Soutenance de thèse de Gavril SOSOI

L'efficacité énergétique dans le bâtiment est un défi permanent pour les chercheurs qui doivent proposer de nouvelles solutions pour réduire la consommation énergétique. Les nouvelles technologies proposées et développées pour la performance énergétique dans le bâtiment doivent tenir compte de deux critères : un faible coût de production et une fabrication qui respecte l’environnement. L’objectif de cette thèse est de proposer un système passif et respectueux de l’environnement pour le chauffage du bâtiment. Ce système, utilisant l’énergie solaire, devrait améliorer la performance énergétique et contribuer ainsi à la réduction de la consommation des énergies conventionnelles pour le chauffage des habitations. L’ état de l’art a permis d’inventorier d’une manière non exhaustive les systèmes passifs destinés pour le refroidissement ou le chauffage des bâtiments affectés par le rayonnement solaire et aussi de décrire leur fonctionnement. Ces systèmes sont destinés à réduire la consommation d’énergie nécessaire au refroidissement ou au chauffage de l’air à l’intérieur des habitations. Dans la deuxième partie de la thèse, nous nous sommes intéressés aux matériaux de construction et en particulier aux bétons verts, obtenus par l’ajout de certains déchets recyclés. Des déchets tels que des bouteilles en PET déchiquetées, de la sciure de bois et du polystyrène granulaire ont été utilisés comme substituts d'agrégats naturels pour produire un béton écologique et performant. Dans le même mélange, des cendres ont été ajoutées et ont remplacé le ciment à hauteur de 10% pour réaliser des échantillons de béton vert. Les résultats obtenus sur des échantillons de béton élaborés ont révélé que les déchets de PET et la sciure de bois influençaient légèrement la résistance à la compression et la densité, alors que le polystyrène granulaire avait un impact plus important. Les propriétés thermiques sont faiblement affectées et l'échantillon de béton avec polystyrène granulaire comparé à celui avec sciure de bois a révélé une meilleure conductivité thermique. Le dispositif passif que nous proposons, sera équipé de caloducs pour permettre un transfert thermique efficace. Ainsi, la troisième partie de la thèse sera consacrée à l’étude des caloducs. Dans la dernière partie de la thèse, nous nous sommes intéressés à l’étude du système global dans lequel nous analysons l’effet d’un système passif sur la température intérieure d’un bâtiment. Ce système ou module passif est constitué d’un mur en béton vert dans lequel sont intégrés des caloducs, il sera recouvert d’une paroi en verre ; pendant la période de chauffage, ce module sera soumis à un flux solaire. Ce module représentera une façade ou une partie de façade d’une habitation. Les différentes mesures de température effectuées ont permis de mettre en évidence l’efficacité du dispositif mis en place. En conclusion, le modèle proposé pour le chauffage des bâtiments semble être efficace et pourrait constituer une bonne solution pour les systèmes passifs écologiques dans le bâtiment.

Energy efficiency in buildings is a constant challenge for researchers who must come up with new solutions to reduce energy consumption. The new technologies proposed and developed for energy performance in the building must take into account two criteria: a low cost of production and an environmentally friendly manufacturing. The aim of this thesis is to propose a passive and environmentally friendly system for heating the building. This system, using solar energy, should improve energy performance and thus contribute to the reduction of conventional energy consumption for home heating. The state of the art exploits the methods proposed by the literature to increase the energy performance of buildings, the first part of the thesis is dedicated to the analysis of passive systems used to reduce energy consumption as well as systems using green concrete as building material. This state of the art makes it possible to inventory and to describe, in a non-exhaustive way, the passive systems intended for the cooling or the heating of the buildings affected by the solar radiation. These systems are intended to reduce the energy consumption required for cooling or heating the air inside homes. In the second part of the thesis, we were interested in building materials and in particular green concretes, obtained by the addition of some recycled waste. Waste such as shredded PET bottles, sawdust and granular polystyrene have been used as substitutes to natural aggregates to produce an environmentally friendly and efficient concrete. In the same mixture, ashes were added and replaced the cement by 10% to make samples of green concrete. After elaboration, we examined the influence of the addition of this recycled waste on mechanical properties such as compressive strength, density and thermal properties of green concrete such as thermal conductivity. Results obtained for the elaborate concrete samples revealed that PET scrap and sawdust had a slight influence on compressive strength and density, while granular polystyrene had a greater impact. The thermal properties are weekly affected and the granular polystyrene concrete sample compared to sawdust showed higher thermal conductivity. The passive device we propose, will be equipped with heat pipes to allow efficient heat transfer. Thus, the third part of the thesis will be dedicated to the study of heat pipes. In the last part of the thesis, we focus on the study of the global system in which we analyze the effect of a passive system on the interior temperature of a building. This system or passive module consists of a green concrete wall in which heat pipes are integrated, it will be covered with a glass cover; during the heating period, this module will be submitted to a solar heat flux. This module will represent a facade or a part of a facade of a dwelling. This study is apprehended by an experimental approach and a numerical approach. The various temperature measurements carried out made it possible to highlight the effectiveness of the device put in place. In conclusion, the proposed “Passive Module“ for building heating seems to be effective and could be a good solution for passive ecological systems in the building.