Vers une Architecture Souple

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

HADRIEN GREMAUD 2013

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D’ARCHITECTURE DE VERSAILLES

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE PRINCIPES & PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE HADRIEN GREMAUD h.gremaud@gmail.com

MÉMOIRE DE RECHERCHE M2 - JUIN 2013

Directeur de mémoire Gilles-Antoine Langlois ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

1

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

2

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

HADRIEN GREMAUD 2013

HADRIEN GREMAUD

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE PRINCIPES & PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

2013 ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D’ARCHITECTURE DE VERSAILLES MÉMOIRE DE RECHERCHE

Gilles-Antoine Langlois ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

3

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

TABLE

INTRODUCTION

6

COMPRENDRE

13

PARADIGMES

13

1.1. Un monde en déclin 1.1.1. Les problèmes d’une pensée spécialisée 1.1.2. Une mondialisation fondée sur des énergies fossiles

1.2. La richesse : un outil de décisions ?

1.2.1. Le profit : qualités et limites du calcul 1.2.2. Les ressources : pour vaincre des difficultés 1.2.3. Le confort : ce que nous recherchons

1.3. L’Éco-efficacité permettrait-il à l’Homme de vivre en harmonie avec la Planète ?

1.3.1. Choisir des matériaux bons 1.3.2. Voir les déchets non plus comme des déchets, mais de la nourriture 1.3.3. Dé-carboniser l’atmosphère avec des énergies propres

CHANGER

43

INTÉRÊTS, DIFFICULTÉS ET MOYENS

43

2.1. Intérêts d’une architecture souple par rapport aux procédés courants 2.1.1. Comparaison lors d’une rénovation 2.1.2. Comparaison lors d’une construction neuve 2.1.3. Comparaison lors d’une destruction

2.2. Les freins au développement d’une architecture souple 2.2.1. Les fabricants de matériaux 2.2.2. Les entreprises de construction 4

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

TABLE

2.3 Comment passer à une architecture souple ?

2.3.1. Des informations globales et transparentes pour mieux choisir 2.3.2. Évaluer ses actions pour mieux agir

CONSTRUIRE

71

PRINCIPES & PERSPECTIVES

71

3.1. Élaboration des matériaux de construction 3.1.1. Les Terres et les Argiles 3.1.2. Les végétaux : arbres, herbes, palmiers 3.1.3. La pierre 3.1.4. Le métal et le verre

3.2. Ne rien coller, tout assembler 3.2.1. Préfabriquer en atelier 3.2.2. Encourager un chantier rapide

3.3. Concevoir une architecture souple 3.3.1. S'adapter et évoluer 3.3.2. Gérer un bâtiment sur le long terme

CONCLUSION

102

SYNTHÈSE

102

SOURCES

104

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

5

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

INTRODUCTION

L’architecture est la première cause de consommation de matière et d’énergie dans le monde.1 Elle est la principale responsable de l’épuisement des ressources et de l’augmentation de la pollution de notre planète.

1

Aux USA, les bâtiments consomment environ 50,1 % de l’énergie totale et 74,5 % de l’électricité, et ils représentent 49,1 % de l’ensemble des émissions de CO2. RIFKIN Jeremy, La troisième révolution industrielle, Paris, LLL, 2011

6

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

INTRODUCTION

Nous sommes aujourd’hui plus de 7 milliards d’êtres humains. Depuis 1950, la population mondiale a triplé. Cette croissance fulgurante devrait se stabiliser en 2050 autour de 9 à 9,2 milliards d’individus.2 Aujourd’hui, plus de la moitié de la population mondiale vit dans les villes. La population urbaine du monde augmente d’un million par semaine. Les villes représentent seulement 2 % des surfaces des terres, pourtant elles consomment 80 % des ressources et génèrent 80 % de la pollution3 .

Dans le fameux rapport Meadows : The Limits to growth paru en 1972 à la demande du club de Rome, les quatre jeunes auteurs du MIT mettaient en évidence les risques écologiques et les conséquences dramatiques pour l’humanité d’une croissance exponentielle sans fin. Leur postulat est que la planète dispose de ressources limitées en termes de capacités alimentaires et énergétiques.

Les efforts de l’humanité, grâce notamment aux progrès technologiques, ne pourront que retarder de quelques décennies le point de non-retour et donc d’une dégradation rapide de la qualité de la vie sur terre.

La récente mise à jour du rapport, en 20124 , confirme la pertinence des projections initiales qui établissent un effondrement entre 2050 et 2100. Celui-ci se traduirait par une chute brutale de la population à cause de la pollution, de l’appauvrissement des sols cultivables et de la raréfaction des ressources énergétiques.

En offrant un abri aux hommes et à leurs activités, l’architecture suit la croissance démographique et économique. Elle est la première cause de consommation de matière et d’énergie au monde. L’architecture doit évoluer pour établir une symbiose avec l’environnement.

En 2050, on estime que deux tiers des hommes vivront dans les villes. Cette urbanisation, particulièrement rapide dans les pays du Sud, accélère la paupérisation et le développement des bidonvilles, qui deviennent des méga-bidonvilles. Aujourd’hui, 1 milliard de personnes croupissent dans ces agglomérations instables, polluées et dangereuses où la misère se reproduit. L’exode rural est poussé par la pauvreté créée par les polycultures industrialisées. Selon l’Organisation internationale du Travail (OIT) la pauvreté a augmenté de 50 % au cours de ces trente dernières années. Ainsi émerge une ville duale : d’un côté, ces pays connaissent un boom remarquable dans la construction d’hôtels de luxe, d’infrastructures tels autoroutes et équipements touristiques ; les nouveaux riches prolifèrent. De l’autre côté, des millions de personnes entassées dans les bidonvilles vivent dans des conditions indécentes5.

Dans les pays du Nord, avec la métropolisation et le développement de la vitesse des transports, les processus de ségrégation sociale se renforcent. On assiste à une grande tendance au regroupement de populations de plus en plus homogènes à l’échelle du quartier, voire de la ville.

L’Amérique du Nord connait le développement des Gated Communities, villes quasi fermées et privées.

Les processus de développement urbain actuels creusent plus que jamais les écarts en riches et pauvres. La ségrégation sociale, l’anonymat, les nuisances, les transports et la pollution déshumanisent les métropoles. L’urbanisme et l’architecture doivent protéger l’espace public et la cohésion sociale ainsi que le confort et la qualité de vie.

2

MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011

3

ARTHUS-BERTRAND Yann, Home, long-métrage, documentaire, France, 2008

4

à l’occasion des 40 ans du rapport Meadows, le club de Rome l’a fait actualiser et rééditer

5

MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

7

VINTRODUCTION ERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

L’architecture doit donc répondre à deux enjeux majeurs pour l’avenir de l’humanité : - Protéger l’Environnement - Servir le Social et l’Humain Que peut l’architecture ?

Buckminster Fuller avait foi en ce qu’il appelait la révolution du design.6 Il avait la conviction qu’il était plus facile de changer l’environnement que les gens. On ne change pas les vieilles habitudes et mentalités avec quelques réprimandes environnementalistes ou moralistes. L’architecture ne blâme pas, mais propose une maison bioclimatique ou un espace public convivial. Il est alors plus facile de diminuer sa consommation énergétique ou d’avoir des relations de bon voisinage. La révolution du design, tel est le pouvoir de l’architecture.

