REnovation énergétique des bâtiments Par L’Intérieur grâce à un complexe Isolant multifonctions augmentant l’inertie et assurant l’émission de Chaleur et froid – REPLIIC

Dans le cadre du Grenelle de l'environnement, les conclusions du groupe 1 spécifient l'objectif de « Lutter contre les changements climatiques et maîtriser l'énergie » avec pour cible « 80 kWh/m²/an en rénovation programme BBC (Bâtiments Basse consommation) », et la première réglementation thermique pour les bâtiments existant va prochainement entrer en application.
A ce jour, il n'existe pas sur le marché de solution industrielle proposant un complexe mural pour la rénovation des bâtiments intégrant l'ensemble des fonctions suivantes: un isolant performant en contact avec le mur, un système d'émission de chaleur, et potentiellement de froid, un matériau de type polymère contenant des matériaux à changement de phase présentant deux étages de température de fusion / solidification, apportant l'inertie garantissant à la fois le confort d'été, et réduisant la consommation énergétique de chauffage grâce à la valorisation des apports solaires, et une couche protectrice et décorative en surface, Ce projet de recherche industrielle vise à étudier, concevoir, développer, optimiser et évaluer un complexe mural constitué d'un isolant, d'un polymère contenant des matériaux à changement de phase et un système d'émission de chaleur et de froid afin de mettre sur le marché à moyen terme un produit adapté aux besoins du secteur du bâtiment pour la rénovation de l'existant.
Pour cela, il est prévu de mener, en premier lieu, les travaux suivants:
- Spécifier aux mieux la cible marché et les spécifications du produit de complexe de revêtement mural.
- Vérifier la faisabilité d'assemblage du complexe et de fonctionnement de la lame d'air, avec la réalisation d'une première maquette,
Par la suite, des travaux de modélisation fine seront menés afin d'optimiser le composant seul ainsi que son couplage avec le bâtiment. Pour cela, une étude aéraulique fine par CFD sera menée, avec comme objectif la génération d'un composant simplifié (TRNSYS) en vue de l'évaluation des performances annuelles à l'échelle d'un appartement ou d'un bâtiment cible. A l'aide de l'outil de simulation thermique dynamique TRNSYS 16 sur la base de bilans annuels de consommation d'énergie et d'indicateur de confort, une étude d'optimisation sera réalisée. Les résultats permettront de valider la faisabilité technico-économique du complexe et de mettre au point les stratégies de contrôle / commande.
Enfin, un prototype sera étudié et réaliser afin d'être expérimenté sur une cellule PASSYS à l'INES. Pour cela, les composants du complexe seront spécifiés et approvisionnés afin d'êtres assemblés dans une cellule PASSYS. Celle-ci aura fait l'objet au préalable d'un équipement et d'une instrumentation spécifique pour cette application. Une seconde cellule PASSYS, également instrumentée, aura été équipée d'une solution de référence isolant + plâtre BA13 avec un système d'émission de chaleur conventionnel. La campagne d'essais sera menée sur 12 mois, suivant un protocole spécifiquement rédigé dans le caler de ce projet. Les essais permettront de vérifier les gains apportés par le complexe de revêtement et de valider les modèles précédemment développés.
Les performances du complexe mural innovant objet du projet REPLIIC seront évaluées sous forme d'économies en énergie primaire et en quantité de CO2. Le confort d'été sera évalué sur la base des indices PMV-PPD et du confort adaptatif. L'optimisation du revêtement sera réalisée en se basant simultanément sur les consommations énergétiques et le confort de l'habitant, comparativement à une solution de référence isolant + plâtre BA13