| Titre : | L’amélioration du confort thermique de l’habitat traditionnel par l’adaptation d’un matériau de haute performance et le traitement de l’espace patio. Cas d’étude secteur sauvegardé de la ville de Laghouat. |
| Auteurs : | Taleb Boulerbah, Auteur ; BEN CHEIKH Hamida, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | جامعة محمد خيضر بسكرة الجزائر, 2019 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | architecture de terre,confort thermique,ksar Laghouat,propriétés des briques en terre crue,Maison à patio. |
| Résumé : |
Le recours à l’architecture de terre en Algérie est une tradition très ancienne. Elle était
employée non seulement dans les campagnes, mais également dans les villes et les Ksour. Actuellement, malgré la tendance à utiliser le béton de ciment, aujourd’hui des habitations du Sahara algérien habitent encore en « toub ». Dans le cadre de réhabilitation de l’habitat ancien du secteur sauvegardé, qui ce qu’on fait pour améliorer les performances énergétiques de l’adobe du point de vue de la performance thermique et résistance mécanique pour réduire l’épaisseur de mur ou arrivée à une épaisseur équivalents, les habitations traditionnelles à patio ouvert (houche) présentent quelques inconvénients (inconfort), comment en hiver, faire pour optimiser le confort thermique en hiver? Ce travail vise à améliorer la résistance mécanique et thermique des briques en terre crue, ainsi que de prouver les bienfaits des matériaux en terre crue. Ainsi, dans un premier temps, il s’agit d’une caractérisation physique et géotechnique des trois échantillons de sols, extraits des trois maisons dans le secteur sauvegardé de Laghouat. À la suite de cette caractérisation, on a commencé le travail par l’étude des performances thermiques de deux types de briques en terre crue (échantillon M1 et M2). Elles sont produites principalement d’une de trois matières premières précédemment caractérisées. Nous avons étudié l’impact de l’incorporation des adjuvants sur les propriétés physiques, mécaniques et thermiques des briques. Quatre pourcentages ont été testés : 0 %.1 %. 1,5 % et 2 %. Les résultats expérimentaux ont montré que les mélanges contenant 2 % de paille semblent être les plus efficaces, puisqu’ils permettent respectivement d’améliorer la conductivité thermique de 0,71 w.m/K à 0,51 w.m/K par rapport à l’état sans adjuvant paille. Ces proportions ont entrainé une augmentation de la résistance à la compression de 19 bars à 32 bars et qui est située dans la fourchette de littérature. En effet, l’étude a montré qu’une épaisseur de 40 cm pour les briques M2 + P= 2 %, à une stabilité de températures intérieures, a été marquée après l’amélioration du matériau dans la période estivale dont la résistance thermique a été préservée, en fonction de l’épaisseur de mur et de la conductivité thermique (0,51 w.m/K). Les résultats ont montré que l’amélioration faite a permis d’optimiser le confort thermique de l’habit ksourien pendant la période hivernale, et de préservé les mêmes performances pendant l’été. Or, ces résultats ont été hors la plage de confort, pour cela, une amélioration a été proposée afin d’améliorer le confort thermique hivernal. L’ajout d’une couverture en nylon au niveau du patio a permis d’augmenter la température intérieure dont une différence de 2 °C entre les deux améliorations a été marquée. |
| Sommaire : |
SOMMAIRE
Remerciements Résumé Abstract خص مل Sommaire CHAPITRE INTRODUCTIF Liste des Figures : ........................................................................................................................................... I Nomenclatures : ............................................................................................................................................ V Introduction : .............................................................................................................................................. VII Problématique : ............................................................................................................................................ IX Objectifs : ..................................................................................................................................................... X Méthodologie de recherche ........................................................................................................................... X Structure du mémoire :................................................................................................................................. XI PREMIER CHAPITRE I.1 Introduction : ................................................................................................................................. 2 I.2 Définition de la terre :.................................................................................................................... 2 I.3 Modes d’utilisation de la terre : ..................................................................................................... 2 I.4 Aperçu historique : ........................................................................................................................ 4 I.5 Situation de l’architecture en terre dans le monde : ...................................................................... 7 I. 5.1.Codes, normes, directives et orientations : .................................................................................... 9 I.6 L’architecture de terre en Algérie : .............................................................................................. 11 I.6.1 Stratégie algérienne pour la réhabilitation de l’image des architectures de terre : ................ 11 I.6.2 Les mesures de protection légale qui concernent les architectures de terre : ........................ 11 I.6.3 la réhabilitation de l’image des architectures de terre : ......................................................... 12 I.6.4 Actions du CAPTerre : ........................................................................................................... 12 I.6.5 Actualité de l’architecture de terre en Algérie : ..................................................................... 13 I.7 L’adobe une technique millénaire :.............................................................................................. 14 I.7.1 Définition de l’adobe :........................................................................................................... 14 I.7.2 Étymologie : .......................................................................................................................... 14 I.7.3 Typologie : ............................................................................................................................ 14 I.7.4 L’universalité des architectures de terre ............................................................................... 14 I.7.5 Hassan Fathy: ....................................................................................................................... 15 I.7.6 Recherche de la bonne carrière : ........................................................................................... 