de 1920 kg / Compression 20% Journée écoconstruction et réhabilitation durable et performante 10 juin

9 CONCEPTION DU SYSTÈME DE PRESSE Introduction Conception du système de presse Réalisation des tests Phase de séchage Réalisation de panneaux Résultats / Voies d amélioration Conclusion Moule pour les panneaux Résistance à 2 T de poussée Moule démontable Journée écoconstruction et réhabilitation durable et performante 10 juin

10 RÉALISATION DES TESTS Réalisation des premiers essais Prise en main du mélange Introduction Conception du système de presse Réalisation des tests Phase de séchage Réalisation de panneaux Résultats / Voies d amélioration Conclusion Calcul des proportions (6,6% de chitosane) Homogénéité difficile Adhésion au moule Difficile à manipuler Journée écoconstruction et réhabilitation durable et performante 10 juin

11 DEMETHER: Développement d un panneau issu de sous-produit de l agriculture pour l isolation thermique des bâtiments existants Panneaux fragiles Compactage Séchage Manipulation et transport délicat Présence de moisissure 11

12 RÉALISATION DES PREMIERS Séchage long Humidité importante Fragilité des briques Apparition de champignons Expérimentations de briques avec différents taux de compression : (5, 10, 15 et 20%). Résultats des premiers essais 12

13 MISE AU POINT D UN SECHOIR Assimilation au séchage du bois Séchage traditionnel Séchage sous vide Séchage de l industrie alimentaire Tunnel A plateaux Etat de la technique et choix 13

14 MISE AU POINT D UN SECHOIR Calcul du débit d air Débit avec pertes de charges Système de chauffage Dimensionnement du séchoir 14

15 MISE AU POINT D UN SECHOIR Structure Mécano soudé Partie puissance Pilotage des résistances Pilotage des ventilateurs Réalisation du séchoir 15

16 PROCESSUS DE FABRICATION Mélange de broyat / chitosane Taux de chitosane 6,6% Mélange en bétonnière Répartition dans le moule Précautions : Homogénéité du mélange : colle broyat : Eviter les grumeaux Séparer les particules les plus fines (poussières ) Manipulation des panneaux (humide et sec) Dimensions des panneaux à adapter : résistance/poids du panneau Temps de séchage Réalisation du mélange Calcul quantité du mélange Densité broyat 149,34 kg/m 3 Densité colle 1150 kg/m 3 Volume avant 0,112 m 3 compactage Taux de 20 % compression Masse de broyat 13,8 kg Masse de colle 22,77 kg Volume broyat 0,092 m 3 Volume colle 0,0198 m 3 Masse totale 36,57 kg Volume total 0,112 16

17 PROCESSUS DE FABRICATION Préparation du moule Cerclage Plaque acier Papier Mise en place matrice supérieure Maintient en compression Démoulage Préparation et compression 17

18 SECHAGE Positionnement des panneaux dans le séchoir Insertion sur les étages Manipulations délicates Régler le débit d air Contrôle de la température Suivi du séchage Retrait plaque d acier Evolution du poids Mise en place du séchage 18

19 RÉSULTATS Panneaux fragilisés pendant les manipulations : présences de fissures Présence de moisissure Panneau supérieur (au niveau de la fracture) Moisissure à cœur 19

20 VOIES D AMÉLIORATION Format de panneaux plus petits Diminution de l épaisseur Découpe des panneaux difficiles 20

21 I ETUDES PRÉLIMINAIRES Mise en place des cales et entretoises Cales + entretoises Journée écoconstruction et réhabilitation durable et performante 10 juin

22 Journée écoconstruction et réhabilitation durable et performante 10 juin

23 Constat du passage sous presse Transport jusqu au séchoir Mise en place des panneaux dans le séchoir Séchage des panneaux Journée écoconstruction et réhabilitation durable et performante 10 juin 2015 Panneaux isolants à base 23 23

24 Plaque de 80 mm d épaisseur Meilleur compacité Moisissure et humidité au cœur (sur 4cm) Journée écoconstruction et réhabilitation durable et performante 10 juin

25 Plaque de 40 mm d épaisseur Sec Bonne compacité Journée écoconstruction et réhabilitation durable et performante 10 juin

26 DEMETHER: Développement d un panneau issu de sous-produit de l agriculture pour l isolation thermique des bâtiments existants 6. Mise en œuvre d un mur en brique Montage d un mur en briques de 25 cm * 13 cm * 13 cm. Doublage par l intérieur d un mur existant Scellement par mortier chaux hydraulique - sable sur ossature bois Enduit : 15 mm d épaisseur 26

27 DEMETHER: Développement d un panneau issu de sous-produit de l agriculture pour l isolation thermique des bâtiments existants 7. Positionnement économique et certification Posit Chaine de valeur : Culture et récolte Tournesol Fabrication panneaux isolants Distribution Mise en œuvre Chitosane 27

28 DEMETHER: Développement d un panneau issu de sous-produit de l agriculture pour l isolation thermique des bâtiments existants 7. Positionnement économique et certification Posit Problématique et enjeux : Performance thermique à améliorer (Conductivité : 0,07 W/m.K) : taille du broyat, taux de compression 20 cm d épaisseur = 2,85 m2.k/w (3,7 pour CITE :Crédit d Impôt pour la Transition Énergétique) Matière première : Broyat Récolte de la paille à mettre en place, avec des coopératives Processus de séchage de la paille à définir Stockage Chitosane Prix élevé, fluctuant Quantité aujourd hui disponible faible: filière en développement Process industriel : se rapprocher de la fabrication des blocs de chanvre Avis sur la réaction au feu: classement M2. 28

29 Merci pour votre attention 29