Un modèle mathématique prédit ce qui est lessivé des façades des bâtiments par la pluie

4 octobre 2023

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par Tanja Fleck, Société Fraunhofer

Les enduits et mortiers utilisés dans les façades contiennent souvent des métaux lourds et des biocides qui s'infiltrent et s'infiltrent dans le sol lorsqu'il pleut. L'Institut Fraunhofer de physique du bâtiment IBP a créé un modèle qui combine les mesures des substances lessivées avec des données météorologiques régionales.

Cela crée une prévision précise qui peut être utilisée au stade de la planification pour déterminer le type et la quantité de substances qui pourraient être libérées par les matériaux de façade en cas de pluie. Ce projet complexe est le fruit d'un effort de collaboration entre les universités et de nombreux partenaires de l'industrie.

Les matériaux utilisés pour les façades, comme le plâtre et le mortier, sont des formulations complexes. Généralement, les formulations minérales sont composées majoritairement de sable et de liants comme le ciment, le gypse ou la chaux. Les enduits pâteux les plus modernes sont souvent enrichis de biocides afin d'empêcher la croissance de champignons et d'algues sur la façade. Quand le soleil brille, ce n'est pas un problème. Cependant, s’il pleut et que le vent pousse l’eau de pluie contre le mur du bâtiment, cela pourrait devenir un problème.

Si cela se produit, les ingrédients utilisés dans l'enduit de façade sont emportés par la pluie et, avec le ruissellement, s'écoulent dans les égouts, dans le sol et, dans le pire des cas, dans les eaux souterraines. Les chercheurs du Fraunhofer IBP ont développé un modèle mathématique capable de prédire avec précision quelles substances contenues dans le plâtre de façade seront lessivées sous la pluie.

Le Dr Pablo Alberto Vega Garcia, expert en chimie écologique et microbiologie au département Environnement, hygiène et technologie des capteurs du Fraunhofer IBP, déclare : « Les risques environnementaux provoqués par le ruissellement des eaux de pluie des façades recouvertes de plâtre et de mortier ont suscité un intérêt croissant ces dernières années. Les enduits minéraux contiennent des métaux lourds inorganiques comme le chrome, le vanadium et le plomb, tandis que les enduits pâteux contiennent des biocides.

"Notre modèle thermodynamique fournit des informations sur les concentrations de substances dans les eaux de ruissellement des eaux de pluie. Le modèle est très détaillé et informatif, car nous avons incorporé des données météorologiques régionales et la recette de chaque matériau de construction."

Pour la première fois, les entrepreneurs en construction et les bureaux d'architectes peuvent évaluer la compatibilité environnementale des matériaux qu'ils envisagent pour une façade dès la phase de planification. Les fabricants de plâtre et de mortier peuvent utiliser ce modèle pour développer des produits hautement respectueux de l'environnement.

Fraunhofer IBP a travaillé avec divers partenaires sur ce projet, parmi lesquels l'Université technique de Munich, l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle et l'Association allemande pour les systèmes d'isolation, le plâtre et le mortier (VDPM), ainsi que des partenaires de l'industrie et des fabricants de matériaux de construction de façade. .