Simulation hygrothermique dynamique d’un bâtiment : application aux murs Capteur et Trombe

Etablissement d’accueil : Université de Bourgogne Franche-Comté

Laboratoire : Institut FEMTO-ST, département ENERGIE, équipe THERMIE

Domaine : Sciences de l’Ingénieur

Lieu du stage : Le stage se déroulera essentiellement dans les locaux du Département ENERGIE de l’Institut FEMTO-ST situé 2, avenue Jean Moulin à Belfort.

Durée : 4 à 6 mois à partir de février-mars 2025

Description :

Dans un contexte global de développement durable, le secteur du bâtiment demeure à l’échelle mondiale un poste important de consommation énergétique et d’émissions polluantes. A ce titre, les systèmes solaires passifs (mur trombe, mur capteur, enveloppe double peau…) sont une piste de choix pour répondre à cette problématique aussi bien dans la construction neuve que dans la rénovation. Ces systèmes sont constitués d’une lame d’air qui sépare une paroi extérieure vitrée et une paroi interne isolée vitrée ou opaque. La lame d’air est ventilée par convection naturelle et/ou par convection forcée due au vent ou à un système de ventilation mécanique.

Le travail du stagiaire ou de la stagiaire consistera dans un premier temps à valider numériquement la modélisation adoptée sur des cas d’étude simples représentatifs.

La validation du travail de modélisation engagé devra permettre dans un second temps d’évaluer l’influence de la prise en compte de l’humidité dans les transferts hygrothermiques régnant au sein de l’enveloppe du bâtiment.

Par la suite, le travail sera axé sur l’impact de l’intégration au bâtiment de systèmes solaires passifs, type mur Trombe ou mur Capteur, sur les besoins énergétiques du bâtiment et le confort hygrothermique des occupants. En particulier, les résultats expérimentaux collectés sur une maquette expérimentale de mur Trombe réalisée et instrumentée en laboratoire pourront être exploités et confrontés aux résultats numériques obtenus. Une étude paramétrique sera menée afin d’évaluer l’influence des différents paramètres (composition et épaisseur de la paroi stockeuse, épaisseur de la lame d’air, configuration des ouïes…) sur les besoins énergétiques et sur le confort ressenti.

En particulier, le ou la stagiaire devra mettre en évidence l’efficacité d’un tel système lors de périodes hivernale, estivale et d’intersaison pour différents climats.

Enfin, il conviendra de s’intéresser aux solutions et stratégies d'optimisation pour la gestion des murs Trombe en vue d'optimiser leurs performances et le confort hygrothermiques des occupants.

De solides compétences en modélisation et simulation numérique dynamique du bâtiment sont attendues (utilisation de logiciels type Pléiades, Perrenoud, Energie Plus, DesignBuilder, TRNSYS, CYPE…)

Des connaissances en thermique/énergétique du bâtiment, en particulier concernant les systèmes solaires passifs, seront appréciées.