Optimisation énergétique

Les préoccupations en matière d’impact environnemental des ouvrages et des structures sont croissantes et sous-tendent l’évolution actuelle de la construction tant sur le plan des économies d’énergie que des ressources naturelles. A titre d’exemple, en 2016, les émissions de GES liées aux consommations énergétiques lors de la phase d’usage d’un bâtiment étaient de 26% des émissions nationales et 45% de la consommation énergétique nationale (1er consommateur en France). Toujours dans le domaine du bâtiment, la réglementation énergétique fixe des objectifs de réduction de ces impacts tout  en conservant de bonnes conditions de confort et d’usage des ouvrages (confort d’hiver, confort d’été sans recours à la climatisation…). Le choix des matériaux et des compositions des structures permet d’optimiser les transferts de chaleur et d’humidité à travers les enveloppes tout en limitant la consommation des ressources naturelles. Le recours à des matériaux nouveaux (biosourcés, à faible impact ou fonctionnalisés) contribue à agir sur ces différents points. Cependant, ces nouveaux matériaux ont un comportement complexe vis-à-vis des transferts hygrothermiques. Aussi, ce comportement doit-il être précisé afin d’évaluer la pertinence de l’utilisation de ces matériaux dans l’amélioration des performances d’isolation sans dégradation de leur durabilité. Aussi, les matériaux capables de stocker la chaleur offrent de nouvelles possibilités pour contrôler la répartition de l’énergie thermique. Trois échelles seront concernées :

échelle du matériau (microscopique) : Développer un meilleur compromis du matériau vis-à-vis de propriétés thermo-hydriques optimales en tenant compte de l’effet de la variabilité des propriétés du matériau sur la réponse de la structure.
échelle de la structure ou de l’ouvrage (macroscopique) : Calculer les performances énergétiques du système. Par-exemple, pour les bâtiments, l’effet sur le confort des usagers devra être étudié.
échelle de l’environnement, notamment urbain (gigascopique) : le passage à cette échelle est également au cœur de la problématique de l’impact des choix aux échelles inférieures sur l’environnement et la distribution des flux énergétiques à grande échelle.

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