Deux postes de doctorants sur l'utilisation de blocs de terre comprimée pour un habitat durable à Ouagadougou

Description

Dans le cadre du projet HABIMO –«  VERS UN HABITAT BIO-CLIMATIQUE ET MODULABLE EN TERRE CRUE AMÉLIORÉE À OUAGADOUGOU », financé par l’ARES-PRD (Belgique), l’Institut 2iE recrute deux (02) doctorants. Ce programme de bourses débutera en septembre 2023, et s’adresse aux candidats titulaires d’un Master.

Les candidatures se font exclusivement en ligne, sur les liens d’accès du tableau ci-dessous :

• Ref ED/05/2023: Comportement hydromécanique de la maçonnerie en brique de terre comprimée (BTC) stabilisée en vue d’une construction durable
• Ref ED/06/2023: Une méthode de conception et d’optimisation multi-objective pour des logements bioclimatiques et modulaires construits avec les briques de terre comprimées dans le climat sahélien du Burkina Faso

 Le délai de candidature est fixé au 1er juin 2023 à 15h00.

 

Doctorat 1 : ED/05/2023

Les travaux de recherche menés précédemment à l'ULiège et à 2iE [1,2] sur les BTC stabilisées se sont limités à la conception et à la caractérisation du matériau BTC. Ils ont montré la possibilité de stabiliser la BTC sans l’utilisation du ciment portland afin d’atteindre des performances mécaniques nécessaires pour un mur de remplissage et un mur porteur pour une construction R+1. Le manque des données sur le comportement global d’une paroi ne permet pas aux concepteurs (ingénieurs et aux architectes) de conseiller l’utilisation des BTC dans la construction moderne. Contrairement à cet état des choses, on note que la construction en maçonnerie de briques cuites est en pleine (r)évolution tant au plan des matériaux qu’aux plans des techniques de mise en œuvre et des méthodes de calcul (STS22- [3], Eurocode 6 [4], …). Les travaux antérieurs ont aussi montré la possibilité d’améliorer la sensibilité des BTCs à l’eau : en effet, le matériau BTC traditionnel voit sa résistance mécanique qui diminue environ de moitié lorsqu’il est à l’état saturé [5-7]. Cependant, ces études étaient plus focalisées sur les paramètres de durabilité à l’échelle du matériau BTC [5]. Ce constat amène donc à réfléchir sur l’éventuel déformation rémanente que pourra présenter une maçonnerie en BTC soumise à un chargement mécanique dans un environnement changeant en hygrométrie. Cette déformation rémanente, si elle n’est pas maîtrisée et prise en compte dans les codes de calcul, pourra compromettre à long terme la durabilité structurale de la maçonnerie porteuse et de la construction durable des habitats en BTC. Ainsi, il s’avère pertinent de se poser les questions suivantes : (i) Quel code de dimensionnement de la maçonnerie en BTC mettra en confiance les acteurs de la construction en terre crue quant à la stabilité structurelle des habitats ? (ii) Comment le comportement hydromécanique de la brique impacte le dimensionnement structurel de la paroi en maçonnerie ? Existe-t-il des dispositions constructives spécifiques à mettre en œuvre dans le cas des murs de grande hauteur ? ou pour une meilleure stabilité structurelle de l’habitat ?

 

L’objectif général de cette thèse est de contribuer à la mise en place d’un code de calcul de la maçonnerie en BTC pour une construction durable. Plus spécifiquement, il s’agit de :

• définir des spécifications techniques de la maçonnerie en BTC et de renforcer leurs performances en vue d’une utilisation plus rationnelle
• (ii) intégrer le comportement hydromécanique de la brique dans le code de calcul de la maçonnerie en tenant compte de la variation de la teneur en eau de la brique,
• (iii) définir et étudier les risques d’instabilité du mur en BTC (le phénomène de flambement par exemple),
• (iv) maitriser l’effet des joints (sec, mince et épais) sur le comportement global du mur.

