Influence de la teneur en eau sur les proprietes thermophysiques des bois Pterocarpus et d’Afzelia

Carlos Houngbeme¹, Armand A Djossou¹, Aristide Comlan Houngan², Malahimi Anjorin³, Emile Sanya³, Gérard Degan³, Antoine Vianou^1
⋆ : houngbecarl@gmail.com
¹ 1Laboratoire de Caractérisation Thermophysique des Matériaux et d’Appropriation Energétique (Labo-C.T.M.A.E) Ecole Polytechnique d’Abomey-calavi (E.P.A.C) 01 BP 2009, Cotonou (Bénin).
² LARPET/ 1Laboratoire de Caractérisation Thermophysique des Matériaux et d’Appropriation Energétique (Labo-C.T.M.A.E) Ecole Polytechnique d’Abomey-calavi (E.P.A.C) 01 BP 2009, Cotonou (Bénin)./UNSTIM Abomey/
³ LEMA
Mots clés : Conductivité thermique, Effusivité thermique, Diffusivité thermique, Bois tropicaux, Ruban chaud
Résumé :

Des mesures simultanées transitoires de la conductivité thermique et de l’effusivité thermique dans la direction perpendiculaire aux fibres des bois ptérocarpus erinaceus et afzélia ont été effectuées à la température ambiante (20^∘C) avec la technique de caractérisation thermophysique des matériaux de construction appelée ruban chaud, sur des échantillons de bois à différents degrés de teneur en eau. L’avantage fondamental de cette technique réside dans la courte durée (0 à 180 s) des manipulations et la possibilité d’obtenir l’effusivité thermique et la conductivité thermique à partir d’un seul enregistrement du thermogramme. La diffusivité thermique est par suite déduite par simple calcul. L’objectif principal du travail est de mettre en évidence l’influence de la teneur en eau et du type de bois sur leurs propriétés thermophysiques afin de d’envisager leur possible utilisation dans l’habitat en conditions climatiques variables. Le comportement thermique des échantillons en fonction de différentes épaisseurs a été également étudié. La valeur de la conductivité thermique, de la diffusivité thermique et de l’effusivité thermique varient respectivement entre 0,112 et 0,225  W.m^− 1.K − 1; 0,422 et 1, 296 10^− 7  m².s^− 1 et 362,83 et 1096,68  J.m^− 2.K^− 1.s^− 0, 5. Les résultats obtenus montrent que la conductivité thermique et l’effusivité thermique croissent fortement en fonction de la teneur en eau à titre d’exemple l’effusivité thermique passe de sa valeur minimale 362,131  J.m^− 2.K^− 1.s^− 0, 5. à 0% d’humidité à sa valeur maximale 698,85  J.m^− 2.K^− 1.s^− 0, 5. à 51,06% d’humidité pour le bois afzélia, la diffusivité thermique quant à elle varie d’une manière complexe en fonction de la teneur en eau mais présente un maxima entre 0 et 20% de teneur en eau. On remarque à travers cette expérimentation que le bois pterocarpus erinaceus est meilleur isolant thermique par rapport au bois afzélia. Ces résultats montrent clairement que la teneur en eau influence fortement le comportement thermique de ces bois. Par conséquent, il faut tenir grandement compte de ce paramètre si l’on désire utiliser ces bois dans la construction de l’habitat. En perspective, afin de savoir les états d’équilibres hygro-thermiques de ses essences de bois sous des conditions climatiques bien définis des études des isothermes de désorptions s’avère indispensable

doi : https://doi.org/10.25855/SFT2020-164

PDF : download