Développement d'un matériau innovant de haute performance hygrothermique

Development of an innovative material of high hygrothermal performance

• Auteur / Autrice : Lorena Freitas Dutra
• Direction : Monika Woloszyn, Anne-Cécile Grillet
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génie Civil et Sciences de l'Habitat
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2014
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE) en cotutelle avec Pontificia Universidade Catolica do Parana
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences et ingénierie des systèmes, de l'environnement et des organisations (Chambéry ; 2007-2021)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Optimisation de la Conception et Ingénierie de l'Environnement

Mots clés

Mots clés libres

Capacité tampon d'humidité

Caractérisation hygrothermique

Performance hygrothermique

Caractérisation microstructurelle

Matériaux absorbant

Moisture buffering capacity

Hygrothermal characterizationl

Hygrothermal performance

Microstructural characterization

Absorbent materials

Résumé

Selon le Bulletin national de l'énergie, 46% de la consommation d'électricité au Brésil est affectée à des bâtiments résidentiels, commerciaux et publics. 30% de l'énergie consommée provient principalement des systèmes CVCA, ayant un impact direct sur le coût d'exploitation d'un bâtiment et un impact indirect sur l'environnement, ce qui témoigne de l'urgente nécessité d'une amélioration rapide des produits éconergétiques et de l'importance de l'énergie Projets destinés à l'industrie de la construction. C'est Bien connu que l'humidité affecte significativement la performance des systèmes de climatisation. Ainsi, une façon de contrôler les amplitudes d'humidité relative à l'intérieur sans ajouter de coût d'énergie au bâtiment consiste à utiliser la capacité des matériaux poreux d'absorber et de libérer de l'humidité de / vers l'environnement adjacent. Les résultats montrent qu'il est possible de réduire la consommation d'énergie de chauffage et de refroidissement jusqu'à 5% et 30%, respectivement, lors de l'application de matériaux hygroscopiques avec des systèmes HVAC bien contrôlés. Le but du projet est donc d'optimiser la capacité tampon des matériaux en modifiant sa structure poreuse. Trois matériaux différents seront testés et des mesures des coefficients de transport seront effectuées. La microstructure des matériaux et le comportement mécanique seront également évalués.

According to the National Energy Bulletin, 46% of electricity consumption in Brazil is assigned to residential, commercial and public buildings. 30% of the energy consumed is due mainly to HVAC systems, having a direct impact on the cost of operating a building and an indirect impact on the environment, thus indicating the urgent need for rapid improvement of energy-efficient products and the importance of energy projects aimed at the construction industry. It is well known that moisture affects significantly the performance of air conditioning systems. Thus one way of controlling indoor relative humidity amplitudes without adding energy costs to the building is to use the porous materials ability of absorbing and releasing moisture from/to the adjacent environment. The results show that it may be possible to reduce heating and cooling energy consumption by up to 5% and 30%, respectively, when applying hygroscopic materials with well-controlled HVAC systems. Hence the aim of the project is to optimize materials buffering capacity by modifying its porous structure. Three different materials composition will be tested and measures of transport coefficients will be performed. Materials microstructure and mechanical behavior will also be evaluated.