L’architecture est pleine de solutions pour bâtir un monde durable. Pourtant, la majorité des projets urbains et architecturaux depuis la Seconde Guerre mondiale, fondée sur l’exploitation d’une énergie fossile à bon marché et le mythe de la maison individuelle, nous conduisent au désastre écologique et social. Il faut réformer notre pensée et nos habitudes.

L’éveil de la conscience écologique est de plus en plus important. La plupart des industriels ou services proposent leurs nouvelles offres « vertes », pourtant elles sont loin d’être 100 % bonnes pour la Nature. Être moins mauvais ne supprime pas le problème, cela en retarde seulement les effets.

Nous ne pouvons pas nous contenter de changements superficiels.

Des centaines d’initiatives cohérentes de développement durable sont en cours. Elles restent encore marginales, elles devraient devenir la règle. L’architecture vernaculaire regorge de solutions intelligentes à adapter à nos modes de vie contemporains.

Pourquoi une architecture souple ?

Un bâtiment pèse très lourd. Les dizaines de tonnes de matière nécessitent énormément d’énergie et de temps pour être façonnées et transformées en murs, planchers et charpentes. Cet effort coûteux est un investissement calculé pour répondre à des besoins. Un bâtiment s’adapte difficilement à un nouveau programme. Les modifications seront coûteuses. Il ne peut être déplacé.

Lorsqu’il devient obsolète, il est détruit à grands frais et une maigre partie de ses matériaux est recyclée. Bref, l’architecture est rigide !

Les phénomènes de mutations urbaines sont devenus extrêmement rapides avec leurs cycles de constructions-destructions-constructions. L’architecture peut être imaginée autrement qu’un objet à remplacer après usage. Choisir des principes d’assemblage et non plus de maçonnerie permettrait montages, modifications et démontages plus faciles, plus rapides et moins coûteux. Le bâti régulièrement « mis à jour » s’adaptera mieux à ses habitants. Les matériaux seraient sélectionnés selon les ressources locales, les conditions climatiques et le patrimoine culturel. Une architecture souple conduit au développement durable.

L’objectif de ce mémoire est de réfléchir aux principes et perspectives d’une architecture souple pour un développement durable.

Dans une première partie, nous nous interrogerons sur quelques paradigmes contemporains afin de nous aider à mieux COMPRENDRE certains enjeux pour une architecture durable.

Le monde est plus complexe qu’un ensemble de spécialisations universitaires. L’écologie, cette science récente considère à nouveau la planète comme un tout, où tout est lié. Penser l’avenir, c’est penser le tout. Avec la mondialisation, les flux commerciaux, d’énergies, d’informations et de

6

BUCKMINSTER FULLER Richard, Manuel d’instruction pour le vaisseau spatial Terre, USA, 1969

8

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

INTRODUCTION

personnes ont pris une vitesse et un volume extraordinaires. Le monde s’organise sur plusieurs épaisseurs de réseaux.

La richesse est un prisme puissant pour voir le monde avec clarté. Cependant, la richesse est plurielle et source de divergences. Que dire du froid et inhumain calcul de profit ? Comment estimer nos ressources ? Où commence et s’arrête le confort ?

L’éco-efficacité ne propose pas une simple amélioration « écologique » de la manière dont nous faisons les choses. Mais des procédés 100 % bons pour l’environnement et les hommes. Utiliser des matériaux non toxiques lors de leur fabrication, de leur usage ou de leur destruction. Éliminer la notion de déchets, les considérer comme de la nourriture pour la nature ou l’industrie. Utiliser des énergies propres.

Dans un deuxième temps, nous chercherons l’intérêt, les difficultés et les moyens pour CHANGER vers une architecture souple.

Pour apprécier l’intérêt d’un changement, nous chercherons à comparer l’architecture souple aux procédés courants. Nous tâcherons de constituer une méthode comparative globale et complète en considérant la conception, la fabrication des matériaux, le chantier, la maintenance et le recyclage.

En parallèle nous essaierons d’élargir et de préciser la notion de budget : en comptabilisant également le temps, les compétences requises, l’énergie dépensée, la pollution créée, le nombre de personnes embauchées et les distances parcourues.

Mis en place au XXème siècle, l’appareil moderne de production du bâtiment a développé une grande efficacité : on construit vite et à faible coût ! Les grands groupes du béton, de l’acier, de construction et de matériaux sont autant d’oligopoles qui déterminent la majorité des constructions.

Les processus sont clairement établis et connus de tous. Habitudes et intérêts économiques divergents ne favorisent pas le développement d’une architecture souple.

Alors par quels moyens la diffuser ? La qualité écologique devient un critère de plus en plus important pour la maîtrise d’ouvrage, d’œuvre et des entreprises. Pourtant, si les bâtiments gagnent en performances thermiques la qualité de l’air en intérieur en pâtit7. Informer sur l’ensemble des éléments en interaction permet de faire des choix plus responsables. Des réglementations peuvent limiter la production de matériaux toxiques, mettre en place les responsabilités de recyclage et favoriser la transition vers l’emploi des énergies propres.

Dans la troisième partie, nous réfléchirons à CONSTRUIRE une architecture souple et selon quels principes.

Des certifications, des labels ou des étiquetages normés aideraient à choisir les matériaux aussi en fonction, de la distance qu’ils ont parcourus, de leur résistance mécanique, de leur inertie thermique, de coût énergétique, de leur toxicité, de leur durée de vie, de leur recyclage…

L’architecture souple est souple car elle repose sur le principe de l’assemblage. Parmi les procédés constructifs courants du gros œuvre aux finitions, la plupart des matériaux sont liés entre eux par la colle (mortier, adhésifs, silicone…). Ils deviennent difficilement séparables ce qui empêche les transformations architecturales sans destructions ainsi qu’un recyclage facile. A contrario, l’assemblage permet de libérer rapidement les éléments entre eux pour réparer, transformer, transporter ou recycler.

7

En 20 ans en Allemagne, la consommation de pétrole par m2 est passé de 30 L à 1,5 L grâce l’isolation, le double vitrage BRAUNGART Michael & McDONOUGH William, Cradle to cradle : Remaking the way we make things, New York, Rodale Press, 2002 DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

9

VINTRODUCTION ERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Concevoir une architecture souple permet d’utiliser l’assemblage pour anticiper et s’adapter aux nouvelles situations. Au changement de saison, l’ajout d’isolant ou de par-soleils amélioreront confort et économies d’énergies. Face à un changement de propriétaire ou à une évolution des besoins, les transformations ou extensions conçues avec la même logique constructive seront rapidement mis en place. L’architecture souple n’est pas vouée à la démolition, mais aux démontages, remontages et autres transformations. En cela, elle demeure plus durable.

L’architecture ne gagnerait-elle pas à devenir souple ?

Le Chêne et le Roseau …

L'Arbre tient bon ; le Roseau plie.

Le vent redouble ses efforts, Et fait si bien qu'il déracine Celui de qui la tête au Ciel était voisine Et dont les pieds touchaient à l'Empire des Morts.8

8

LA FONTAINE Jean de, Fables choisies mises en vers, Livre premier, Fable XXII, Paris, 1668

10

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

11

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

12

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

1. COMPRENDRE PARADIGMES

Face à un problème, il existe une infinité de solutions, mais l’usage et l’habitude nous font prendre des solutions toutes faites (produits, politiques…) alors qu’on peut réfléchir et expérimenter…

On se remet trop facilement aux autres.

