In order to face the environmental and energy challenges, sustainable construction is one of the possible solutions. Sustainable construction requires the use of building materials with low environmental impact. Today, researchers are called upon to find solutions to reduce energy consumption in construction and to improve the hygrothermal comfort of buildings throughout their lifetime. Raw earth is considered as one of the materials to accomplish this challenge. It is an alternative building material that does not consume energy in terms of grey energy, with remarkable mechanical and hygrothermal performances. The objective of this study is to contribute to a better understanding of the hygrometric, thermal and coupled hygrothermal behavior of biosourced materials based on compacted raw earth reinforced with vegetal fibers. For this purpose, an experimental program was developed to study the hygric and thermal properties of these materials by assessing the impact of several parameters such as temperature, water content, density, fiber content, etc. In addition, a prototype hygrothermal coupling device was developed in the laboratory to analyze their behavior regarding coupled heat and moisture transfers. Furthermore, a numerical modeling of these phenomena was approached according to two approaches: the first based on the hygrothermal coupling model, and the second deals with the theory of periodic homogenization. The comparison of the experimental and numerical results shows a good agreement.
Pour répondre aux défis environnementaux et énergétiques, construire durable devient une nécessité. La construction durable requière l’utilisation de matériaux de construction à faible impact environnemental. Aujourd'hui, les chercheurs sont appelés à trouver des solutions afin de réduire la consommation d'énergie dans la construction et améliorer le confort hygrothermique des bâtiments tout au long de leur durée de vie. La terre crue est l’un des matériaux permettant de relever ce défi. Elle constitue une alternative comme matériau de construction non énergivore en termes d’énergie grise, présentant des performances mécaniques et hygrothermiques remarquables. L’objectif de cette étude est de contribuer à une meilleure compréhension du comportement hygrométrique, thermique et couplé hygrothermique des matériaux biosourcés à base de terre crue compactés et renforcés avec des fibres végétales. Pour cela, un programme expérimental a été élaboré afin d’étudier les propriétés hygrométrique et thermique de ces matériaux en évaluant l’impact de plusieurs paramètres tels que la température, la teneur en eau, la densité, le taux de fibres, etc. De plus, un dispositif prototype de couplage hygrothermique a été développé au sein du laboratoire permettant d’analyser leurs comportements vis-à-vis des transferts couplés de chaleur et d’humidité. En outre, une modélisation numérique de ces phénomènes a été menée selon deux approches : la première est basée sur le modèle de couplage hygrothermique de Kûnzel, et la seconde repose sur la théorie de l’homogénéisation périodique. La comparaison des résultats expérimentaux et numériques montre un bon accord entre ces résultats.
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