Les maisons individuelles représentent plus de la moitié du parc de logements. Du fait de leur faible compacité, ces constructions ont des besoins de chauffage élevés, surtout si elles sont antérieures à la réglementation thermique. Diviser par 4 les émissions de gaz à effet de serre dans le secteur du bâtiment impose donc de trouver des solutions adaptées à cette typologie.

En réponse à cet objectif, le travail de thèse proposé a pour objet d’étudier des concepts de réhabilitation intégrant un certain nombre de technologies de manière à satisfaire des niveaux de performance fixés. La possibilité d’une mise en œuvre industrialisée de ces technologies sera étudiée en collaboration avec un constructeur de maisons individuelles dans le but de réduire les coûts. Des aménagements à l’échelle d’un quartier, par exemple pour le traitement des déchets, la production et la distribution de chaleur, peuvent utilement compléter la stratégie de réhabilitation des bâtiments.

Les solutions techniques existantes pour la réhabilitation seront recensées, évaluées du point de vue énergétique et environnemental, et des innovations pourront être proposées. L’association de nouveaux matériaux (isolants, matériaux à changement de phase) et d’équipements performants (ventilation double flux, pompes à chaleur) sera envisagée. Un modèle thermique de bâtiment, COMFIE, sera utilisé et complété sur certains aspects (pompes à chaleur en particulier) pour évaluer la performance des concepts en terme d’économie d’énergie et de confort.

L’analyse environnementale sera menée sur la base de l’outil EQUER, qui sera complété pour étudier l’intégration de systèmes solaires thermiques et photovoltaïques. Elle sera étendue à l’échelle du quartier en utilisant le logiciel ARIADNE, ce qui permettra de prendre en compte des équipements collectifs . Des ratios de performance seront évalués, par exemple en terme d’émissions de gaz à effet de serre par m2 utile, de manière à aider les municipalités ou des maîtres d’ouvrage à fixer des objectifs dans les programmes de réhabilitation.

Les outils développés grâce au travail de modélisation décrit précédemment seront appliqués au parc d’un constructeur de maisons individuelles de manière à tester la démarche sur quelques cas types et à étudier une possible généralisation.
Ce travail permettra au candidat d’appliquer et d’approfondir ses connaissances dans le domaine des transferts thermiques et des bilans environnementaux.