Mieux vaut trouver d’autres solutions avec une pensée à longue portée.9

9

BUCKMINSTER FULLER Richard, Manuel d’instruction pour le vaisseau spatial Terre, USA, 1969

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

13

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Afin de proposer une alternative architecturale pertinente, nous essaierons de suivre les conseils de Buckminster Fuller en développant « une pensée à longue portée » et une vision d’ensemble. Cette première partie se place délibérément en état d’expansion et sera nourrie de références transdisciplinaires.

Nous tâcherons de comprendre en quoi nous vivons dans un monde en déclin en abordant les conséquences d’une pensée spécialisée et de notre dépendance des énergies fossiles. Nous intéresserons à la notion de richesse : en la considérant comme un outil majeur de décisions. Enfin, nous chercherons à voir si les principes d’éco-efficacité pourraient permettre à l’Homme de vivre en harmonie avec la Planète ?

1.1. Un monde en déclin

1.1.1. Les problèmes d’une pensée spécialisée

La spécialisation a permis de grandes avancées tant sur le plan scientifique qu’économique.

Depuis le XIXème siècle les sciences se sont organisées en disciplines, la médecine en spécialités et les entreprises en départements. Grâce à cette organisation orientée, jamais les progrès scientifiques, médicaux et technologiques n’ont été aussi rapides ; jamais les entreprises n’ont été aussi efficaces et rentables.

La société fonctionne d’après la théorie admise que la clef du succès passe par la spécialisation. Pourtant, la spécialisation inhibe toute vision d’ensemble. 10 Une pensée spécialisée cesse-t-elle d’être efficace face à des problèmes transdisciplinaires ? Si nous prenons conseil auprès des divers spécialistes sur un large problème. Chacun fournira son analyse, son diagnostic et ses hypothèses pour résoudre sa vision parcellaire du problème. Ainsi, le problème unique sera éclaté en autant de problèmes qu’il y a de spécialistes et leurs solutions possibles ignorerons les autres aspects du problème. La vision d’ensemble devient encore plus difficile qu'auparavant. Est-ce là une pensée efficace ?

Nous vivions sous l’emprise d’une pensée disjonctive (qui sépare ce qui est inséparé) et d’une pensée réductrice (qui réduit le complexe au simple). Or nous sommes arrivés à un point où l’organisation disjonctive de la connaissance scientifique et technique produit des connaissances morcelées et séparées qui empêchent leur association en connaissance et qui produit plus de cécité que de lucidité.11 Cette double pensée (disjonctive et réductrice) nuit à toute compréhension d’ensemble et donc à toute bonne décision.

La formation d’un homme politique — sa spécialité — oriente ses décisions. En Occident, les chefs d’État ont généralement un parcours d’économiste ou de juriste comme Sarkozy, Obama, Zapatero, Prodi… Alors que la Chine est plutôt gouvernée par des ingénieurs habitués aux problèmes

10

BUCKMINSTER FULLER Richard, Manuel d’instruction pour le vaisseau spatial Terre, USA, 1969

11

MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011

14

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

1. COMPRENDRE - PARADIGMES

HADRIEN GREMAUD 2013

complexes. La spécialisation serait-elle seulement occidentale ? Selon la pensée orientale, on commence avec le tout, on prend le tout comme un tout et l’on progresse grâce à une synthèse combinatoire, complète et intuitive.12 Cette pensée évite les écueils de la spécialisation et de la simplification. Toutefois, elle aussi nécessite une vision à longue portée et une bonne orientation.

Le rapport Meadows : The Limits to growth (1972 & 2012) met en évidence les risques écologiques et les conséquences dramatiques pour l’humanité d’une croissance exponentielle sans fin. Les auteurs établissent un effondrement entre 2050 et 2100. Celui-ci se traduirait par une chute brutale de la population à cause de la pollution, de l’appauvrissement des sols cultivables et de la raréfaction des ressources énergétiques. Assurer la survie de l’Humanité semble être un objectif primordial pour toute pensée à longue portée.

Il nous faut revenir sur la disjonction absolue entre l’humain et le naturel qui a résulté de l’essor du rationalisme technique occidental et de la prégnance de l’anthropocentrisme judéo-chrétien. La chimère de maîtrise totale du monde, encouragée par le prodigieux développement des sciences et des techniques, se heurte aujourd’hui à la prise de conscience de notre dépendance à l’égard de la biosphère et à celles des pouvoirs destructeurs de la techno-science pour l’humanité elle-même.

Comme la voie suivie par l’humanité conduit à l’aggravation de tous ses maux et périls, il s’agit, par prises de conscience et par réformes, de changer de voie. Homo sapiens ne plus chercher à dominer la Terre, mais à la ménager et à l’aménager.13

L’écologie est une science d’un type nouveau, car non spécialisée. Elle s’intéresse à la planète : un système global constitué d’interactions et de rétro-actions entre et sur ses parties. Cette science nouvelle ressuscite la relation entre les hommes et la nature. Elle étudie un ensemble et ses relations internes, comment ses parties sont liées. L’étymologie latine de complexe : complexus signifie « ce qui est tissé ensemble ». Une pensée complexe s’intéresse donc aux liens des parties et leurs rétro-actions au sein d’un système. Face aux problèmes environnementaux ou de sociétés, une pensée complexe semble la plus adaptée pour proposer des analyses, des diagnostics et des remèdes adéquats.

Face aux mêmes enjeux, une pensée spécialisée multipliera analyses et plans d’action par le nombre d’experts. Il devient alors difficile de suivre l’influence de ses actions multiples sur un problème unique. Si les actions sont fractionnées, la responsabilité aussi. Sans une bonne coordination, une structure divisée en spécialités tend à dissoudre les responsabilités. Combien fois les problèmes sont rejetés d’un service à l’autre, d’une administration à l’autre ? Ce phénomène peut être observé au sein des entreprises, des gouvernements et bien sûr avec les changements climatiques et la pollution des océans.

Les problèmes environnementaux ne peuvent être ignorés. La Terre est notre matrie, notre Terre-Patrie. Tous les humains habitent la maison commune de l’humanité. Tous les humains partagent un destin de perdition.14 Les tribus amérindiennes ont une conception éternelle d’ellesmêmes, non historique. Leur terre d’origine sera toujours leur territoire.15 Les indiens apprennent aux jeunes à vivre en harmonie avec leur environnement, en profitant des biens faits et en évitant les dangers. Ils avaient une vision à longue portée et avaient coutume de dire que : « La Terre nous a été prêtée par la génération future ». L’émergence d’une société-mondialisée encouragera-t-elle les hommes à reconsidérer leur futur commun et leurs liens avec la planète ?

