Caractérisation des transferts massiques en régime transitoire de matériaux hygroscopiques à double échelle de porosité : mise en évidence du non équilibre local
Résumé
Le secteur du bâtiment est dans notre pays le plus gros consommateur d’énergie et demeure très polluant. La situation environnementale actuelle nous invite donc naturellement à diminuer nos consommations énergétiques et à nous tourner vers l’utilisation de matériaux
renouvelables. A ce titre, les matériaux biosourcés tirent leur épingle du jeu en permettant une large gamme d’usages tout en respectant l’environnent. Concernant l’isolation des bâtiments les panneaux de fibres végétales offrent de bonnes performances énergétiques pour un prix de revient modeste ce qui en fait certainement des matériaux d’avenir. Malheureusement, pour ces matériaux la lenteur des transferts massiques au sein des fibres est telle que la constante de temps associée au transfert microscopique est comparable à la constante de temps macroscopique de la paroi. Dans les parois d’un bâtiment, les alternances jour/nuit conduisent alors à des situations de non-équilibre local, même avec des épaisseurs de plusieurs centimètres. L’objectif de ce travail est de caractériser les transferts massiques en régime
transitoire de ces matériaux tout en tenant compte du non-équilibre local.
En se basant sur ce qui a déjà été fait au laboratoire Perré et al. (2015) nous avons réalisé un nouveau dispositif permettant cette caractérisation. Le principe est de soumettre des échantillons à un échelon d’humidité relative puis de prélever deux variables indépendantes
au cours du temps, l’humidité relative en face arrière de l’échantillon et sa masse. Ce dispositif (Fig.1), est réalisé autour d’un robot « peseur d’échantillons » permettant de mesurer la masse des échantillons à intervalles de temps réguliers. Il peut supporter jusqu’à dix échantillons et est placé dans une chambre climatique dont les conditions hygrothermiques sont contrôlées. Les échantillons sont placés dans des supports semblables à ceux utilisés par Perré et al. (2015), l’acquisition de l’humidité relative en face arrière de l’échantillon (exemple de résultat visible Fig.2) se faisant au moment de la pesée. Le dispositif et les différentes techniques expérimentales que nous avons mises en oeuvre seront
décrites plus en détail sur le poster.
Les tous premiers essais réalisés sur des échantillons de panneaux de fibres et de bois massif valident le fonctionnement du dispositif et mettent bien en évidence le non-équilibre local dans les transferts de masse en régime transitoire (cas du panneau de fibres).