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Oral Master 2

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Simon AMAEVA

on 19 September 2012

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Transcript of Oral Master 2

Master 2 Ecologie et Développement Durable Contrat de professionnalisation
09/2011 - 09/2012 Oral de présentation

Soutenu par Simon DELHOMMEAU Centre expérimental et de développement Amaéva en quelques mots... Etanchéités EPDM Toitures végétalisées Murs végétalisés Ventes aux professionnels Isolation Bureau d'études
et assistances sur chantiers Centre de formation professionnel en éco-construction Centre expérimental et de développement Le centre expérimental et de développement AMAEVA Huit thématiques : 1- Végétalisation des toitures vertes extensives (TVE)

2- Systèmes de retenues

3- Systèmes d'irrigation sur TVE 4- Déphasage et gestion de l'eau

5- Fertilisation

6- Comportement thermique des TVE

7- Gestion des déchets de chantiers

8- Jardin Urbain BRF Zone d'expérimentations sur le site d'Amaéva 20 maquettes mises en place. Supports relatifs aux 8 thématiques. Matériels informatiques et réseaux sans fil de capteurs de températures (°C), d'humidité (%RH) et du rayonnement solaire incident (W/m²). Banc d'essais fertilisation Sedums - exposition Nord Comportement thermique Comportement thermique des toitures végétales Comportement thermique des toitures végétales Comportement thermique des toitures végétales Etat de l'art : Quelques études dans le monde ont montré les effets positifs des TVE sur les bâtiments. notamment sur l'impact thermique des végétalisations sur les étanchéités de toitures. Complexe considéré comme une couche homogène Ces études recherchaient à quantifier l'impact des toitures végétales classiques sur les bâtiments. Aucunes explorations sur des systèmes de végétalisation différents. Centre expérimental et de développement Comportement thermique des toitures végétales Comportement thermique des toitures végétales Comportement thermique des toitures végétales Les objectifs :
Quantifier les gains (énergétiques, financier, en biodiversité, etc.) d’une TVE*.
Orienter les politiques publiques d’urbanisme et d’aménagements du territoire.
Rassurer les professionnels du bâtiment vis à vis de la végétalisation.
Perfectionner les systèmes de TVE en fonction des conditions particulières du lieu.
Répondre à la demande d’une veille technique auprès des écoles et universités. Constats : volonté politique naissante ;
secteurs d'activités nouveaux et en hausse ;
systèmes nouveaux ;
manque d'expérience et de recul ;
forte demande d'information ;
besoin de l'entreprise pour son développement Vue du futur éco-quartier des Capucins, Angers.
Source : http://paysage-et-territoire.over-blog.com Comportement thermique des toitures végétales C’est le temps qu’il faut à la chaleur pour pénétrer à l’intérieur de l’habitat. Cela permet souvent de ne pas utiliser la climatisation particulièrement coûteuse. Isolation thermique Notion de déphasage
thermique Source : Adil Drôme - « Logements à faibles besoins en énergie », Olivier Silder Pour un R=4,5 Pour un t=12h Confort thermique Le but de l'isolation thermique est de diminuer les échanges de chaleur entre un corps froids et un corps chaud. Cela passe généralement par l'interposition d'un système dédié entre le milieu chaud et le milieu froid Source : ADEME, 2011. 9 maquettes disposées le long de l'atelier principal d'Amaéva,
minimum d'un mètre de distance les unes des autres
surface / bac : 1,5 m².
construites hors sol (30 cm)
isolées sur 8 cm d’épaisseur. Récemment en France, suite à une prise de conscience de l'utilité de végétaliser les espaces urbains, quelques études ont été lancées. Exemple de VegDUD à Nantes sur le thème de la réduction des îlots de chaleur urbains.

D'autres organismes commencent à vouloir décomposer les complexes de végétalisation, afin d'étudier les comportements et les capacités thermiques de chacune des strates (végétaux, substrats, etc.) Etat de l'art (suite) : Amaéva se propose de :

