TRAVAUX D’ETUDE ET DE RECHERCHE (TER)

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1 TRAVAUX D’ETUDE ET DE RECHERCHE (TER)
MASTER 1 GC TRAVAUX D’ETUDE ET DE RECHERCHE (TER)

2 Déroulement Affectation d’un sujet par groupe (2 ou 3 étudiants au max) Travail sur le sujet sous la direction du responsable de sujet Rédaction d’un compte-rendu Soutenance (date définie par votre responsable de projet) Note = 20% Travail + 20 % Rapport + 20% Soutenance + 20% AN + 20% EF

3 Remarque importante Bien que le travail s’effectue par groupe, chaque note sera attribuée de façon individuelle en fonction de l’investissement de chaque étudiant dans le travail et de sa prestation lors de la soutenance.

4 Calendrier Constitution des groupes (max 8)
1 Avril Classement par chaque groupe des sujets par ordre de préférence (classer 3 à 4 sujets) 4 Avril (matin) Affectations des sujets (avec validation ou recomposition possible des groupes) 4 avril (Après-midi) Prise de contact avec le responsable (dès le 7/04) Remise du rapport (voir responsable) Soutenance max le 4/06 (voir responsable)

5 Sujet 1 : E. Antczak (B1.05) « Performances hygrothermiques des matériaux pour le bâtiment, méthodes de mesures.  » L'objectif de ce TER concerne l’étude des performances hygrothermiques des matériaux et produits du bâtiment, sujet d’actualité puisque les matériaux d’origine naturelle, poreux par nature, sont de plus en plus utilisés dans la construction. Il est souvent fait référence aux caractéristiques de régulation de ces types de matériaux pour l’habitat sans que des mesures ne l’aient effectivement montré. Une première étape consiste à mesurer les propriétés de transmission de la vapeur d’eau d’un matériau. Démarche à suivre : - Recherche bibliographique des connaissances actuelles sur les caractéristiques hygrothermiques des matériaux employés dans la construction, liste des méthodes de mesure existantes, influence sur le comportement d’une paroi - Etablissement du protocole de mesure, étude des transferts couplés chaleur/masse dans une paroi.

6 Sujet 2 : F Gloriant (B1.07) « Efficacité énergétique des constructions semi-enterrées  » La nécessité de construire écologique et économique nous pousse à revisiter des modes de construction parfois très anciens. Des « nouvelles » habitations sont ainsi implantées dans des éco- quartiers un peu partout en Europe. Le sujet consiste principalement en une étude bibliographique des dispositifs de construction des habitations semi-enterrées et de leur efficacité énergétique. Après avoir étudié quelques modèles de référence, il y aura lieu d’établir les points communs et différences entre construction semi-enterrées récentes et traditionnelles.

7 Bibliothèques de parois pour la rénovation de logements ouvriers
Sujet 3 : C. Boulemia (B1.02) Bibliothèques de parois pour la rénovation de logements ouvriers L’objectif final est de proposer des outils et des méthodes permettant de mettre en œuvre de manière optimale une opération de rénovation en intégrant les principes de la qualité environnementale. De nombreux travaux s’appuient sur des considérations essentiellement techniques (performance thermique, moindre impact environnemental des matériaux,…). Il s’agit pour ce projet en plus de l’approche technique, d’intégrer une approche usager (participation active et satisfaction des occupants). L'information pour la gestion et l'évolution des territoires est un enjeu incontournable pour les collectivités, les administrations et les bailleurs sociaux. De plus en plus, on choisit de mettre en place un système d'information (SI) pour faciliter la gestion, le traitement et l'analyse des données. La création d'une base de données s'avère donc indispensable lorsqu'il est question d'agir sur un patrimoine existant. Démarche à suivre : sur les techniques concourant à l’élaboration de solutions de rénovation thermique et environnementale (aspects matériaux, technique de mise en œuvre, Analyse de la performance,…). Recherche bibliographique des outils support des approches et des méthodes de rénovation (diagnostic, évaluation, capitalisation, simulation, communication, aide à la décision). Constitution d’une bibliothèque de parois, Evaluation économique des parois.

