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Le travail de doctorat concerne la problématique de la maîtrise conjointe de la qualité de l’air intérieur et des consommations énergétiques dans les bâtiments résidentiels et tertiaires. Il vise à mettre au point et à caractériser la performance d’une fenêtre innovante dotée d’un module de filtration électrostatique des particules, par des mesures sur banc d’essai, par des mesures in situ et par de la modélisation. La fenêtre dans laquelle est prévue l’intégration du module est une fenêtre pariéto-dynamique de nouvelle génération qui présente des fonctionnalités thermiques et acoustiques avancées. L’intégration d’un module filtrant performant et simple à entretenir donnera lieu à un produit intégré répondant aux problématiques énergétiques et sanitaires actuelles. En plus de la limitation des déperditions thermiques et du réchauffement de l’air neuf avant son introduction dans les locaux, la fenêtre permettra en effet d’éliminer une fraction significative des particules contenues dans l’air entrant, et de réduire ainsi l’exposition des occupants. Il s’agit là d’un enjeu sanitaire, social et économique majeur.

Le projet de thèse prévoit de concevoir, d’optimiser et d’évaluer un procédé de filtration électrostatique qui puisse s’intégrer à la fenêtre existante. La filtration électrostatique consiste à charger électriquement les particules en suspension dans le flux d’air en le faisant passer à travers un champ électrique dissymétrique de très fort voltage, puis à capter ces particules dans un collecteur positionné en aval de l’écoulement. Deux mises en œuvre seront testées : dans la première, la charge des particules sera assurée par un système fils-plaques, tel qu’on le trouve classiquement dans les électrofiltres. Dans la deuxième, les électrodes émissives seront des aiguilles, telles que celles mises en œuvre dans les ioniseurs.