12

SHAN Cao, The Strategic advantage : Sun Zi & western approaches to war, 1997

13

MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011

14

MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011

15

BRAUNGART Michael & McDONOUGH William, Cradle to cradle : Remaking the way we make things, New York, Rodale Press, 2002 DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

15

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

1.1.2. Une mondialisation fondée sur des énergies fossiles

En cinquante ans, nous avons modifié la Terre plus rapidement que tous les hommes qui nous ont précédés. Tout s’accélère. En soixante ans, la population mondiale a triplé.16 Ces changements considérables ont commencé dans les pays occidentalisés, il y a deux siècles avec la révolution industrielle. Elle a complètement transformé la façon d’habiter, de travailler et de se nourrir. Grâce à elle, nous profitons d’un confort extraordinaire.

Figure 1 : Part de la population active française dans chaque secteur d’activité de 1800 à 2000.

Source INSEE, Graphique Jancovici

Le graphique ci-dessus atteste de ces changements dans la structure de la société française entre 1800 et 2000. En 1800, 65 % de la population active travaillait la terre contre 3,5 % aujourd’hui.

Les hommes se sont progressivement libérés du temps consacré à leur contrainte principale : avoir de quoi se nourrir chaque jour. Les progrès de l’agriculture ont permis d’obtenir des surplus importants. Aujourd’hui, dans les économies occidentales, la production agricole représente souvent moins de 2 % du PIB. En première approximation, la production des aliments bruts que nous consommons (fruits, légumes, céréales, viande, laitages…) représente donc 2 % seulement de ce que nous gagnons ; 2 % de notre revenu pour nous nourrir c’est peu, surtout si on rappelle qu’il y a deux siècles c’était plus de 50 % et c’est encore plus de 50 % dans de nombreux pays du monde.17 « 2 % seulement » ? Pourtant, l’INSEE indique qu’en France le budget alimentaire moyen représente 10 % des revenus. Cette différence s’explique par les intermédiaires entre producteurs et consommateurs. En effet, les Français achètent 80 % de leur alimentation dans les supermarchés qui ajoutent des frais de transport, de maintenance et d’emballage… La révolution agricole pousse les hommes à quitter les champs pour la ville. Aujourd’hui, plus de la moitié de l’humanité vit à la ville.

16

ARTHUS-BERTRAND Yann, Home, long-métrage, documentaire, France, 2008

17

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011

16

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

1. COMPRENDRE - PARADIGMES

Chaque semaine, un million d’habitants rejoignent les villes.18 McKinsey consulting group estime qu’en 2025, 60 % du PIB mondial seraient produits par les 600 plus grandes villes. La forte attraction des villes entraine une crise des campagnes, crise de désertification est aussi provoquée par l’extension des monocultures industrialisées, livrées aux pesticides, privées de vie animale, ainsi que par la dimension concentrationnaire de l’élevage industrialisé et la production de nourritures dégradées par les hormones et les antibiotiques.19

Comme la montre la Figure 1, de 1800 à 1970 en France, l’industrie a connu un fort développement en employant 20 à 39 % de la population active, proportion qui se stabilise aujourd’hui aux alentours de 20 %. Avec les progrès de la mécanisation, de la robotisation et de la mondialisation, les biens industrialisés ont atteint un volume extraordinaire tant dans les marchandises transportées que dans la balance économique. En deux siècles, les Français travaillant dans les services sont passés de 14 à 76,5 % en connaissant un fort développement fulgurant après la seconde guerre mondiale. La plupart des pays occidentalisés sont devenus des sociétés de services.

Dont les principales activités sont le commerce, le transport, les activités financières et les activités de services aux entreprises. Les Technologies de l’Information et de Communications (TIC) ont permis l’accélération de d’une nouvelle structuration à l’échelle planétaire de l’agriculture et de l’industrie organisée par les services. En un mot : la mondialisation.

Avant le XIXème siècle, seuls voyageaient loin et sans se rendre tributaire des axes naturels (fleuves en particulier). Les produits à haute valeur (relativement au pouvoir d’achat du moment) se conservaient dans des conditions acceptables sur un long trajet : sel, tissus, bijoux, épices, or et argent,… Les produits à plus faible valeur par unité de poids étaient limités, pour leurs déplacements, à la proximité immédiate ou aux cours d’eau.20 Les hommes étaient attachés à un territoire restreint et exploitaient principalement des ressources locales. Aujourd’hui, exportations et importations mondialisées remplissent les commerces d’une nourriture et de biens standardisés qui ont parcouru des milliers de kilomètres. Les ressources employées au quotidien sont tirées d’un territoire immense aux dimensions du globe. Quelles sont les raisons de cette mondialisation ?

Les accords de libre-échange ? Ceux du GATT (General Agreement Tarifs and Trade) signés en 1947 par 23 pays, pour harmoniser les politiques douanières des parties signataires. La multiplication des accords multilatéraux de libre-échange a permis de baisser les prix pour consommateurs grâce aux avantages comparatifs de chaque pays. Les processus de libéralisation se sont intensifiés notamment avec la création de l’OMC (Organisation Mondiale du Commerce) en 1995 qui comprend aujourd’hui 152 pays. Ainsi, entre 1950 et aujourd’hui, le volume des échanges commerciaux dans le monde a été multiplié par vingt ! Et les barrières douanières tarifaires sont passées de 40 % de la valeur des marchandises à 2,2 % en 2012.21 La libéralisation est-elle la seule source de cette mondialisation ?

18

MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011

19

MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011

20

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011

21

ARTE TV, Le dessous des cartes, Itinéraires géopolitiques, Court-métrage, 2012

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

17

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Figure 2 : Consommation d’énergie primaire, hors bois, exprimée en kWh par personne et par an, en moyenne mondiale (éoliens et autres renouvelables ne représentent 4 % de la production hydroélectrique et ne figure pas au schéma) Sources : BP, ONU ; Graphique : Jancovici

Le graphique ci-dessus révèle la généralisation et l’augmentation de consommation d’énergies fossiles depuis le XIXème siècle dans le monde. La révolution industrielle est propulsée par la combustion du charbon qui, alliée à la vapeur et à la mécanique devient énergie. L’homme trouve dans le sol une force plus grande que celle de ses muscles ou de ses animaux. Avec cette première révolution industrielle, celle du charbon, la production de biens et les transports sont métamorphosés.

La deuxième révolution industrielle, celle du pétrole, débute à la fin du XIXème siècle et devient à partir de 1965, la première source d’énergie primaire devant le charbon. Grâce à son carburant commode : l’essence, se développent des transports comme l’automobile et l’aviation. Les trois premières sources d’énergie primaires sont le pétrole, le charbon et le gaz. Toutes trois sont des énergies fossiles et non renouvelables. L’hydroélectricité développée durant tout le XXème siècle, représente aujourd’hui un sixième de la consommation énergétique du pétrole. Tout comme le nucléaire qui s’est généralisé durant les années 1980.

Comparons un instant notre énergie musculaire à celle du pétrole. Jean-Marc Jancovici calcule qu’un homme pelletant de la terre restitue une énergie mécanique d’environ 0,02kWh. Si cet homme est payé au SMIC, le kilowattheure mécanique passe à plus de 4 000 euros, soit à 2 à 3 mois de salaire. Alors qu’avec un moteur utilisant une essence à 1 € le litre, le kilowattheure passe alors à quelques centimes. Cela coûte mille à dix mille fois moins cher d’utiliser un moteur que le travail humain. Ce principe est valable également dans les pays en voie de développement où les travailleurs ont de très faibles salaires. L’énergie fossile est toujours moins chère que l’énergie humaine ou animale.