15 I.7.7 Identification des terres : ...................................................................................................... 16 I.7.8 Matières organiques et minérales : ....................................................................................... 17 I.7.9 les essais des identifications des terres : ............................................................................... 18 I.7.10 Texture granulométrie après Tamisage : ............................................................................... 21 I.7.11 Sédimentométrie: ................................................................................................................. 21 I.7.12 Plasticité : ............................................................................................................................. 22 I.7.13 La stabilisation : .................................................................................................................... 23 I.7.14 mise en forme des adobes : .................................................................................................. 25 I.7.15 arc, voute et coupole : .......................................................................................................... 28 I.8 Les avantages et inconvénients de l’architecture en terre : ......................................................... 29 I.8.1 Les avantages du matériau terre : ......................................................................................... 29 I.8.2 Les inconvénients du matériau terre : ................................................................................... 29 I.9 Quelques pathologies des constructions en terre : ....................................................................... 30 I.9.1 Les principales causes de désordre :...................................................................................... 30 I.9.2 Les pathologies humides : ..................................................................................................... 31 I.9.3 Les pathologies structurelles : ............................................................................................... 31 I.10 Les principes de bonne conception d’une architecture de terre : ................................................ 32 I.10.1 Protection des terrasses et toiture : ...................................................................................... 32 I.10.2 Protection des parois : .......................................................................................................... 32 I.10.3 Protection des ouvertures : ................................................................................................... 32 I.10.4 Protection de la base du bâtiment : ...................................................................................... 32 I.11 Conclusion : ................................................................................................................................. 33 DEUXIEME CHAPITRE II.1 Introduction : ............................................................................................................................... 35 II.2 La notion de confort thermique : ................................................................................................. 35 II.3 Les paramètres affectant le confort thermique : ......................................................................... 36 II.3.1 Paramètres environnementaux liés à l’ambiance extérieure : ................................................ 36 II.3.1.1 La température des parois (Tp) : ....................................................................................... 36 II.3.1.2 La température de l’air ambiant (Ta) : ............................................................................... 37 II.3.1.3 La vitesse de l’air : ............................................................................................................. 38 II.3.1.4 L’humidité relative de l’air : ............................................................................................... 38 II.3.2 Paramètres personnels : ....................................................................................................... 38 II.3.2.1 Métabolisme : ................................................................................................................... 39 II.3.2.2 Résistance thermique du vêtement : ................................................................................. 39 II.4 Transfert thermique dans le bâtiment : ....................................................................................... 40 II.5 Évaluation du confort thermique : ............................................................................................... 41 II.5.1 Les outils graphiques d’évaluation du confort thermique : .................................................... 41 II.5.2 Diagramme de Givoni : .......................................................................................................... 44 II.5.3 Indices pour l’évaluation du confort thermique : ................................................................... 46 II.5.4 La plage du confort thermique : ............................................................................................ 49 II.5.5 Zones climatiques en Algérie : ............................................................................................... 49 II.6 Vivre avec le climat : architecture vernaculaire : ......................................................................... 50 II.7 La conception architecturale bioclimatique : ............................................................................... 51 II.8 Rappels théoriques des principes de la construction bioclimatique Algérienne : ........................ 51 II.8.1 Caractériser les isolants : ...................................................................................................... 51 II.8.2 Organisation de l’espace intérieur : ....................................................................................... 51 II.8.3 Aménagements extérieurs : .................................................................................................. 52 II.8.4 Conception des bâtiments : .................................................................................................. 52 II.8.5 L’implantation du bâtiment : ................................................................................................. 53 II.8.6 Orientation du bâti : ............................................................................................................. 53 II.8.7 Forme, Volumétrie et couleur du bâtiment : ......................................................................... 54 II.8.8 Intérêt des voûtes et coupoles : ............................................................................................ 54 II.8.9 Couleur des revêtements extérieurs : ................................................................................... 54 II.8.10 Conception des ouvertures : ................................................................................................. 