Titre : | Case study of different internal insulation systems for the renovation of the "Bibliothèque nationale du Luxembourg" with the Wufi Software Family | Type de document : | TFE | Auteurs : | Pierre Nyssen, Auteur | Editeur : | Angleur : HELMo Gramme | Année de publication : | 2019 | Importance : | 156 p. | Présentation : | ill. en couleur | Note générale : | TFE (Travail de Fin d'Etudes) -- Master en Sciences de l'Ingénieur Industriel - Finalité : Génie Energétique Durable -- HELMo Gramme, Angleur, 2019 | Langues : | Anglais (eng) | Mots-clés : | Building heat internal insulation combined heat and humidity flows heritage protection and WUFI software Thermique du bâtiment isolation par l’intérieur flux combinés de chaleur et d’humidité protection du patrimoine et WUFI software | Résumé : | In accordance with the new insulation standards, transcribed in the « Règlement du Grand-Ducal 2016 » (RGD 2016), it is important to take care of all the historic buildings that the Luxembourg Government wishes to renovate. This will ensure that the energy performance requirements of buildings are met. The thermal behaviour and heat transport of a building are closely linked to the migration of moisture within it. Therefore, the two must be studied together in their mutual interdependence.
To study these phenomena, I used the WUFI® simulation software. This is the acronym for "Wärme Und Feuchte Instationär" (unsteady transfer of heat and humidity). This software family was developed by the Fraunhofer Institute for Building Physics. It allows to calculate in a realistic and dynamic way (according to climatic conditions such as rain, solar radiation... and over a chosen period of time), the simultaneous transport, in one or two dimensions, of heat and humidity in the multilayer components of a building (such as walls, roofs...).
And as part of this project, I had the opportunity to study the insulation analysis of the renovation project of the "Bibliothèque Nationale du Luxembourg". This aspect is very important on this type of historic buildings that are subject to heritage protection. Indeed, it is forbidden to modify the external appearance and therefore to insulate from the outside. It is therefore mandatory to insulate this type of building from the inside. This type of insulation will cause thermal bridges which appear in floor slabs and internal walls in contact with the facade walls. This can lead to the development of mould that is harmful to the building and its users. The insulation must therefore be placed in such a way as to ensure minimum energy requirements while minimizing thermal bridges as possible.
In addition, the thermal inertia role played by the old large sandstone walls will be reduced. Indeed, insulating this wall will make it cold. It is therefore important to analyse the water absorption properties of these old walls to avoid damage due to water infiltration during the winter period. Nor should the production of water vapour by users inside the building, which must be evacuated so that it does not affect the insulation installed, be neglected. I therefore carried out a series of tests and met specialists, in field of old building materials, in order to anticipate moisture and heat transfer through the walls.
My participation in this study allowed me to understand the problems related to humidity in buildings, in combination with internal insulation. I therefore proposed solutions to avoid the formation of mould and frost, without forgetting the energy needs and comfort of the occupants.
Conformément aux nouvelles normes en matière d'isolation, transcrites dans le Règlement du Grand-Ducal 2016 (RGD 2016), il est important de prendre soin de tous les bâtiments historiques que le Gouvernement Luxembourgeois souhaite rénover. Cela permettra de répondre aux exigences en matière de performance énergétique des bâtiments. Le comportement thermique et le transport de chaleur d'un bâtiment sont étroitement liés à la migration de l'humidité au sein de celui-ci. Par conséquent, les deux doivent être étudiés ensemble dans leur interdépendance mutuelle.
Pour étudier ces phénomènes, j'ai utilisé le logiciel de simulation WUFI®. C'est l'acronyme de "Wärme Und Feuchte Instationär" (transfert instationnaire de chaleur et d'humidité). Cette famille de logiciels a été développée par l'Institut Fraunhofer de physique du bâtiment. Il permet de calculer de manière réaliste et dynamique (en fonction des conditions climatiques comme la pluie, le rayonnement solaire... et sur une période de temps choisie), le transport simultané, dans une ou deux dimensions, de chaleur et d'humidité dans les composants multicouches d'un bâtiment (tels que murs, toitures...).