Voici donc, la vraie raison du confort matériel dont nous bénéficions tous, tous les jours : les « esclaves énergétiques » ! S’il fallait fournir avec du travail humain les 60 000 kWh qu’un Français utilise directement ou indirectement chaque année pour tous ses usages (chauffage, transport et fabrication de tout ce qu’il consomme), chacun d’entre nous se retrouverait à la tête d’une armée de plusieurs centaines voire milliers « d’esclaves ».22 Il suffit de comparer quelques activités quotidiennes entre travail humain et travail machine, pour s’en apercevoir. Laver une pile de linges nécessite 22

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011

18

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

1. COMPRENDRE - PARADIGMES

quelques heures au lavoir et plusieurs bras, alors qu’avec la machine à laver en moins d’une heure et pour quelques centimes d’électricité. Parcourir 20 km à pieds est une après-midi fatigante comparée à une quinzaine de minutes passées à bord d’une voiture pour encore quelques centimes d’essence.

Chauffer un intérieur au feu de bois nécessite des bras pour couper, transporter et disposer les buches dans le foyer, alors qu’un système au gaz, maintiendra une chaleur constante pour quelques centimes à l’heure.

La maîtrise des énergies est la principale raison des progrès du confort et de la mondialisation.

Sans elle jamais l’agriculture n’aurait produit de tels rendements, jamais l’industrie n’aurait tant innové et produit, jamais autant de services ne seraient développés et jamais les Technologies de l’Information et de la Communication ne se seraient généralisés. Le pouvoir d’achat est intimement lié au coût de l’énergie. Le pouvoir d’achat augmente quand le prix de l’énergie baisse. L’énergie qui a été nécessaire pour obtenir les objets à partir de ressources naturelles initiales serait une bien meilleure unité de compte de leur valeur réelle.23

La figure 2 nous montre que 89,1 % de l’énergie primaire mondiale est d’origine fossile (pétrole, charbon et gaz) et que 10,9 % de l’énergie primaire mondiale est produite par l’hydroélectricité et par le nucléaire. Ces deux dernières sources d’énergie ne participent pas à la pollution atmosphérique. Les énergies renouvelables comme l’éolien représentent 4 % de l’hydroélectricité c’est pourquoi elles furent négligées pour ce graphique. La légende précise qu’il s’agit l’énergie primaire hors bois. Alors que le bois reste encore une source d’énergie principale, notamment dans un monde où un homme sur quatre vit comme il y a 6 000 ans. 24

Ainsi les principales sources d’énergie : le pétrole, le charbon, le bois et le gaz sont également d’importantes sources de pollution atmosphérique. La figure 3 révèle les principales origines des émissions mondiales de CO2 : le pétrole, le charbon, la déforestation et le gaz. La consommation énergétique mondiale a des conséquences directes sur la pollution atmosphérique du globe.

L’industrie du ciment émet l’équivalent de 10 % du CO2 produit par la combustion mondiale du charbon.

En 1750, avant la révolution industrielle, la concentration atmosphérique en CO2 était de 280 parties par million (ppm). En 2010, nous avons atteint une concentration de 390 ppm. Cette augmentation de 40 % signifie que depuis 1750 nous avons émis 2 000 milliards de tonnes de CO2, dont environ 1900 depuis 1860 ! 25 Cette pollution atmosphérique est alarmante, car elle serait la principale responsable du réchauffement climatique qui a déjà entrainé la fonte de 40 % de la surface de la banquise en 40 ans. Le protocole de Kyoto en 1992 et la conférence de Copenhague en 2009 ont rappelé aux gouvernements les dangers du réchauffement climatique. Avec notamment, la fonte des glaces du Groenland représentants 20 % des eaux douces de la planètes qui provoquerait une hausse du niveau des océans de 7 m. Hausse qui auraient des conséquences directes sur 60 % de la population mondiale vivant sur le littoral. Le réchauffement climatique entrainerait la fonte du permafrost sibérien qui dégagerait des tonnes de méthane dans l’atmosphère, gaz à effet de serre vingt fois supérieur au CO2. Par ailleurs, l’OMS estime que chaque année, plus de 2 millions de personnes meurent du fait de l’inhalation particules fines présentes dans l’air intérieur et extérieur. Les particules PM10, d’une taille égale ou inférieure à 10 micromètres peuvent pénétrer dans les poumons, entrer dans la circulation sanguine et provoquer des cardiopathies, des cancers du poumon, des cas d’asthme et des infections des voies respiratoires inférieures.26

23

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011

24

ARTHUS-BERTRAND Yann, Home, long-métrage, documentaire, France, 2008

25

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011

26

OMS, Relever le défi mondial de la pollution atmosphérique, communiqué de presse, 26 SEPTEMBRE 2011, GENÈVE

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

19

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Figure 3 : Émissions de CO2 par personne et par an en moyenne mondiale depuis 1880.

Sources : BP, Houghton wood, ONU ; Graphique : Jancovici

Les hommes sont devenus extrêmement dépendants des énergies dans leurs modes de vie et dans la structure du territoire. Le domicile et le lieu de travail sont désormais distants de 15 km en moyenne, au lieu de moins d’un kilomètre il y a deux siècles.27 La combustion des énergies fossiles provoque une pollution atmosphérique et indirectement un changement climatique, véritable danger pour la planète. Une transition vers des énergies non émettrices de CO2 serait donc souhaitable.

Cette transition sera en partie contrainte par l’épuisement des ressources fossiles. La figure 4 révèle que nous avons déjà passé le pic d’exploitation conventionnelle du pétrole. Sa production mondiale est dorénavant déclinante. Le gouvernement australien estimes à 2 300 milliards de barils de réserves ultimes en conventionnel (offshore inclus) et 1 500 en non conventionnel. L’exploitation du pétrole non conventionnel comme avec l’extraction des schistes et sables bitumeux, nécessite une grande énergie et des quantités colossales d’eau. Cette exploitation coûteuse est également très polluante pour l’environnement.

Nos énergies fossiles ont une influence colossale. La hausse du prix du pétrole augmente coût des transports (automobile, avion, mais aussi train), en perturbant le commerce mondial, cela peut engendrer une crise économique et qui à son tour peut provoquer une crise bancaire. Voilà un schéma qui s’est renouvelé de nombreuses fois depuis le XXème siècle. Les pronostiques estiment que la production du pétrole devrait être stable jusqu’en 2025 avant de connaître un déclin.28

La BP Statistical Review of World Energy estime au rythme de la consommation de 2009 et selon les réserves prouvées que le pétrole devrait être encore exploité 45 ans, le charbon 154 ans, le gaz 62 ans et l’uranium 83 ans.

27

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011

28

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011

20

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

1. COMPRENDRE - PARADIGMES

Figure 4 : Production passée de pétrole dans le monde, et projection de la production future, discriminée par type de pétrole, avec 2 300 milliards de barils de réserves ultimes en conventionnel (offshore inclus) et 1 500 en non conventionnel. Source : Gouvernement australien 2009 ; Graphique Jancovici

1.2. La richesse : un outil de décisions ?

Qu’est-ce qui nous pousse à agir ? Tout projet entraine une dépense de temps ou d’argent.