Pour atteindre les objectifs, l’étude va s’appuyer sur deux approches complémentaires. Il s’agira d’une étude expérimentale en laboratoire couplée avec une modélisation et simulation numérique sur un logiciel de type ABAQUS. Les résultats attendus sont :

• Les propriétés hydromécaniques des BTCs stabilisées sont déterminées,
• L’adhésion mortier-BTCs stabilisées est étudiée,
• Les performances mécaniques et modes de rupture d’un mur en BTCs stabilisées sont étudiées,
• Le modèle de comportement hydromécanique d’un mur en BTCs est élaboré et validé.
• Les dispositifs constructifs pour une construction durable d’habitat en BTC sont proposés

Les travaux de recherche seront menés dans deux laboratoires.

• Laboratoire Eco Matériaux et Habitats Durables (LEMHaD) de 2iE
• Laboratoire des Matériaux de Construction (LMC), Urban and Environmental Engineering (UEE), Université de Liège, Belgique

L’équipe d’encadrement sera composée de :

• Adamah MESSAN, 2iE ;
• Luc COURARD, ULiège ;
• Philbert NSHIMIYIMANA, 2iE ;
• Decroly DJOUBISSIE, 2iE

En plus de cette équipe d’encadrement, le doctorant aura le soutien d’un comité de suivi de thèse.

 

Doctorat 2: ED/06/2023

Posséder sa résidence est une aspiration majeure pour chaque foyer au Burkina. Il est donc nécessaire d'aider les ménages modestes en auto-construction à avoir un logement décent. L'objectif 11 des Nations Unies implique de rendre les villes et les établissements humains inclusifs, sûrs, résilients et durables. Un habitat durable comprend les principes de conception bioclimatique et modulaire. La construction bioclimatique est une manière de concevoir les bâtiments en fonction du climat local, dans le but d'assurer le confort thermique en utilisant les ressources locales. D’autre part, un habitat modulable est à la base d’une plus grande résilience [1,2]. Il permet de modifier et d'agrandir des unités ou des étages supplémentaires tout en préservant l'intégrité du bâtiment. Les maisons peuvent être construites sur un seul niveau pour une maison unifamiliale, ou sur deux niveaux pour une grande famille ou plusieurs familles. La conception bioclimatique et modulaire n’a pas seulement un impact positif sur la santé publique et l’environnement, elle réduit également les coûts d’exploitation, améliore la qualité marchande des bâtiments, augmente la productivité des occupants et aide à créer une communauté durable. Ainsi, ce projet vise à proposer des prototypes de logements bioclimatiques et modulables. Des bâtiments de type F2 (séjour, cuisine, 1 chambre) ou F3 (idem avec deux chambres) seront analysés, avec la possibilité d'empiler un étage de plus (rez+1). Un ensemble de prototypes sera conçu et testé à l'aide du BTC stabilisé. Les détails techniques de haute qualité des nœuds et des joints de construction seront élaborés. Une approche multicritère intégrant les principes bioclimatiques, la modularité et la durabilité des matériaux sera intégrée. Ces développements pourraient être pérennisés au travers du développement d’un label de qualité propre à l’environnement climatique spécifique des pays de l’UEMOA. Ce travaille de these vient en complément d’une étude précédente à 2iE et à l’université catholique de Louvain en Belgique. Cette étude a permis de montrer qu’on pourra optimiser les propriétés thermiques d’une paroi en BTC pour un meilleur confort thermique dans l’habitat [3-5]. Il s’agit donc d’un passage d’échelle de la paroi à l’habitat.

L’objectif est de contribuer à une meilleure conception et construction de bâtiments bioclimatiques et modulables. Les principales questions de recherche sont : (i) Comment construire et assurer un habitat résilient et durable au Burkina Faso ? (ii) Comment résoudre les problèmes techniques spécifiques (assemblages, ...) de façon à rendre la construction adaptable à l’évolution du climat et des familles ? (iii) Comment intégrer les concepts développés autour de la construction bioclimatique et modulable dans des plans types, des procédures de construction et des cahiers des charges disponibles pour les architectes ?