8 Sujet 4 : S. Lassue (B1.06) Instrumentation d’une fenêtre ventilée en vue de l’évaluation de ses performances énergétiques L'objectif de ce TER est de définir les éléments d’une expérimentation thermique visant à mesurer les performances d’une fenêtre ventilée. Dans ce cadre il est nécessaire de prendre en compte des apports solaires et des déperditions thermiques en fonctions des conditions météorologiques et du débit d’air dans la fenêtre. Les principaux problèmes posés concernent la mesure en présence de l’ensoleillement et la mesure d’un faible débit d’air.

9 Sujet 5 : H. Kada, J. Boulemia (B1.02)
Formulation de bloc de terre cru La réduction de l'impact environnemental des matériaux de construction constitue un réel enjeu de développement durable pour le bâtiment. A l'échelle du produit, La terre crue devient un matériau privilégie dans cette démarche pour des projets ambitieux de construction contemporaines. Ses qualités esthétiques, ses effets sur le climat intérieur et le bien-être sont largement reconnu. L’objectif principal de ce travail est de réaliser une étude de faisabilité d’un nouveau «bloc» de construction qui utiliserait largement les argiles in situ. Une approche de type matériaux sera menée, la compréhension des comportements mécaniques et thermo-physiques et l’influence des différents paramètres de formulation seront étudiés Une méthodologie de formulation, suivant les types de matériaux et leur provenance sera proposée. Démarche à suivre : 1- Une étude bibliographique dans les domaines scientifiques et normatifs, 2- Une caractérisation des argiles selon leurs provenances, 3- Mise en point d’un cahier de charge et d’un protocole et d’essai de caractérisations de bloc de terre cru.

10 EXTRUSION DES BETONS DE BOIS
Sujet 6 : H. Kada (B1.02) EXTRUSION DES BETONS DE BOIS L’objectif de l’étude est d’élaborer des nouveaux matériaux manufacturé sous forme de briques à base de béton et de bois issus de la région Nord Pas de Calais. La fabrication est faite par extrusion à l’aide d’une extrudeuse à piston adaptée à l’extrusion des matériaux cimentaires. L’incorporation du bois (sous forme de sciure) dans le béton est faite progressivement par substitution volumique du sable. Des additions calcaires seront également introduites afin de réduire le coût des briques extrudées. Les propriétés mécaniques et hydromécaniques des produits formulés seront déterminées en laboratoire. Actuellement, des essais sont en cours pour optimiser une formulation de béton extrudable et quantifier l’influence des particules de bois sur les caractéristiques rhéologiques de ce béton. Ce stage de recherche sera décomposé en quatre parties : Etude du comportement rhéologique du béton Etude de la mise en forme des produits par extrusion Etude de l’interaction béton/bois Influence des additions calcaire dans un matériau cimentaire

11 Sujet 7 : J. Boulemia, H. Kada (B1.02)
Matériaux innovants La réduction de l'impact environnemental des matériaux de construction constitue un réel enjeu de développement durable pour le bâtiment. A l'échelle du produit, La terre crue devient un matériau privilégié dans cette démarche pour des projets ambitieux de construction contemporaines. Ses qualités esthétiques, ses effets sur le climat intérieur et le bien-être sont largement reconnu. L’objectif principal de ce travail est de réaliser une étude de faisabilité d’un nouveau «bloc stabilisé à la chaux» de construction qui utiliserait largement les argiles in situ. Une analyse bibliographique suivie d’une approche de type matériaux sera menée. Démarche à suivre : Analyse bibliographique de l’existant, Caractérisations physiques et mécaniques du matériau, Caractérisation géométrique des briques, Choix et formulations des essais. N.B : Ce travail peut être en partenariat avec Ginger CEBTP ; le sujet peut être modifié.