Un choix sera motivé une compensation à l’effort fourni. L’effort devient investissement en vue d’une création de richesse. La richesse ne se limite pas à la seule notion d’argent, elle peut comprendre des valeurs comme la culture, la diversité d’idées, la connaissance, la biodiversité, le patrimoine, l’innovation, les biens… Créer de la richesse nécessite de la richesse, en cela la richesse détermine et oriente les décisions des hommes.

Nous chercherons à d’observer quels sont les qualités et les limites du calcul de profit et si la comptabilité peut dépasser la simple rentabilité et intégrer des données humaines et environnementales. Nous considérerons les ressources environnementales et humaines, comme des facteurs clefs de la survie et du potentiel de l’humanité. Enfin, le confort n’est-il pas à l’architecture ce que la santé en médecine ? Nous tenterons d’en apprécier les principales caractéristiques par rapport au respect environnemental.

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

21

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

1.2.1. Le profit : qualités et limites du calcul

L’argent est un moyen. Un moyen efficace pour réaliser des projets. Avec l’argent, il devient possible d’acheter le temps, le travail et l’énergie des hommes. Acheter, c’est échanger. L’argent est une valeur d’échange. Avec telle quantité d’argent, on peut obtenir ceci et avec telle autre cela. Si le langage est le premier moyen d’échange entre les hommes, alors l’argent est le deuxième. Le langage permet le partage des idées et des sentiments. Il donne aux mots un sens. L’argent permet l’échange de nourriture, de biens et de services. Il donne aux choses une valeur.

L’argent en attribuant une valeur à chaque chose devient une unité de mesure. L’unité permet de se repérer, de s’orienter, de comparer et d’estimer. Ainsi, pour la plupart des projets, l’argent apparaît comme un outil rationnel de décision. Rappelons que la comptabilité est à l’origine de la naissance de l’écriture dans les civilisations mésopotamiennes. La comptabilité est un outil puissant qui a permis aux hommes de se développer. Aujourd’hui, au sein de toute entreprise, les données financières sont observées et analysées avec soin par la direction. Elles permettent de contrôler et de gérer, mais également d’estimer et d’investir. Pour la plupart des entreprises humaines, l’argent demeure un des meilleurs outils de décision et des moyens d’action.

L’activité économique est viable grâce à la création de profit. L’investissement recherche la rentabilité. Depuis la révolution industrielle, la rentabilité a continuellement progressé, grâce à la diminution constante du coûteux travail humain. La mécanisation, les énergies fossiles, la robotisation, l’informatique et les technologies de l’information et de la communication, sont autant d’étapes qui ont accompagné la croissance mondiale. Le développement économique a permis l’amélioration de la qualité et de l’espérance de vie.

Pourtant, la croissance a engendré également des dommages collatéraux. Le développement a ainsi accru le nombre de travailleurs esclavagisés en Chine, en Inde et en de nombreuses régions d’Amérique latine. L’abandon des cultures vivrières au profit des monocultures industrialisées d’exportation chasse les petits paysans ou artisans qui jouissaient d’une relation d’autonomie en disposant de leurs polycultures ou de leurs outils de travail et elle transforme leur pauvreté en misère dans les bidonvilles des mégapoles.29 La mécanique du profit broie les hommes. Edgar Morin constate que deux barbaries se trouvent plus que jamais alliées : la barbarie venue du fond des âges historiques, qui mutile, détruit, torture, massacre ; et la barbarie froide et glacée de l’hégémonie du calcul, du quantitatif, de la technique, du profit sur les sociétés et les vies humaines.

La course au profit pour le profit peut également devenir un danger. L’argent devient une fin non plus un moyen. Dans le schéma traditionnel, la fin est le projet et les moyens sont les finances.

Avec le profit pour le profit, le projet n’est plus qu’un prétexte à la création d’argent. Pour répandre et nourrir la soif consumériste, les entreprises investissent dans la publicité, l’obsolescence programmée, la création de besoins, la création de dépendances, la nouveauté perpétuelle… Cette hypercroissance déraisonnée anéantie avec des standards mondialisés la richesse et la diversité des contextes humains et culturels. L’environnement souffre également de cette croissance consommatrice d’énergies fossiles et de matières premières. Elle est responsable de l’accumulation des déchets, de la pollution de l’air, des sols et des océans. Le développement est également source d’une pollution psychique et morale. Psychique, parce que nous sommes dominés par une logique purement économique qui ne voit comme perspective politique que la croissance et le développement, et que nous sommes poussés à tout considérer en termes quantitatifs et matériels.

Morale, parce que partout l’égocentrisme l’emporte sur la solidarité. De surcroît, l’hyperspécialisation, l’hyperindividualisme, la perte des solidarités débouchent sur le mal-être, y compris au sein du confort matériel.30

29

MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011

30

MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011

22

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

1. COMPRENDRE - PARADIGMES

Aujourd’hui, on construit principalement pour le profit. Le profit décide des formes, des qualités et des performances. Notre économie bas de gamme qui consiste à s’emparer dès aujourd’hui de l’argent de demain (expression de Lord Hanson) n’incite pas à investir dans les technologies durables.31 Le profit est mesuré à court terme : le retour sur investissement, la location, la vente, la plus-value… Soit une vision sur 15 à 25 ans. Alors que la durée de vie d’un bâtiment se mesurait en générations et en siècles. La rationalité des chiffres choisit les matériaux les moins chers, sans compter les dépenses induites en chauffage ou rénovations fréquentes. Cette vision étroite ne perçoit pas l’intérêt d’investir dans les technologies durables, car elle n’intègre pas la pollution provoquée et leurs conséquences pour la planète et les hommes.

Jared Diamond est l’auteur d’Effondrement : Comment les sociétés décident de leur disparition ou de leur survie. Dans sa conférence, lors du TED Talk qui eut lieu en Californie en février 2003, il soulignait une attitude récurrente des civilisations qui n’arrivaient pas à percevoir leur futur effondrement. Il y a un conflit d'intérêts entre les intérêts à court terme de l'élite qui prend les décisions et les intérêts à long terme de la société dans son ensemble. Spécialement si les élites sont capables de s'isoler des conséquences de leurs actions. Si ce qui est bon sur le court terme pour l'élite est mauvais pour la société dans son ensemble, il y a donc un risque réel que l'élite fasse des choses qui vont amener une société à sa fin sur le long terme. Par exemple, parmi les Normands du Groenland — une société basée sur la compétitivité — ce qui intéressait vraiment leurs chefs était d'avoir plus de partisans, plus de moutons et plus de ressources pour dépasser les chefs voisins. Et cela a conduit les chefs à faire ce que l'on appelle cravacher la terre : surexploiter les pâtures, amenant les métayers à la sujétion. Et cela a rendu les chefs plus puissants sur le court terme, mais à amené la société à s'effondrer sur le long terme. Ainsi, c'est l'une des conclusions générales du pourquoi les sociétés prennent des mauvaises décisions : à cause de conflits d'intérêts.

