Structures et Matériaux 5

Le cours se compose de 4 parties :

Partie "Enveloppe 1" (1,5 ECTS) : le cours étudie la physique du bâtiment du point de vue de l’architecte, et de manière pragmatique, dans le contexte de la construction/rénovation passive et zéro énergie. Les notions abordées sont : outils de simulation, thermique, transfert de vapeur, lumière naturelle, ACV, etc. ; logiciels Trisco, Wufi, PHPP et de contrôle : thermographie, hygromètre et pipe de Karsten, parametric design.

Partie "Fonctionnement des structures 2" (1,5 ECTS) : dans la continuité du cours de "Fonctionnement des structures 1", nous allons étendre la connaissance dans le champ des morphologies qui permettent de répondre aux différentes fonctions structurales, tout en considérant leur relation à l'architecture ; notamment les murs, les dalles et les treillis. Certaines problématiques spécifiques seront également abordées : les coursives, les joints de dilatation, et le cas de la réhabilitation.

Partie "Fondations et soutènements" (1 ECTS) : les principaux sujets abordés seront les suivants :

  les différents types de sol ;

  les essais géotechniques et leur interprétation ;

  choix et conception du type de fondations (superficielles, semi-profondes et profondes) et du type d’ouvrages de soutènement (murs de soutènement, écrans de soutènement et ouvrages en remblais ou sol renforcé) ;

  les techniques de fondations et de soutènement.

Partie "Pathologie" (1 ECTS) :

‑ Méthodologie d’analyse des pathologies des structures

‑ Pathologies du béton

‑ Pathologies de l’acier

‑ Pathologies du bois

‑ Pathologies des maçonneries

‑ Pathologies liées au sol et à ses interactions avec les fondations

Partie "Enveloppe 1" :

• Apprendre à gérer l’enveloppe du bâtiment en tant qu’architecte, en respectant les standards énergétiques obligatoires en Région bruxelloise (depuis 2015) et en Europe (depuis 2019), notamment le "standard passif" ou le "Nearly Zero Energy". Cela implique d’analyser les transferts de température, le comportement hygrométrique, à l’aide d’outils de simulation et de cas pratiques, tout en anticipant une feuille de route pour atteindre la neutralité CO₂ et le « regenerative design ».
• Partir du discours architectural pour induire et anticiper les comportements de l’enveloppe.
• Découvrir comment certains architectes utilisent la physique du bâtiment et le « parametric design » pour enrichir leur narratif, et voir comment ces outils répondent aux enjeux futurs.
• Analyser ces solutions, prendre du recul et adopter un regard critique.

À l’issue du cours, l’étudiant-e sera capable de :

• Comprendre le comportement physique de l’enveloppe et son influence sur la matière «vide».
• Reprendre la main sur la conception en mobilisant de nouvelles ressources et savoir-faire : lumière, température, pression, humidité, parametric design, héliotropisme, stratification de l’air, relief climatique, etc.
• Intégrer les nouvelles performances exigées par notre monde en mutation.

Partie "Fonctionnement des structures 2" : être capable d'analyser ou choisir le parti structural d'un élément structural donné, en termes d'efficacité structurale et d'intégration à l'architecture et à la technologie.

Partie "Fondations" : aborder la relation au sol, concevoir les fondations en relation avec l'architecture.

Partie "Pathologie" : initier les étudiants à la méthodologie d’analyse des pathologies des structures et leur permettre de comprendre les mécanismes de dégradation des différents matériaux de construction. Développer leur capacité à identifier, diagnostiquer et proposer des solutions adaptées face aux désordres rencontrés.

Connaissances et compétences pré-requises ou co-requises

Connaissances de base en structure.

Connaissances de base en PEB, matériaux et construction.

Cours pré-requis

Partie "Enveloppe 1" : cours magistral (18 h).

Partie "Fonctionnement des structures 2" : cours magistral et TP (18 h).

Partie "Fondations" : cours magistral (12 h).

Partie "Pathologie" : cours magistral (12 h)

Références, bibliographie et lectures recommandées

Partie "Enveloppe 1" :

« Passive Architecture», ULB-Be.passive, éd. A2M, 2014.

Les 15 magazines papiers et on-line : "bepassive", www.bepassive.be.

Magazine "détail green" www.detail-online.com/magazine/green-12017-29940.

Magazine "Ecologik", www.ecologikmagazine.fr.

"Architecture météorologique" Philippe Rahm, éd. archibooks, 2009, série "crossboarders".

"The air from other Planets", Sean Lally, éd. Lars Muller, 2014.