55 II.8.11 Conception de la ventilation naturelle :................................................................................. 55 II.8.12 Conception de mur de façade : ............................................................................................. 55 II.8.13 Matériaux de construction et leurs performances thermiques : ............................................. 56 II.8.14 Caractéristiques des matériaux et leurs performances thermiques : ...................................... 56 II.9 Les stratégies bioclimatiques pour améliorer le confort thermique : ........................................... 60 II.9.1 Système de chauffage solaire passif (Confort d’hiver) :.......................................................... 61 II.9.2 Système de rafraîchissement passif (confort d’été) ............................................................... 63 II.10 Conclusion : ................................................................................................................................. 65 TROISIEM CHAPITRE III.1 Introduction : ............................................................................................................................... 67 III.2 La société ksourienne de la région : ............................................................................................. 67 III.3 Les ksour, architectures et typologies : ........................................................................................ 68 III.3.1 les types des ksour selon A.G.P.Martin : ............................................................................. 68 III.3.2 les types des ksour selon Colonel Quenard: .......................................................................... 69 III.3.3 Les types de ksour selon Le Dr Abdul Rahman Ayoub: ........................................................... 70 III.3.4 les types des ksour selon « Ray Capot Rey ». ......................................................................... 70 III.3.5 les types des ksour selon J. Bisson : ....................................................................................... 71 III.3.6 Les types des ksour selon J. Échallier: .................................................................................... 71 III.4 Signification du ksar : ................................................................................................................... 73 III.4.1 Morphologie du ksar : ........................................................................................................... 73 III.4.2 L’habitat Ksourien : ............................................................................................................... 75 III.5 Méthodologie de prise en charge des Ksour : .............................................................................. 76 III.5.1 Réhabilitation des Ksour pour l’habitat : ............................................................................... 76 III.6 classement de ksar comme secteur sauvegardé : ........................................................................ 77 III.6.1 plan permanent du secteur sauvegardé du vieux ksar de Laghouat : ..................................... 77 III.7 L’étude contextuelle : .................................................................................................................. 77 III.7.1 Situation géographique et administrative :............................................................................ 77 III.7.2 Géographiquement : . ........................................................................................................... 78 III.7.3 Climatologie : ........................................................................................................................ 78 III.8 étude ksar de Laghouat :.............................................................................................................. 79 III.8.1 L’histoire du vieux ksar :........................................................................................................ 79 III.8.2 L’évolution de ksar de Laghouat : .......................................................................................... 80 III.8.3 Les changements dans le tissu urbain :.................................................................................. 82 III.8.4 Les limites et les caractéristiques de secteur sauvegarder : ................................................... 83 III.8.5 Les Quartiers du ksar ............................................................................................................ 83 III.8.6 Les zones homogènes : ........................................................................................................ 83 III.8.7 Typologie de l’habitat : ......................................................................................................... 88 III.8.8 Décorations et éléments architecturaux: .............................................................................. 90 III.9 Statistiques de Habitat et de la population : ................................................................................ 91 III.9.1 Les matériaux de construction : ............................................................................................ 91 III.9.2 Avantages de l’utilisation des matériaux locaux : .................................................................. 92 III.9.3 Techniques de construction .................................................................................................. 93 III.10 Conclusion : ................................................................................................................................. 94 QUATRIEME CHAPITRE IV.1 Introduction : ............................................................................................................................... 96 IV.2 Les caractéristiques des terres utilisées dans les techniques adobes paillés : .............................. 96 IV.2.1 Propriétés physiques des sols utilisés : .................................................................................. 97 IV.2.2 La pallie : .............................................................................................................................. 98 IV.2.3 L’eau pour la mise en œuvre : ............................................................................................. 101 IV.2.4 Caractéristiques des briques d’adobe thermo-physique et mécanique : .............................. 102 IV.3 Essais au laboratoire : étude expérimentale .............................................................................. 107 IV.3.1 Les essais d’identification relatifs à la nature du matériau terre : ........................................ 108 IV.3.2 Tests sur les briques anciennes : ......................................................................................... 108 IV.4 Caractéristiques géotechniques et physiques ............................................................................ 111 IV.4.1 Densités spécifiques ........................................................................................................... 