Qualité de l'air intérieur dans les bâtiments bas carbone dans un contexte de changement climatique

Le changement climatique n'affecte pas seulement la température et l'humidité, mais aussi la manière dont nous construisons et les matériaux utilisés. Les bâtiments à faible impact environnemental sont définis comme étant économes en énergie, respectueux de l'environnement et sains. Cependant, ce dernier point est souvent associé à la température, à l'humidité et aux taux de ventilation, et rarement aux niveaux de polluants intérieurs. Certains nouveaux matériaux peuvent émettre moins de COV, tandis que d'autres peuvent se comporter différemment sous l'effet de la chaleur ou de l'humidité. L'objectif principal de cette étude est donc d'évaluer comment le changement climatique – notamment la hausse des températures, l'augmentation de l'humidité et l'utilisation de nouveaux matériaux – affecte la qualité de l'air intérieur (QAI), en mettant l'accent sur les émissions de COV. Pour mener une étude sur l'impact du changement climatique sur la QAI, deux aspects doivent être examinés conjointement : les nouveaux matériaux utilisés et la manière dont ces matériaux réagissent à des températures et humidités plus élevées. C'est ce que nous proposons dans cette thèse. Cette étude sera menée à l'échelle du laboratoire et du bâtiment. Une analyse bibliographique sera d'abord réalisée sur les effets du changement climatique sur la QAI, sur la corrélation entre les émissions de COV et la température et l'humidité, ainsi que sur les matériaux utilisés dans les bâtiments actuels et (futurs) à faible impact environnemental. Deux bâtiments seront sélectionnés à Cardiff en fonction des matériaux utilisés, de manière à ce qu'ils soient représentatifs d'un bâtiment conventionnel et d'un bâtiment à faible empreinte carbone (à base de matériaux biosourcés) (la sélection dépendra également des relations entre l'université de Cardiff et les propriétaires/gestionnaires). Les expériences à l'échelle du laboratoire nous aideront à comprendre et à caractériser les émissions de COV provenant des matériaux à différentes températures et humidités. Les matériaux traditionnels (ex. plaques de plâtre, parquets conventionnels) seront comparés à des alternatives plus respectueuses de l'environnement (ex. bois recyclé, isolants d'origine biologique). De plus, en testant des matériaux seuls ou combinés, nous observerons comment ils interagissent et influencent la QAI à des températures et humidités plus élevés. Les essais seront menés à l'échelle d'une cellule (350 ml, ISO 16000-10) et d'une chambre (50 l, ISO 16000-09), contenant des échantillons de matériaux, dans des conditions contrôlées. Les émissions de COV seront mesurées à l'aide de cartouches de prélèvement et/ou de capteurs spécifiques (commerciaux et développés par Materia Nova). Les études à l'échelle des bâtiments permettront de déterminer comment ces émissions se comportent dans des conditions réelles, en tenant compte de la ventilation et d'autres facteurs. La température intérieure, l'humidité et les niveaux de COV seront mesurés dans diverses conditions météorologiques (ex. saisons). La surface de chaque matériau présent dans les pièces étudiées sera également évaluée afin d'établir des corrélations avec les essais en laboratoire. Ces travaux de recherche sont innovants et importants pour la société. Alors que les bâtiments deviennent de plus en plus économes en énergie et que le changement climatique entraîne une hausse des températures et de l'humidité, il est essentiel de comprendre comment les nouveaux matériaux affectent la QAI afin de favoriser la santé et le bien-être en intérieur où nous passons entre 80 et 90% de notre temps. Les résultats obtenus pourraient orienter les architectes, ingénieurs et décideurs politiques dans le choix des matériaux et stratégies de ventilation, créant ainsi des environnements intérieurs plus sains. Ils contribueraient également à l'élaboration de nouvelles normes de construction visant à protéger la santé de la population face au changement climatique. École doctorale : MEGEP - Mécanique, Energétique, Génie civil, Procédés Direction : Julie HOT Financement : MSCA COFUND BEST