12 Rhéologie de matériaux argileux
Sujet 8 : E. Wirquin (B0.13) Rhéologie de matériaux argileux La terre crue redevient, dans le domaine de l'habitat, un matériau de construction prisé (torchis, pisé, adobe, ...). Le matériau possède de nombreux avantages : - la ressource est locale, d'où une économie d'énergie et une limitation d'émissions de gaz à effet de serre vis à vis du transport, - la terre permet une régulation hydrique des pièces, - la capacité de régulation thermique de la terre lui permet de limiter, l’été, les augmentations de températures à l’intérieur du bâtiment.  Cependant, pour permettre à la terre, d'offrir autant de possibilités techniques et performantielles que les matériaux largement présents sur le marché tels que le plâtre, les matériaux cimentaires, ou les matériaux élaborés comme le béton cellulaire, il faut pouvoir moduler les propriétés du matériau terre et lui donner d'autres performances que celles proposées par la terre brute. L'ajout d'additifs d'origine végétale pourrait lui permettre de répondre à ces objectifs. Ce type d'additifs est actuellement en pleine expansion dans le cadre de la substitution des additifs classiques d'origine pétrochimique utilisés notamment pour les bétons.  L'objectif du projet sera de mieux connaître le comportement rhéologique à court terme et les performances physico- mécaniques à long terme d'un matériau terre, de type kaolinite, après ajout d'additifs d'origine végétale. Dans ce cadre, il sera nécessaire de mieux connaître les interactions entre la matrice minérale et les molécules organiques, d'évaluer leur mode de fonctionnement et leur durabilité.  Une campagne d’essais sera réalisée : Essais au viscosimètre sur un mélange "additif + eau" ou "additif + eau + terre" Fabrication d’éprouvettes et essais mécaniques Essais de durabilité Une courte bibliographie sur la rhéologie et l’analyse des résultats d’essais seront présentées dans le rapport.

13 Étude des échanges thermiques dans un mur solaire
Sujet 9 : L. Zalewski (B1.06) Étude des échanges thermiques dans un mur solaire L'objectif est d'étudier l'efficacité énergétique d'un mur solaire expérimental présent au sein du laboratoire. A partir des mesures d'ensoleillement, des mesures de flux et de températures, il est demandé d'analyser le comportement thermique et de faire des bilans énergétiques. Démarche à suivre : - Etude dans un premier temps du fonctionnement d'un mur solaire de type Trombe-composite. - Analyse des fichiers de données expérimentales

14 Sujet 10 : S. Lassue (B1.06) Evaluation comparative de consommations énergétiques d’un logement avant et après rénovation L'objectif de ce TER est de proposer une méthode d’exploitation de données mesurées in-situ  (enregistrements météorologiques et données d’ambiances intérieures ainsi que des relevés de consommations énergétiques) pour des logements rénovés dans le cadre d’un projet d’expérimentation. L’objectif principal est de définir un indice basé sur les consommations et les degrés jours réels calculés et de travailler sur les incertitudes permettant l’évaluation d’un degré de confiance sur l’indice proposé. Dans le cadre du TER, le travail sera basé sur une recherche bibliographique sur les méthodes de diagnostic thermiques et sur les données relative à un cas réel.

15 BILAN des sujets de TER n° Titre Responsable Choix* 1 Antczak 2
Performances hygrothermiques des matériaux pour le bâtiment, méthodes de mesures. Antczak 2 Efficacité énergétique des constructions semi-enterrées   Gloriant 3 Bibliothèques de parois pour la rénovation de logements ouvriers Boulemia 4 Instrumentation d’une fenêtre ventilée en vue de l’évaluation de ses performances énergétiques Lassue 5 Formulation de bloc de terre cru Boulemia, Kada 6 Extrusion des bétons de bois Kada 7 Matériaux innovants 8 Rhéologie de matériaux argileux Wirquin 9 Étude des échanges thermiques dans un mur solaire Zalewski 10 Evaluation comparative de consommations énergétiques d’un logement avant et après rénovation 11 12