Et dans le cadre de ce projet, j'ai eu l'opportunité d'étudier l'analyse de l'isolation du projet de rénovation de la Bibliothèque Nationale du Luxembourg. Cette composante est très importante sur ce type de bâtiments historiques qui sont soumis à une protection du patrimoine. En effet, il est interdit de modifier l’aspect extérieur et donc de réaliser une isolation par l’extérieur. Il est dès lors obligatoire d’isoler ce type de bâtiment par l’intérieur. Ce type d’isolation va faire apparaitre des ponts thermiques au niveau des paliers et des murs internes en contact avec les murs de façade. Cela peut engendrer un développement de moisissure néfaste pour le bâtiment et ses utilisateurs. Il faut dès lors placer l’isolation de manière à assurer les minima énergétiques requis par le gouvernement tout en réduisant un maximum les ponts thermiques.
De plus, le rôle d’inertie thermique que jouent les anciens gros murs en pierre naturelle va être atténué. En effet, le fait d’isoler ce mur le rendra froid. Il est dès lors important d’analyser les propriétés d’absorption d’eau de ces murs anciens pour éviter des dégâts liés à des infiltrations d’eau pendant la période hivernale. Il ne faut pas non plus négliger la production de vapeur d’eau par les utilisateurs, à l'intérieur du bâtiment, qu’il faut évacuer pour que celle-ci n’affecte pas l’isolation mise en place. J’ai donc réalisé toute une série de tests et rencontré des spécialistes des anciens matériaux de construction dans le but d’anticiper au mieux les transferts d’humidité et de chaleur à travers les murs.
Ma participation à cette étude m’a donc permis de comprendre les problèmes liés à l'humidité dans les bâtiments, en combinaison avec l'isolation interne. J’ai donc proposé des solutions pour éviter la formation de moisissure et de gel sans oublier les besoins en énergie et le confort des occupants. | Nom de la société/Institution/Lieu de stage : | UNI.lu Université du Luxembourg | Année académique : | 2018-2019 | Maître de Stage : | Maas, Stefan | Promoteur : | Janssen, Anne-Michèle | Etudes : | Sciences industrielles |
Case study of different internal insulation systems for the renovation of the "Bibliothèque nationale du Luxembourg" with the Wufi Software Family [TFE] / Pierre Nyssen, Auteur . - Angleur : HELMo Gramme, 2019 . - 156 p. : ill. en couleur. TFE (Travail de Fin d'Etudes) -- Master en Sciences de l'Ingénieur Industriel - Finalité : Génie Energétique Durable -- HELMo Gramme, Angleur, 2019 Langues : Anglais ( eng) Mots-clés : | Building heat internal insulation combined heat and humidity flows heritage protection and WUFI software Thermique du bâtiment isolation par l’intérieur flux combinés de chaleur et d’humidité protection du patrimoine et WUFI software | Résumé : | In accordance with the new insulation standards, transcribed in the « Règlement du Grand-Ducal 2016 » (RGD 2016), it is important to take care of all the historic buildings that the Luxembourg Government wishes to renovate. This will ensure that the energy performance requirements of buildings are met. The thermal behaviour and heat transport of a building are closely linked to the migration of moisture within it. Therefore, the two must be studied together in their mutual interdependence.
To study these phenomena, I used the WUFI® simulation software. This is the acronym for "Wärme Und Feuchte Instationär" (unsteady transfer of heat and humidity). This software family was developed by the Fraunhofer Institute for Building Physics. It allows to calculate in a realistic and dynamic way (according to climatic conditions such as rain, solar radiation... and over a chosen period of time), the simultaneous transport, in one or two dimensions, of heat and humidity in the multilayer components of a building (such as walls, roofs...).
And as part of this project, I had the opportunity to study the insulation analysis of the renovation project of the "Bibliothèque Nationale du Luxembourg". This aspect is very important on this type of historic buildings that are subject to heritage protection. Indeed, it is forbidden to modify the external appearance and therefore to insulate from the outside. It is therefore mandatory to insulate this type of building from the inside. This type of insulation will cause thermal bridges which appear in floor slabs and internal walls in contact with the facade walls. This can lead to the development of mould that is harmful to the building and its users. The insulation must therefore be placed in such a way as to ensure minimum energy requirements while minimizing thermal bridges as possible.