Le profit est myope : au-delà de la rentabilité, il ne voit plus ! La ville ne peut être laissée au libre jeu des promoteurs, des constructeurs, des technocrates, des politiciens déculturés, au sein d’un marché voué au profit maximal. Une telle complexité vivante nécessite d’être pensée et repensée. Une pensée repensée doit se nourrir de connaissances historiques, économiques, écologiques, sociologiques. Elle doit tenir compte de la géographie, du climat (pluie, vent, soleil), englober l’urbanisme tout en le dépassant de tous côtés. Ainsi pourrait émerger un « urbanisme réflexif » qui développerait effectivement une réflexion sur le présent et l’avenir urbain à partir de connaissances liées de façon transdisciplinaire.32 Le profit considère avec un intérêt ce qui crée ou économise de l’argent. Les autres richesses créées ne le préoccupent pas. Le profit ne connait que le calcul comme instrument de connaissance (indices de croissance, de prospérité, de revenus, statistiques prétendant tout mesurer). Le calcul ignore non seulement les activités non monétarisé comme les productions domestiques et/ou de subsistance, les services mutuels, l’usage de biens communs, la part gratuite de l’existence, mais aussi et surtout tout ce qui ne peut être calculé ni mesuré : la joie, l’amour, la souffrance, la dignité, autrement dit le tissu même de nos vies. L’idée fixe de croissance devrait être remplacée par un complexe comportant croissances diverses, décroissances diverses, stabilisations diverses.33

Un plus grand profit serait une plus grande richesse. C’est-à-dire d’augmenter la qualité de vie pour les hommes et l’environnement. Bref, il faut déplacer la croissance du système du profit vers le système durable.34 Comme le montre la figure 5, le développement durable est formé par la réunion de trois centres d’intérêt : l’économique, le social et l’écologique.

31

ROGERS Richard, Des villes pour une petite planète, London, Icon editions,1997

32

MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011

33

MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011

34

ROGERS Richard, Des villes pour une petite planète, London, Icon editions,1997

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

23

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

ÉCOLOGIQUE

vivable

viable

DURABLE SOCIAL

ÉCONOMIQUE

équitable

Figure 5 : Schéma du développement durable

Dans Cradle to cradle : Remaking the way we make things, McDonough et Braungart constate également la cécité de l’outil comptable qui se focalise sur une seule et simple ligne : le coût total ! À la place d’un simple outil économique, ils proposent une comptabilité durable, c’est-à-dire qui intégrerait également les deux autres dimensions : le social et l’écologique. Ainsi, pour tout projet cette comptabilité durable considèrerait les emplois ou les habitats créés pour la partie sociale et pour la partie écologique tout ce qui a une influence sur la planète. Ainsi, le coût global peut être calculé avec une triple ligne de total : social, écologique et économique.

1.2.2. Les ressources : pour vaincre des difficultés

Dans son Manuel d’instruction pour le vaisseau spatial Terre, Buckminster Fuller nous présente sa conception de la richesse (cf. Figure 6) qui se divise en une première branche métaphysique correspondant au savoir et une seconde dédiée à la physique avec la phase d’association de l’énergie (la matière) et la phase de dissociation de l’énergie (les radiations). La formule d’Einstein E = Mc2 considère l’Univers physique par rapport à l’énergie. L’énergie E est égale à la masse M expliquée par la vitesse d’expansion d’une onde omnidirectionnelle c2. Cette loi révèle la conservation de l’énergie, elle reste constante. Du côté métaphysique, le savoir humain ne connait pas de limite à sa croissance. La richesse est notre capacité organisée à faire face efficacement à l’environnement de façon à assurer une survie saine et à diminuer les obstacles physiques et métaphysiques qui pourraient limiter notre avenir.35

Émile Littré définit les ressources comme ce qu’on emploie pour se tirer d’un embarras, pour vaincre des difficultés.36 Face aux enjeux environnementaux et de l’humanité, ressources et richesse deviennent synonymes. La figure 7, interprète le schéma de Fuller, les ressources nos moyens d’action remplacent la richesse. Nos ressources ont un côté humain avec le savoir et un côté naturel avec la matière et ce que nous appelons couramment l’énergie. L’Homme et la Nature sont les deux principales ressources.

35

BUCKMINSTER FULLER Richard, Manuel d’instruction pour le vaisseau spatial Terre, USA, 1969

36

LITTRÉ Émile, Dictionnaire de langue française, 1863-1877

24

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

1. COMPRENDRE - PARADIGMES

métaphysique

Savoir association

Richesse

Matière

physique

Énergie dissociation

Radiations

Figure 6 : Schéma de la richesse selon Buckminster Fuller humaines

Savoir

Ressources

Matière

naturelles Énergie Figure 7 : Schéma des ressources inspiré par le schéma précédent

Plus que jamais les hommes sont confrontés à des difficultés environnementales qui menacent leur survie. Dans son essai Effondrement : Comment les sociétés décident de leur disparition ou de leur survie, Jared Diamond étudie les divers facteurs qui entrainent la chute et l’extinction des civilisations comme les Mayas classiques, les habitants de l’île de Pâques, les Anasazis, société du croissant fertile, Agor Wat, le Grand Zimbabwe… Il note un phénomène récurrent : la chute d’une société succède rapidement à sa période d’apogée. Par exemple, Les Mayas classiques des Basses-Terres du Yucatan ont commencé à s'effondrer au début du IXème siècle, littéralement quelques décennies après que les Mayas construisent leurs plus gros monuments, et que la population Maya soit à son maximum.37 Il semble que l’humanité soit arrivée à son apogée avec son progrès techno-scientifique extraordinaire, son riche niveau de vie et sa colossale démographie. Ce qui paraît plus inquiétant aujourd’hui par rapport civilisations disparues est l’interconnexion de la plupart des sociétés sur la planète. La mondialisation a conduit à l’émergence d’une « société-monde ». Si elle s’écroule, l’homme s’éteindra-t-il ?

Toutefois, Jared Diamond a observé aussi qu’il y a aussi beaucoup d'endroits dans le monde où des sociétés se sont développées pendant des milliers d'années sans aucun signe d'effondrement majeur, tels que le Japon, Java, Tonga et Tikopea. Comment comprendre ce qui rend certaines sociétés plus fragiles que d'autres ? Le problème a évidemment un rapport avec notre situation actuelle, car aujourd'hui aussi certaines sociétés se sont déjà effondrées, comme la Somalie et le Rwanda, et l'ancienne Yougoslavie. Il y a aussi des sociétés éventuellement proches de l'effondrement, comme le Népal, l'Indonésie et la Colombie.

37

DIAMOND Jared, Why socities collapse ? TED talks, conférence, Californie, février 2003

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

25

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Dans son étude des sociétés disparues et actuelles, Jared Diamond établit cinq facteurs clefs qui conduisent à l’effondrement. Lors la conférence TED talk en 2003, il prend notamment l’exemple des Normands du Groenland. En 984, les Vikings arrivèrent et colonisèrent cette terre et en 1450 ils disparurent, leur société s'effondra, et ils moururent tous.

Pourquoi finirent-ils tous morts ? Et bien, dans mon schéma en cinq points, la première étape est de chercher les impacts humains sur l'environnement : Les gens détruisant par mégarde la ressource sur laquelle ils reposent. Et dans le cas des Vikings Normands, les Vikings causèrent par inadvertance l'érosion et la déforestation, ce qui était un sérieux problème pour eux, car ils avaient besoin des forêts pour produire du charbon de bois, pour faire du fer. Ils se trouvèrent donc comme une société européenne de l'âge du fer virtuellement incapable de produire leur propre fer.

