Comparaison des méthodes de détermination de la résistance thermique et analyse de l’incertitude entre les échelles du matériau et de la paroi

Xavier Sidambarompoulé1^{1}, Jérôme Le Dréau1^{1}, Manon Rendu2^{2}, Maxime Doya2^{2}, Patrick Salagnac1,⋆^{1,\star}
⋆^{\star} : patrick.salagnac@univ-lr.fr
1^{1} La Rochelle Université
2^{2} Plateforme Tipee
Mots clés : boite chaude gardée, résistance thermique, incertitudes
Résumé :

La conception de bâtiments performants devient de plus en plus complexe pour assurer des efficacités énergétiques et structurelles élevées tout en conservant un haut niveau de confort.

La performance thermique des bâtiments est estimée à l’aide de modèles numériques utilisant les propriétés mesurées des matériaux et des hypothèses de modélisation. Certaines d’entre elles peuvent être remises en question. Par exemple, le comportement thermique de l’enveloppe d’un bâtiment est basé sur des propriétés mesurées sur de petits échantillons à l’aide d’une plaque chauffante gardée (PCG). Cette mesure peut être influencée par le traitement de surface de l’échantillon (pour assurer le contact), la compression de l’échantillon... Dans tous les cas, cette mesure ne prend jamais en compte les effets d’échelle et la mise en œuvre.

Des mesures en boîte chaude gardée (BCG) peuvent être effectuées pour améliorer les modèles. La BCG est un système expérimental composé de deux enceintes climatiques conditionnées à deux températures différentes et d’une boîte de mesure qui est placée dans la chambre chaude servant de garde. La résistance thermique de l’ensemble de l’échantillon est déterminée par l’équilibre thermique au niveau de la boîte de mesure. Les BCG sont adaptées aux échantillons de grandes tailles, plus représentatifs de l’échelle du bâtiment. Il est alors possible d’étudier les assemblages réels de matériaux.

Dans ce travail, nous évaluons la fiabilité de la mesure de la résistance thermique avec la BCG sur un échantillon simple : des blocs de polystyrène expansé (PSE). Deux méthodes sont appliquées pour évaluer la résistance thermique : une méthode en régime stationnaire normée (EN ISO 8990) et une in situ par l’utilisation de fluxmètres (EN ISO 9869-1). Les résultats sont comparés à la méthode de référence (PCG, norme ISO 8302) pour les mesures de conductivité thermique.

Ce travail préliminaire vise à valider les méthodologies développées pour les mesures de BCG et à comparer les incertitudes de plusieurs approches d’estimation de la résistance thermique. Il nous permettra d’étudier des murs plus complexes avec l’assurance de réaliser des mesures représentatives.

Work In Progress