Structures et Matériaux 5

Le cours se compose de 4 parties :

Partie "Enveloppe 1" (1,5 ECTS) : le cours aborde la physique du bâtiment comme une ressource pour la conception architecturale, en construction neuve et en rénovation. Il étudie les échanges de chaleur, d’air et d’humidité, la lumière naturelle et le confort d’été, en reliant les choix d’enveloppe aux ambiances intérieures et aux impacts environnementaux. Des cas concrets et des outils de simulation, de conception paramétrique et de mesure éclairent les décisions de projet.

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 ;

– la lecture des cartes géologiques et géotechniques ;

– les essais géotechniques et leur interprétation ;

– le choix et la 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.

Partie "Sempering" (1,5 ECTS) : Le cours explore la relation entre structure, architecture et technologie, en partant de l'idée que la structure n'est pas un ajout technique à une forme déjà conçue, mais l'une des matières mêmes de la conception. Il s'organise autour de trois entrées.

‑ Matériaux. Propriétés physiques et mécaniques, logiques constructives propres à chaque matériau, et conséquences spatiales de leur emploi.

‑ Structures et performances. Comportement des systèmes structurels, du plus élémentaire au plus complexe : lecture des efforts, principes de stabilité, rapport entre portée et lumière. Les outils de conception sont eux-mêmes interrogés, en tant qu'ils orientent ce qu'il devient possible d'imaginer.

‑ Assemblage et tectonique. Technologies d'assemblage, traitement du joint et de la liaison, expression construite du rapport entre les éléments — la tectonique comme lieu où la structure devient signifiante, et non seulement efficace.

Ces trois entrées sont mises à l'épreuve par l'étude de cas de projets construits, emblématiques ou plus ordinaires, dont la confrontation permet de dégager des principes plutôt que des modèles.

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. Être capable d'agir correctement dans le cas de l'intervention sur un bâtiment existant pour le réhabiliter.

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

Partie "Sempering" : Donner du sens à la relation architecture – structure – technologie : cet enseignement aborde les savoirs et savoir-faire fondamentaux qui lient la conception architecturale à la construction, au regard des approches contemporaines : matériaux, performances structurelles et qualités de l'espace.

À l'issue du cours, l'étudiant·e sera capable de :

- saisir l'interdépendance de l'espace, des matériaux et de la structure, et la reconnaître à l'œuvre dans un projet ;

- interroger, en tant qu'architecte, les outils de conception et les modes d'expression du rapport architecture-structure, à travers les matériaux, les technologies d'assemblage et la tectonique des structures, des plus simples aux plus complexes.

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 "Sempering" : cours magistral (12 h).

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.

 

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 la partie "Fondations" : Mohamed ANSRIOU (mohamed.ansriou@ulb.be)

– pour la partie "Sempering" : Salvator-John LIOTTA (salvator-john.liotta@ulb.be)

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

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 "Sempering" : examen écrit.

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

Partie "Enveloppe 1" : 30 % de la note globale de l'UE.

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

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

Partie "Sempering " : 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. Ensuite, il y a une 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.