« La simulation dans les bâtiments d’études de cas met en évidence l’effet sur le transfert de chaleur et d’humidité sur les performances énergétiques sur la construction, la qualité de l’air intérieur et la durabilité du bâtiment. »
Mini bio
Le professeur, Dr-Ing. Rafik BELARBI, a reçu son diplôme d’ingénieur en physique du bâtiment de l’École des ingénieurs de Poitiers (ESIP) et de Master en sciences thermales de l’Université de Poitiers en 1993. Il a obtenu son doctorat en génie civil à l’Université de La Rochelle en 1998. En 1999, il a rejoint le laboratoire de recherche LEPTAB et le département d’ingénierie civile de l’Université de La Rochelle en qualité de professeur agrégé. Il est l’auteur ou co-auteur de plus de 100 articles de journaux dans des revues internationales ou des conférences internationales. Depuis octobre 2007, il est chef du département de génie civil.
Le bâtiment est l’un des secteurs de consommation d’énergie les plus élevés, contribuant à près de 45% de la consommation mondiale d’énergie et responsable de 36,1 milliards de tonnes d’émissions de CO2. Un niveau élevé d’humidité peut provoquer une corrosion des métaux, une carie du bois et une détérioration de la structure. En outre, le transport de l’humidité entraîne des processus de condensation-évaporation qui accompagnent le transfert d’énergie à travers des enveloppes de construction qui a une influence notable sur l’humidité de l’air intérieur et les charges de climatisation, en particulier la charge de refroidissement latente. Par conséquent, l’étude du comportement conjugué au transport de la chaleur et de l’humidité des matériaux de construction poreux a un effet important sur la performance énergétique du bâtiment et la durabilité des constructions.
Le présent travail de recherche vise à comprendre l’influence des paramètres géométriques des matériaux d’enveloppe sur les mécanismes de la chaleur couplée et du transfert d’humidité à différentes échelles afin de prédire le comportement à long-terme d’un bâtiment entier et de le contrôler. Le but ultime est d’améliorer le bâtiment et sa durabilité. L’approche hybride a été mise en œuvre dans ce travail. Cela implique de comprendre les phénomènes physiques dominants et leurs interactions à l’échelle microscopique. Ceci suit une deuxième phase de modélisation basée sur des techniques de mise à l’échelle afin de connaître le comportement équivalent macroscopique des matériaux. Le développement de matériaux modèles avec des propriétés contrôlées permet d’évaluer leurs propriétés macroscopiques intrinsèques et sert de paramètre d’entrée pour les modèles. Enfin, une mise en œuvre du modèle à l’échelle mondiale du bâtiment a été entreprise pour évaluer sa performance énergétique et sa durabilité et pour l’optimiser. Au cours de cette étape, une nouvelle méthodologie pour prédire le comportement général des bâtiments, qui combine deux outils de simulation : COMSOL Multiphysics © et TRNSYS. Le premier logiciel est utilisé pour la modélisation du transfert de chaleur, d’air et d’humidité dans des parois multicouches poreuses (modèle HAM – Transfert chaleur, air et humidité) et le second est utilisé pour simuler le comportement hygrothermique du bâtiment (modèle BES – Building Energy Simulation). Les applications logicielles combinées résolvent dynamiquement les équations de conservation de masse et d’énergie des deux modèles physiques. La simulation dans les bâtiments d’études de cas met en évidence l’effet sur le transfert de chaleur et d’humidité sur les performances énergétiques sur la construction, la qualité de l’air intérieur et la durabilité du bâtiment.
Paru dans CDM Chantiers du Maroc n°154 – Octobre 2017
