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Inauguration du laboratoire 4ev lab

EDF, le CNRS et l’Université de La Rochelle s’unissent pour la recherche autour de l’efficacité énergétique des villes.

Présentation

Le laboratoire pour l’Efficacité Energétique et Environnementale de l’Enveloppe et des Villes (4ev lab), créé en janvier 2016, réunit les compétences du Département ENERgie dans les BATiments et les territoires (ENERBAT) de la R&D d’EDFet du LaSIEde l’Université de La Rochelle et du CNRS. Il conduira des recherches afin d’améliorer la performance énergétique et environnementale des bâtiments et la qualité de vie des habitants des espaces urbains.

4ev lab dispose d’un budget spécifique permettant de monter des projets collaboratifs à fort contenu cientifique et technique, destinés à faire progresser la connaissance et les savoir-faire de la R&D, mais aussi à pousser l’innovation issue du tissu industriel local.

Ce noyau commun entre les deux entités ambitionne de constituer sur ses 4 thématiques
une équipe de référence en France et d’accéder à une visibilité et à une reconnaissance
internationale l’autorisant à jouer un rôle important dans la recherche Européenne dédiée à
l’énergétique du bâtiment.

Historique

Depuis le milieu des années 90 et la création d’un laboratoire dédié à l’énergétique du bâtiment dans la toute nouvelle Université de La Rochelle, les collaborations avec la R&D d’EDF n’ont pratiquement jamais cessé.
Les contours de ce thème commun de recherche évoluent très fortement et à un rythme soutenu. Les causes de ces évolutions peuvent s’expliquer par :

  • les contraintes énergétiques et environnementales,
  • l’accroissement et l’urbanisation de la population mondiale (10 milliards d’habitants à l’horizon 2050 dont 66% seront des citadins),
  • l’empreinte du bâtiment (1er consommateur d’énergie et de matière première)
  • le développement des nouvelles technologies (constructives, énergétiques et numériques) qui font apparaître des enjeux socio-économiques inédits et de nouveaux défis scientifiques dans ce paysage.

Plusieurs mois de réflexion commune ont amené le LaSIE et la R&D d’EDF à sélectionner quatre thématiques de recherche, porteuses de ces enjeux et bien adaptées à la collaboration afin de mobiliser une masse critique suffisante pour lever les verrous scientifiques proposés.

C’est sur ce socle que le laboratoire commun 4ev lab a été construit. Sa convention a été signée en janvier 2016 pour une durée de 4 ans renouvelables.
Géré de façon paritaire, 4ev lab est dirigé en alternance par :
Christian Inard, Professeur à l’Université de La Rochelle et Thierry Duforestel Ingénieur Sénior à EDF R&D, sous l’autorité d’un Comité Directeur qui intègre toutes les parties prenantes et est en charge du contrôle, de l’orientation et de la stratégie du laboratoire.

Les défis de 4EV lab

Au sein du 4ev lab, les recherches aborderont la question de l’efficacité énergétique et environnementale des bâtiments à travers quatre thématiques qui structureront son activité : le vecteur air et la qualité de l’air intérieur, la maîtrise de l’humidité, la modélisation énergétique en environnement urbain et les grands équipements de test de façades en climat naturel.

Vecteur air et qualité de l’air intérieur (QAI)

La maîtrise de la QAI est une préoccupation récente mais puissante des acteurs du bâtiment. On y voit bien entendu des enjeux de santé, mais aussi des enjeux économiques et sociétaux liés à l’exploitation des bâtiments. Le sujet est complexe et suscite de nombreux travaux de recherche. 4ev lab se concentrera sur la modélisation couplée de la performance énergétique et de la QAI et sur le développement des savoir faire expérimentaux associés afin de faire émerger des solutions qui concilient ces deux exigences. Des bases de données d’émission de polluants par les matériaux, les équipements, l’activité humaine et les occupants, seront construites. Le laboratoire contribuera également au développement et à l’évaluation de méthodes de mesures, d’activités de services et de conseils sur la QAI pouvant guider les évolutions réglementaires.

Maitrise de l’humidité dans les bâtiments

L’humidité est à la fois le premier signe et la première cause de pathologie dans le bâtiment. Les exigences croissantes de performance énergétique génèrent des solutions techniques de plus en plus sensibles à risque, ce que nos outils peinent à évaluer de façon fiable. 4ev lab s’attachera à renforcer la robustesse et la précision des approches scientifiques actuelles en termes de caractérisation des propriétés hygrothermiques des matériaux d’enveloppe du bâtiment et en termes de modélisation des transferts de chaleur, d’air et d’humidité. L’impact énergétique des transferts de masse sera mis en évidence et quantifié. L’objectif est d’intégrer ces approches dans le processus de conception des
bâtiments en proposant des outils applicables sur le terrain, des indicateurs pertinents et pratiques qui permettront notamment de fiabiliser la réhabilitation énergétique de l’enveloppe des bâtiments les plus anciens de notre parc.

Modélisation des bâtiments dans leur environnement urbain

Afin de mieux apprécier l’impact du microclimat urbain sur le comportement énergétique des bâtiments, mais aussi l’impact réciproque des bâtiments, par leur implantation et par leurs rejets sur l’environnement, 4ev lab va développer la modélisation de l’enveloppe, du rayonnement et de l’aéraulique à l’échelle urbaine. Le bâtiment sera vu comme un nœud du système énergétique local, intégré dans son contexte urbain. Les recherches viseront à déterminer les échanges énergétiques à l’échelle des quartiers et des villes, à définir les paramètres les plus influents afin d’optimiser l’ensemble en intégrant les évolutions microclimatiques prévisibles.

Grands équipements de test de façades en climat naturel

La conception de bâtiments presque autonomes en énergie tend vers la mise au point de systèmes d’enveloppe de plus en plus complexes et actifs, capables d’adapter leur comportement aux évolutions du climat extérieur et à des besoins intérieurs. Ces nouveaux concepts exploitent des principes de physique peu communs dans le secteur du bâtiment qui mettent en échec les outils de conception classiques. Le recours à l’expérimentation est alors nécessaire, à la fois pour évaluer ces nouveaux systèmes et pour mettre au point les outils de modélisation qui permettront à terme de les concevoir. Dans ce contexte, les
plateformes de test de façades TIPEE au LaSIE et BESTLab à ENERBAT sont des équipements rares, y compris à l’échelle européenne, qui seront exploitées conjointement pour soutenir les développements de 4ev lab.

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publié le mardi 21 juin 2016