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Offre thèse Étude du rafraîchissement passif de bâtiment par l’intégration d’un système de rétention d’eau

Établissement d’accueil : LaSIE, Université La Rochelle
Spécialité : Génie Civil
Financement : ADEME/Région
Contrat : 3 ans
Mots clés : Bâtiment, Consommation d’énergie, Confort thermique, Toiture, Évaporation, Rétention d’eau, Modélisation, Expérimentation

Contexte

Suite aux changements climatiques, les bâtiments doivent s’adapter à de nouvelles contraintes. Jusqu’à présent, lorsqu’un bâtiment était dimensionné du point de vu thermique, on s’intéressait essentiellement à la problématique d’hiver (chauffage du bâtiment). Depuis quelques années, du fait de la hausse des températures et de périodes caniculaires en été, les bâtiments doivent répondre à de nouveaux enjeux qui sont d’éviter l’inconfort d’été. Ceci est d’autant plus vrai pour les régions ayant des apports solaires importants. Ces apports peuvent être bénéfiques en hiver lorsqu’ils participent au chauffage d’un bâtiment ou néfaste en été quand il s’agit de combattre ces apports au sein des bâtiments pour éviter/limiter les surchauffes. Des systèmes de climatisation existent actuellement. Cependant ces systèmes sont fortement consommateurs d’énergie et utilisent des fluides frigorigènes qui sont de puissants gaz à effet de serre (GES). Pour faire face à la forte augmentation de la consommation en climatisation, il est nécessaire de développer des systèmes de rafraichissement « passifs ». La toiture est l’élément de l’enveloppe le plus exposé aux apports solaires dans nos régions. La conception de toitures terrasses intégrant de nouveaux éléments peut alors jouer un rôle primordial tant au niveau de la production d’énergie, des impacts sur la demande énergétique qu’au niveau du microclimat local de la toiture et du confort intérieur.

Travaux de recherche

Le traitement des surfaces de toitures des bâtiments de logements ou tertiaires représente des enjeux tant au niveau des bâtiments pris seuls que de leur environnement, en particulier en milieu urbain, et rétroactivement sur la qualité environnementale à l’échelle de l’ilot. Ainsi le dispositif de toiture à rétention d’eau abordé dans ce projet aborde 3 points clés de la qualité environnementale des constructions :
• la maîtrise de l’énergie de climatisation des constructions par ce dispositif de rafraichissement passif, et voire l’effacement des périodes d’inconfort d’été limitant le développement du marché de la climatisation,
• l’atténuation des ilots de chaleur urbains, phénomènes microclimatiques amplifiant les risques liés aux canicules (smog, effets sur la santé, surconsommations et pics de puissance électrique, etc.),
• la gestion des eaux de ruissellement de toitures par la rétention d’eau, qui peut permettre une meilleure gestion des pics de débit de ruissellement (écrêtage).

Les principales étapes de ce travail de thèse proposé reposeront sur un état de l’art et des développements numériques et expérimentaux :
-  développement de modèles numériques de composants d’enveloppe et intégrant les phénomènes de transfert radiatifs et latents,
-  validations expérimentales,
-  Optimisation multicritères (sur la base d’outil de types algorithme génétique évolutionnaire), point particulièrement important pour concevoir des solutions de rafraichissement passif en climat tempéré où la problématique de performance d’hiver peut être un objectif contradictoire.

Profil du candidat

Le candidat devra avoir de solides compétences en physique et en sciences de l’ingénieur. Une expérience en physique du bâtiment serait un plus. La maîtrise de la langue anglaise est indispensable.

Contacts et modalités

Transmettre un CV détaillé, lettres de motivation et de recommandation, notes de master et tout autre élément utile à :

Emmanuel BOZONNET (emmanuel.bozonnet@univ-lr.fr)
Patrick SALAGNAC (patrick.salagnac@univ-lr.fr)

publie le mardi 7 février 2017