Révéler la pertinence de la terre crue pour l'adaptation climatique du bâti
Depuis quelques années, la terre crue redevient une option constructive contemporaine, pour le bâtiment neuf et rénové. La raison principale de ce regain d’intérêt réside dans sa disponibilité locale et son faible impact carbone. Mais ce matériau présente également des atouts pour la régulation de l’ambiance climatique des bâtiments, rarement bien appréhendés. Etamine s’engage pour y remédier, et soutenir ainsi l’essor de ce matériau d’avenir.
Une thèse Cifre et un projet de recherche Ademe
Prédire l’ambiance climatique et les consommations énergétiques d’un bâtiment en fonction de ses caractéristiques géométriques, constructives, de son usage et de son contexte constitue une compétence historique d’Etamine. Nous réalisons depuis plus de 20 ans des simulations thermiques dynamiques (STD), à l’aide de logiciels pointus, issus du milieu de la recherche.
Ces logiciels se révèlent néanmoins inadaptés à la modélisation de matériaux hygroscopiques, tels que la terre crue : ces matériaux sont en effet capables d’absorber et de restituer une quantité significative d’eau, participant à réguler la température et l’humidité ambiante.
Ainsi, en l’état, les STD réalisées amoindrissent les qualités effectives de ces matériaux, alors même qu’il s’agit d’un levier « low-tech » d’adaptation climatique. Face à ce constat, nous ouvrons début 2022 deux projets de recherches collaboratifs, sous la forme d’une thèse CIFRE, et d’un projet de recherche financé par l’Ademe.
Thèse relative à la modélisation applicative des caractéristiques hygrothermiques de la terre crue
Etamine accueille depuis début 2022 Théo Poupard pour la réalisation d’une thèse en lien avec l’équipe « Terre Crue » du laboratoire GeM (UMR 6183) de Nantes Université, basée sur le site de Saint-Nazaire.
Cette collaboration étroite programmée sur 3 ans constitue une première pour Etamine, à la mesure de l’importance accordée au progrès des connaissances opérationnelles sur ce sujet.
Cette thèse fait écho à celle de Junior Tchiotsop, doctorant au GeM et lauréat de la bourse Palladio 2021.
L’objectif principal est de parvenir à une réduction des modèles de comportement hygroscopique validés à l’échelle des matériaux pour une utilisation opérationnelle intégrée aux simulations thermiques dynamiques.
Ses premiers travaux porteront sur la terre crue dans une mise en œuvre de type bauge, puis sur d’autres mises en œuvre (pisé, BTC…), voire d’autres matériaux hygroscopiques.
Pour atteindre ces objectifs ambitieux, Etamine pourra bénéficier d’une part de ses connaissance propres et de ses retours opérationnels, et d’autre part, des connaissances scientifiques des encadrants de la thèse : Stéphanie Bonnet (directrice de thèse), Nabil Issaadi et Philippe Poullain (co-directeurs de thèse). Ces enseignants-chercheurs sont spécialistes des transferts hygrothermiques dans les matériaux de construction, ils maîtrisent à la fois leur approche numérique et expérimentale. Ils se démarquent en particulier par une forte expertise sur le matériau terre crue.
Une vidéo détaillant les travaux du laboratoire sur la terre est disponible à l’adresse suivante : https://uncloud.univ-nantes.fr/index.php/s/yR5DKYFSAdXxNqm
TERAC : La construction en Terre : une perspective pour l'Adaptation au changement Climatique
Le projet R&D TERAC est lauréat de l'appel à projet ADEME "BATRESP".
Etamine y contribue aux cotés de SOLENEOS (coordonnateur), du LOCIE (le Laboratoire Optimisation de la Conception et Ingénierie de l’Environnement, une unité mixte de recherche rattachée à l’Université Savoie Mont Blanc et au CNRS ) et du CSTB.
Les travaux, à venir sur les 3 prochaines années, prévoient notamment l’amélioration de la compréhension des phénomènes multiphysiques couplés au sein de la terre crue de construction.
Il s’agira d’identifier les variables physiques les plus pertinentes, et de développer la modélisation numérique couplée des phénomènes.
La question de la qualification du confort thermique d’été sera également étudiée. Les indicateurs « classiques » montrent en effet leurs limites par la non-prise en compte des mécanisme physiologiques dynamiques de l’être humain.
La contribution du matériau aux conditions thermiques locales sera également analysée, avec une approche du micro-climat local actuel et prospectif.
Enfin, bien que la notion de confort soit au cœur des travaux, d’autres aspect seront abordés pour apporter une vision globale : durabilité des performances mécaniques de la paroi, émission de GES liés à la construction du bâtiment et coût.
L’Orangery à Lyon Confluence, un bâtiment pionnier suivi en exploitation
Ce bâtiment en pisé livré en 2020 a été conçu pour le compte d’OGIC par l’agence Clément Vergély architectes.
Il fait l’objet d’un suivi en exploitation pris en charge par Etamine au travers d’un dispositif de sondes implantées à cœur dans les murs en pisé des différentes façades.
Cette mission comporte 2 volets :
-Le suivi du matériau pisé : avec notamment pour objectif de confirmer le taux d’humidité du matériau qui influe directement les qualités structurelles.
-Le suivi du comportement thermique du bâtiment : ce deuxième aspect a notamment pour objet de permettre une meilleure compréhension des dynamiques en jeu pour le maintien du confort d’été sans climatisation.
Cette campagne de mesure en conditions réelles permettra de nourrir les travaux de recherche décrits ci-avant.