Analyse Multi-échelle du Comportement Hygrothermique des Matériaux de Construction Biosourcés

Abstract

L'utilisation de matériaux biosourcés offre une solution écologique pour réduire la consommation énergétique des bâtiments. Cependant, leur adoption reste limitée par une méconnaissance et de leurs performances hygrothermiques comparées aux matériaux conventionnels. Cette étude vise à relever ces défis en analysant la performance hygrothermique des matériaux biosourcés à trois échelles : matériau, paroi et bâtiment. À l'échelle du matériau, les propriétés hygrothermiques de divers bétons et panneaux isolants biosourcés – comme ceux à base de chanvre, de lin, de bois, etc. –, sont examinées à partir de données issues de la littérature. Ces matériaux présentent d'excellentes performances thermiques, avec une conductivité thermique de 0,07 à 0,22 W·m⁻¹·K⁻¹ pour les bétons et de 0,02 à 0,07 W·m⁻¹·K⁻¹ pour les panneaux. Parmi ces matériaux, le béton de bois a été sélectionné pour une analyse approfondie aux échelles de la paroi et du bâtiment. À l'échelle de la paroi, une modélisation numérique des murs en béton de bois sous différentes conditions climatiques montre une inertie thermique supérieure, réduisant la température au centre du mur jusqu'à 1,7 °C par rapport aux murs conventionnels en C12/15 pendant la période estivale. À l'échelle du bâtiment, la modélisation numérique est étendue pour comparer une structure en béton de bois à une autre en C12/15. Les résultats montrent que le béton de bois permet une réduction de la demande énergétique totale, atteignant 69,2 % dans un climat tempéré et 56,5 % dans un climat chaud.