In addition, the thermal inertia role played by the old large sandstone walls will be reduced. Indeed, insulating this wall will make it cold. It is therefore important to analyse the water absorption properties of these old walls to avoid damage due to water infiltration during the winter period. Nor should the production of water vapour by users inside the building, which must be evacuated so that it does not affect the insulation installed, be neglected. I therefore carried out a series of tests and met specialists, in field of old building materials, in order to anticipate moisture and heat transfer through the walls.
My participation in this study allowed me to understand the problems related to humidity in buildings, in combination with internal insulation. I therefore proposed solutions to avoid the formation of mould and frost, without forgetting the energy needs and comfort of the occupants.
Conformément aux nouvelles normes en matière d'isolation, transcrites dans le Règlement du Grand-Ducal 2016 (RGD 2016), il est important de prendre soin de tous les bâtiments historiques que le Gouvernement Luxembourgeois souhaite rénover. Cela permettra de répondre aux exigences en matière de performance énergétique des bâtiments. Le comportement thermique et le transport de chaleur d'un bâtiment sont étroitement liés à la migration de l'humidité au sein de celui-ci. Par conséquent, les deux doivent être étudiés ensemble dans leur interdépendance mutuelle.
Pour étudier ces phénomènes, j'ai utilisé le logiciel de simulation WUFI®. C'est l'acronyme de "Wärme Und Feuchte Instationär" (transfert instationnaire de chaleur et d'humidité). Cette famille de logiciels a été développée par l'Institut Fraunhofer de physique du bâtiment. Il permet de calculer de manière réaliste et dynamique (en fonction des conditions climatiques comme la pluie, le rayonnement solaire... et sur une période de temps choisie), le transport simultané, dans une ou deux dimensions, de chaleur et d'humidité dans les composants multicouches d'un bâtiment (tels que murs, toitures...).
Et dans le cadre de ce projet, j'ai eu l'opportunité d'étudier l'analyse de l'isolation du projet de rénovation de la Bibliothèque Nationale du Luxembourg. Cette composante est très importante sur ce type de bâtiments historiques qui sont soumis à une protection du patrimoine. En effet, il est interdit de modifier l’aspect extérieur et donc de réaliser une isolation par l’extérieur. Il est dès lors obligatoire d’isoler ce type de bâtiment par l’intérieur. Ce type d’isolation va faire apparaitre des ponts thermiques au niveau des paliers et des murs internes en contact avec les murs de façade. Cela peut engendrer un développement de moisissure néfaste pour le bâtiment et ses utilisateurs. Il faut dès lors placer l’isolation de manière à assurer les minima énergétiques requis par le gouvernement tout en réduisant un maximum les ponts thermiques.
De plus, le rôle d’inertie thermique que jouent les anciens gros murs en pierre naturelle va être atténué. En effet, le fait d’isoler ce mur le rendra froid. Il est dès lors important d’analyser les propriétés d’absorption d’eau de ces murs anciens pour éviter des dégâts liés à des infiltrations d’eau pendant la période hivernale. Il ne faut pas non plus négliger la production de vapeur d’eau par les utilisateurs, à l'intérieur du bâtiment, qu’il faut évacuer pour que celle-ci n’affecte pas l’isolation mise en place. J’ai donc réalisé toute une série de tests et rencontré des spécialistes des anciens matériaux de construction dans le but d’anticiper au mieux les transferts d’humidité et de chaleur à travers les murs.
Ma participation à cette étude m’a donc permis de comprendre les problèmes liés à l'humidité dans les bâtiments, en combinaison avec l'isolation interne. J’ai donc proposé des solutions pour éviter la formation de moisissure et de gel sans oublier les besoins en énergie et le confort des occupants. | Nom de la société/Institution/Lieu de stage : | UNI.lu Université du Luxembourg | Année académique : | 2018-2019 | Maître de Stage : | Maas, Stefan | Promoteur : | Janssen, Anne-Michèle | Etudes : | Sciences industrielles |
|