Cette thèse vise à développer une nouvelle méthode de conception base sur un approche d’optimisation multi-objectifs pour l'habitat bioclimatique et modulaire construit en brique de terre comprimée à Ouagadougou au Burkina Faso. L'étude est menée en adoptant des méthodes d'optimisation de conception pour les systèmes de construction en brique de terre comprimée dans le bâtiment, y compris l'optimisation multi-objectifs, en utilisant NSGA-II (algorithme génétique de tri non dominé II) sur la conception d'origine en termes de modularité, confort thermique, coûts et environnement (émissions de gaz à effet de serre). La thèse comprend la conception de neuf archétypes de logement presque optimaux basés sur des principes d'architecture bioclimatique qui sont appliqués à une conception optimale, y compris l'efficacité d'utilisation de l'énergie solaire, la modularité, l'économie, la conservation de l'énergie et les aspects sociaux. Selon la détermination choisie basée sur une conception globale optimale, les "meilleures" et "presque" meilleures solutions guideront le schéma de construction architecturale et de bâtiment pratique. Les neuves conceptions multi-objectives sur les archétypes à Ouagadougou au Burkina Faso sont présentées. La méthode d'aide à la décision et les archétypes développés devraient être utilisés comme aide à la décision scientifique efficace pour les constructions en brique de terre comprimée.

Les travaux de recherche seront menés dans deux laboratoires.

• Sustainable Building Design (SBD) Lab, Urban and Environmental Engineering (UEE), Université de Liège, Belgique
• Laboratoire Eco Matériaux et Habitats Durables (LEMHaD) de 2iE.

L’équipe d’encadrement sera composée de :

• Shady ATTIA, ULiège,
• Adamah MESSAN, 2iE ;
• Abdou LAWANE, 2iE ;
• Césaire HEMA, 2iE ;

En plus de cette équipe d’encadrement, le doctorant aura le soutien d’un comité de suivi de thèse.

 

Function

Date de démarrage: 1 er septembre 2023

Durée: 8 semestres (sans derogation)

 

-Profil du candidat ED/05/2023:

• Master en Génie Civil (ou tout autre diplôme équivalent) avec un goût prononcé sur l’expérimentation et le numérique.
• Être autonome, dynamique et avoir un bon sens relationnel ;
• Maîtrise de l’anglais indispensable

-Profil du candidat ED/06/2023:

• Titulaire d’un Master en Génie Civil (ou tout autre diplôme équivalent) ou d’Architecture avec un goût prononcé sur l’expérimentation et le numérique.
• Être autonome, dynamique et avoir un bon sens relationnel ;
• Maîtrise de l’anglais indispensable

 Pour postuler

Le dossier de candidature doit comprendre :

• Une lettre de motivation
• Un curriculum vitae
• Une photocopie légalisée du diplôme du BAC
• Une photocopie légalisée du diplôme ou attestation définitive de Master ou équivalent
• Deux lettres de recommandation
• Les photocopies légalisées des relevés de notes de licence et Master ou équivalent
• Le rapport de mémoire de Master Les candidatures se font exclusivement en ligne à l’adresse suivante : https://dev.2ie-edu.org/candidatures/formulaire/13

Le délai de candidature est fixé au 1 er juin 2023 à 15h00 GMT. Aucun dossier physique ou envoyé par email ne sera recevable.

Pour tout renseignement contacter : Mme Obi Nadège KAM Ecole Doctorale Institut 2iE 01 B.P. 594 OUAGADOUGOU 01 Burkina Faso Tél : (226) 25 49 28 00, Poste 1531 E-Mail: nadege.kam@2ie-edu.org

 

Cette offre a été publiée en mai 2023 et expire en juin 2023. La publication après la date d'expiration n'est pas autorisée.