caractériser les systèmes nouvellement mis sur le marché (Covertiss Modulo et Strato) ;
comparer ces données avec d'autres systèmes de toitures (Etanchéité à nue, gravillonée, végétalisation classique, isolation naturelle, etc.) ;
étudier les caractéristiques thermiques des couches structurantes ;
partager et communiquer ces recherches. Covertiss STRATO Covertiss MODULO Bac 1 : étanchéité EPDM à nue
Bac 2 : étanchéité TPO à nue
Bac 3 : Substrat
Bac 4 : gravillons
Bac 5 : végétalisation classique
Bac 6 : végétalisation Modulo
Bac 7 : Modulo vides
Bac 8 : végétalisation Strato
Bac 9 : Isolation liège Schéma préalable avant construction. Acquisition des données : Banc d'essais : Organigramme du système d'acquisition des données. Photos des bacs expérimentaux. 23 Sondes de température thermocouple T
1 station météo
12 Boîtiers KISTOCK sans fil
1 base d'acquisition reliée à un ordinateur Acquisition des données : répartition des sondes 10 minutes sépareront chaque enregistrement des températures (°C) des sondes et de l’air extérieur, de l’humidité relative (%) et du rayonnement solaire incident (W/m²). Durée minimum des tests : 1 an Comportement thermique des toitures végétales Comportement thermique des toitures végétales Conditions météorologiques Température extérieure, Rayonnement solaire incident et Humidité relative extérieure. Exemple de courbes relevées : L’étude de l’impact thermique des toitures végétalisées nécessite des températures et un rayonnement incident relativement élevés (Text : > 30°C et H ± 900W/m²). Prises d'écran du logiciel KILOG RF Comportement thermique des toitures végétales Comportement thermique des toitures végétales Synthèse : Trois mois d’expérimentation : premier bilan possible ;

une TVE va abaisser au minimum de 6°C la température de la membrane d’étanchéité, et retarder de 1h40, au minimum, l’impact de la chaleur sur cette dernière ;

végétalisations classique et COVERTISS STRATO sont sensiblement identiques ;

performance thermique solution MODULO < solution STRATO (lame d'air = 2,5 cm) ;

performance thermique (Résistance et déphasage) des panneaux de 10 cm de liège (R=2,4) très proche du complexe COVERTISS STRATO ;

hormis la protection aux UV, les gravillons (10 cm) ne protègent pas efficacement l’étanchéité des amplitudes de chaleur.

Déphasages intéressants des TVE par rapport à ceux des isolants synthétiques (parfait pour la restauration de bâtiments ("épaves thermiques"). Prochaine étape : équiper les maquettes de sondes d'humidité. Merci de votre attention Les perspectives : Après trois mois de test, les premiers résultats amènent à de nouveaux questionnements.

Programme d'expérimentation à suivre sur les trois prochaines années.

Futur CDI pour donner une continuité au travail entamé et développer l’entreprise sur les trois autres pôles de l'entreprise (commercialisation, Bureau d'études et Centre de formation) Comparatif entre les températures extérieures et celles relevées sur l'étanchéité EPDM : Courbe des températures extérieures enregistrées du 07/07 au 14/07/2012.
Temp. Minimum : 4,8°C - Temp. Maximum : 32,6°C Courbe des températures de l'EPDM enregistrées du 07/07 au 14/07/2012.
Temp. Minimum : 4,7°C - Temp. Maximum : 69,8°C Caractérisation des trois végétalisations : Les complexes d'étanchéité (végétalisés ou gravillonés) réagissent différemment au pic de chaleur :
Le gravillons permettent une protection réduite aux amplitudes de températures, mais gardent une protection aux UV (en plus d'un lestage).
La végétalisation Strato et classique sont similaires.
Végétalisation Modulo moins performante que les deux précédentes. Comportement thermique des toitures végétales Comportements des couches composantes du système Modulo : Le substrat permet l’abaissement de 1,22°C en moyenne et jusqu’à 2,9°C au point le plus chaud ;
la végétalisation, sous forme de tapis, permet l’abaissement de 4,8°C en moyenne et on relève jusqu’à 20,6°C de différence ;
Pour ce système, on relève en moyenne un abaissement de 6°C et au maximum un abaissement de 23,8°C, au plus chaud de la journée ;
en moyenne 1h40 de déphasage thermique. Comportements des couches composantes du système Strato : Le substrat permet l’abaissement de 1,5°C en moyenne et jusqu’à 9,5°C au maximum (à 14h31).
la végétalisation, sous forme de tapis, permet l’abaissement de 4,5°C en moyenne et on relève jusqu’à 16,8°C de différence (à 14h31).
Pour ce système, on relève en moyenne un abaissement de 6,5°C et au maximum, un abaissement de 24,9°C au plus chaud de la journée ;
En phase ascendante : 3h35 de déphasage, en phase descendante : 6h04. En moyenne 4h45 de déphasage thermique. Centre expérimental et de développement Comportement thermique des toitures végétales Comparaisons avec différentes configurations de matériaux : Pour 10 cm de substrat, on retrouve une amplitude de température de 10,7 °C (maximum : 30,5 °C – Minimum : 19,8°C). La température moyenne enregistrée est de 24,6°C ;
sous modules vides, l’amplitude enregistrée est de 33,7°C (maximum : 47°C – minimum : 13,3°C). La température moyenne enregistrée est de 27,6°C.
pour une isolation de panneaux de liège de 10 cm, une amplitude de température de 6,7°C est enregistrée (maximum : 27,6°C – Minimum : 20,9°C). La température moyenne enregistrée est de 23,6°C. *Toiture végétalisée extensive
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