111 IV.4.2 Granulométrie : .................................................................................................................. 113 IV.4.3 les analyses granulométriques des échantillons : ................................................................ 113 IV.4.4 Les limites d’Atterberg : ...................................................................................................... 118 IV.4.5 Les essais de l’écrasement (résistance à la compression) : .................................................. 120 IV.4.6 Essai thermo-physique : ...................................................................................................... 122 IV.5 Caractérisation des matériaux utilisés argile : ........................................................................... 125 IV.5.1 . Échantillonnage : .............................................................................................................. 125 IV.5.2 Caractéristiques des matériaux : ......................................................................................... 125 IV.6 Amélioration par correction de granularité : ............................................................................. 128 IV.6.1 Mélange de sols : ................................................................................................................ 128 IV.6.2 Composition d’un mélange à granularité optimale : ............................................................ 129 IV.6.3 Correction granulométrique : .............................................................................................. 130 IV.7 Préparation de mélange : .......................................................................................................... 131 IV.7.1 Mélange terre et paille : ...................................................................................................... 131 IV.7.2 Préparation du mélange méthode rustique : ....................................................................... 133 IV.7.3 La fabrication des briques : ................................................................................................. 134 IV.8 Conclusion : ............................................................................................................................... 136 CINQUIEME CHAPITRE V.1 Introduction : ............................................................................................................................. 138 V.2 Comportement mécanique thermique de l’adobe paillé : ......................................................... 138 V.2.1 Essai de compression : ........................................................................................................ 139 V.2.2 Appareillage et manipulation : ............................................................................................ 139 V.3 Les principales méthodes de mesure des propriétés thermo-physiques :.................................. 143 V.3.1 les caractéristiques thermo-physique selon pourcentage de la paille M2 : .......................... 144 V.3.2 Les caractéristiques thermophysiques selon pourcentage de la paille M2 .......................... 146 V.4 Présentation générales de la ville de Laghouat : ........................................................................ 147 V.4.1 Analyse des éléments du climat : ........................................................................................ 147 V.4.2 Le diagramme bioclimatique de Givoni : ............................................................................. 148 V.4.3 Présentation du cas d’étude maison ksourienne : ............................................................... 149 V.4.4 Le Quartier sélectionné dans le secteur sauvegardé : (Quartier Z’gag El Hedjaj). ................. 149 V.4.5 Techniques de construction : .............................................................................................. 150 V.4.6 Description de la maison (modèle) : .................................................................................... 151 V.4.7 Amélioration et correction thermique [l’auteur] : ............................................................... 153 V.5 Choix de la composition optimale : ............................................................................................ 153 V.5.1 Méthode de mesure des propriétés thermo physiques (λ) : ................................................ 154 V.5.2 l’évaluation de l’épaisseur de mur optimale : ...................................................................... 156 V.6 les propriétés thermo-physiques de la brique de terre M2:....................................................... 157 V.6.1 Amplitude de la température harmonisée :......................................................................... 158 V.6.2 Temps de retard (déphasage) :............................................................................................ 158 V.6.3 Facteur d’amortissement : .................................................................................................. 158 V.7 Présentation de logiciel de simulation : ..................................................................................... 158 V.7.1 Fichiers d’entrées d’Energyplus : ......................................................................................... 159 V.8 Raisons et choix des compositions idéales : ............................................................................... 160 V.9 .Description du système de mesure l’humidité relative : ........................................................... 160 V.9.1 Méthodologie : ................................................................................................................... 161 V.10 La température extérieure : ....................................................................................................... 163 V.10.1 Avant l’amélioration, période hivernale : ............................................................................ 163 V.10.2 Avant l’amélioration, période estivale : ............................................................................... 164 V.10.3 l’effet de l’amélioration de la conductivité thermique de l’adobe : ...................................... 165 V.10.4 La protection du patio par couverture plastique transparente (P.V.C) : ............................... 167 V.11 . Conclusion : ............................................................................................................................. 168 Conclusion générale : ................................................................................................................................ 169 Références bibliographiques : ................................................................................................................... 172 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
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| TH/1002 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable |
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