"Environ(ne)ment: Approaches for Tomorrow" Gilles Clément et Philippe Rahm, éd. Kira, 2017, collection architecture.

"Architecture et volupté thermique", Lisa Heschong, éd. Parenthèses, 1992.

"Thermodynamic Interactions – An architectural exploratopn into physiological, material, territorial atmospheres", Javier Garica-German, éd. Actar, 2017.

"Climate Skin" building-skin concepts that can do more with less energy", Gerard Hausladen, éd. Birkhäuser, 2008.

"Parametric Design for architecture", Wassim Jabi, éd. Laurence King, 2013.

"FAAST", think tank, www.faast.be.

Magazine "we demain", www.wedemain.fr.

"Transmaterial", Blane Brownell, éd. Blaine Brownell, 2017.

Partie "Fonctionnement des structures 2" :

Muttoni Aurelio, L'art des structures – une introduction au fonctionnement des structures en architecture, PPUR presses polytechniques, Lausanne, 2004.

Provost Michel, De Kemmeter Philippe & Attas David, Comment tout ça tient ? Voyage au pays des structures, Alice Édition – CIVA, Bruxelles, 2011.

Partie "Fondations" :

Briaud, J.-L. (2001). Fondations profondes. Paris : Presses de l’École Nationale des Ponts et Chaussées / Eyrolles.

Habib, P. (1994). Mécanique des sols appliquée au bâtiment et aux travaux publics. Paris : Dunod.

Philipponnat, G., & Hubert, B. (2019). Fondations et ouvrages en terre (2ᵉ éd.). Paris : Eyrolles.

Salençon, J. (1997). Calcul des fondations superficielles. Paris : Presses de l’École Nationale des Ponts et Chaussées.

Partie "Pathologie" :

Ducamp, L. (2013). La technique du bâtiment existant : Description – Pathologie – Entretien et rénovation. Paris : Le Moniteur.

Gérand, A. (2018). Humidité du bâtiment : Du diagnostic à l’intervention. Paris : Le Moniteur.

Philipparie, P. (2009). La pathologie générale du bâtiment : Diagnostic et remèdes, coûts et prévention. Paris : Le Moniteur.

Support(s) de cours

• Podcast
• Université virtuelle
• Syllabus

Informations complémentaires

Exceptionnellement, cette année l'AA "Pathologie" se donnera non au Q1 comme les autres de cette UE, mais au Q2.

Contacts

Les enseignants en cours théoriques pour cette unité d'enseignement sont :

  pour la partie "Enveloppe 1" : Sebastian Moreno-Vacca (sebastian.moreno-vacca@ulb.be)

  pour la partie "Fonctionnement des structures 2" : Thomas VILQUIN (thomas.vilquin@ulb.be)

  pour les parties "Fondations" et "Pathologie" : Mohamed ANSRIOU

La coordination de cette UE est assurée par Thomas VILQUIN (thomas.vilquin@ulb.be).

Campus

Flagey

Méthode(s) d'évaluation

• Travail personnel
• Examen écrit

Travail personnel

Examen écrit

• Examen à livre ouvert

• Question ouverte à réponse courte
• Question ouverte à développement long
• Question fermée à Choix Multiple (QCM)
• Question fermée à Réponses Multiples (QRM)
• Question visuelle
• Question fermée Vrai ou Faux (V/F)

Partie "Enveloppe 1" : examen à livre ouvert (ou ordinateur si les fichiers sont téléchargés sur portable).

Partie "Fonctionnement des structures 2" : examen écrit. Des tests formatifs hebdomadaires pendant le quadrimestre comptent pour 5 % des points.

Partie "Fondations" : examen écrit.

Partie "Pathologie" : examen écrit.

Construction de la note (en ce compris, la pondération des notes partielles)

La note est construite sur base des quatre parties du cours, au prorata de leurs ECTS respectifs :

Partie "Enveloppe 1" : 30 % de la note.

Partie "Fonctionnement des structures 2" : 30 % de la note globale.

Partie "Fondations" : 20 % de la note.

Partie "Pathologie " : 20 % de la note globale de l'UE.

La cote globale de l'UE sera évaluée suivant la moyenne arithmétique des cotes partielles, pondérée aux ECTS, avec note absorbante à 7/20. Ceci signifie qu'une note d'AA inférieure à 7/20 neutralise le calcul de la moyenne arithmétique pondérée, et entraîne que la note de l'AA la plus basse devient la note de l’UE.

Langue(s) d'évaluation

• français
• (éventuellement partiellement en anglais )