Le deuxième point sur ma liste est le changement de climat. Le climat peut devenir plus chaud, ou plus froid, ou plus sec, ou plus humide. Dans le cas des Vikings du Groenland, le climat est devenu plus froid à la fin du XIVème et particulièrement au XVème siècle. Mais un climat froid n'est pas forcément fatal, parce que les Inuits et les Esquimaux vivant au Groenland à la même époque. Et ils s'en sont très bien sortis avec les climats froids. Alors pourquoi pas les Normands ?

La troisième chose sur ma liste est la relation avec les sociétés voisines amies qui pourraient soutenir une société. Et si ce support amical est retiré, cela rend plus facile la chute d'une société.

Dans le cas des Normands du Groenland, ils commerçaient avec leur pays d'origine, la Norvège, et ce commerce a diminué en partie car la Norvège s'est affaiblie, mais aussi à cause de la glace entre le Groenland et la Norvège.

Le quatrième point sur ma liste est la relation avec les sociétés ennemies. Dans le cas des Normands du Groenland, les ennemis étaient les Inuits et les Esquimaux avec qui les Normands partageaient le Groenland, étaient en mauvais termes. Et nous savons que les Inuits tuèrent les Normands et probablement plus important, leur ont bloqué l'accès aux fjords extérieurs dont les Normands dépendaient pour les phoques à un moment critique de l'année.

Et finalement, le cinquième élément sur ma liste s’intéresse aux facteurs politiques, économiques, sociaux et culturels qui font qu'une société est plus ou moins à même de percevoir et de régler ses problèmes environnementaux. Dans le cas des Normands du Groenland, les facteurs culturels qui leurs rendaient difficile la résolution de leurs problèmes étaient leur attachement à une société chrétienne, investissant lourdement dans leur cathédrale, le fait qu'ils étaient une société basée principalement sur la compétition et leur mépris pour les Inuits de qui, ils refusaient d'apprendre. Voici comment ce schéma en cinq points correspond à l'effondrement et en définitive l'extinction des Normands du Groenland.

Cet exposé est édifiant et nous invite à nous interroger sur les mêmes cinq points à l’échelle de la planète :38 1 Les impacts humains sur l’environnement 50 % des forêts ont disparu 40 % des terres cultivables sont dégradées 75 % des ressources de la pêche sont épuisées Les espèces s’éteignent à un rythme 1 000 fois supérieur au rythme naturel 5 000 personnes meurent chaque jour à cause d’eau insalubre 38

données principalement tirées du film d’ARTHUS-BERTRAND Yann, Home, long-métrage, documentaire, France, 2008

26

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

1. COMPRENDRE - PARADIGMES 2 Le changement de climat

La température moyenne des 15 dernières années est la plus élevée que l’homme a jamais connue La banquise a perdu 40 % de son épaisseur en 40 ans Si les glaces du Groenland fondaient, le niveau des océans augmenterait de 7 m sachant que 60 % des hommes vivent sur les plaines côtières Si le permafrost fondait, il libèrerait un gaz à effet de serre vingt fois supérieur au CO2 3 La relation avec les sociétés voisines amies qui pourraient soutenir une société Avec la mondialisation du commerce, de nombreux pays sont dépendants des importations pour leurs besoins de nourritures, d’énergies, de matières premières, marchandises et de services Les pays importateurs sont d’autant vulnérables car les ressources diminuent et les transports coûtent de plus en plus 4 La relation avec les sociétés ennemies Les conflits armés et les attaques terroristes troublent le développement de nombreux pays Une guerre économique déferle sur le monde nations et multinationales s’y disputent les ressources d’eau, d’énergies et de profit 5 Les facteurs politiques, économiques, sociaux et culturels qui font qu'une société est plus ou moins à même de percevoir et de régler ses problèmes environnementaux Si tous les habitants de la planète vivaient sur le niveau de vie américain il nous faudrait 5 planètes Nous savons que les solutions existent pourtant nous continuons d’imposer à la planète un rythme qu’elle ne peut pas supporter ________

Ces cinq points révèlent le rapport vital d’une gestion intelligente des ressources humaines et de l’environnement. Qu’en est-il de notre civilisation mondialisée ? L’effondrement est très probable comme le montre le fameux rapport Meadows : The Limits to growth. 39 Entre 2050 et 2100, la pollution, l’appauvrissement des sols cultivables et la raréfaction des ressources énergétiques conduiraient à une chute brutale de la population.

La Terre est organisme complexe où tout est lié. L’Homme est responsable d’une grande pollution : les eaux, les sols, le changement climatique, les espèces vivantes, le plafond de photosynthèse, la surpopulation, les produits toxiques… Les hommes ne peuvent pas se contenter d’arrêter un ou deux types de pollution. Protéger les sols et les eaux n’a pas de sens si rien n’est fait contre les produits toxiques. Aucune pollution ne peut être ignorée.

39

En 2012 à l’occasion des 40 ans du rapport Meadows, le club de Rome l’a fait actualiser et rééditer

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

27

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

L’homme doit changer ses habitudes afin que ses activités ne compromettent plus sa survie.

Toutes les ressources de la Nature et de l’Homme peuvent être engagées sur une nouvelle voie fondée sur la mesure, l’intelligence et le partage.

Les gouvernements protègent près de 2 % de leurs eaux territoriales. C’est peu, mais c’est toujours deux fois plus qu’il y a 10 ans. Les premiers parcs naturels ont un peu plus d’un siècle. Il recouvre près de 13 % des continents, ils créent des espaces où l’activité humaine se conjugue avec la préservation des espèces, des sols et des paysages. Cet accord des hommes et de la Terre peut devenir la règle et non plus l’exception.40

Les exemples d’une activité humaine respectueuse de l’environnement existent. Une agriculture à la mesure de l’homme pourrait nourrir la Terre entière s’il la production de viande n’accapare pas la nourriture des hommes. Il existe des pêcheurs responsables de leurs prises et soucieux de la prospérité des mers. Le Gabon est un des plus grands producteurs de bois au monde, il a imposé la coupe sélective, pas plus d’un arbre pour chaque hectare. Sa forêt est une de ses principales ressources économiques, mais elle a le temps de se régénérer. 41 L’énergie aussi est une ressource de la nature : elle est dans la chaleur du sol, dans les vagues des océans, dans les fleuves et les rivières, dans les vents du globe et surtout dans les rayons du Soleils. En une heure le Soleil donne à la Terre l’énergie consommée par toute l’humanité en un an ! 42 Toutes ces énergies renouvelables, l’homme sait déjà les capter. Pourtant, elles représentent moins de 5 % des énergies utilisées par l’homme.

La culture, l’éducation, la recherche et l’innovation sont des ressources inépuisables. Les hommes peuvent y puiser leur force pour ouvrir les yeux, comprendre, concevoir et changer de voie.

Aujourd’hui, dans le monde 4 enfants sur 5 vont à l’école. Jamais l’instruction n’a été donnée à autant d’êtres humains. 43

1.2.3. Le confort : ce que nous recherchons

L’électricité, le chauffage, l’automobile, l’informatique et la viande tous les jours font partie des habitudes de la plupart des pays développés. Nous oublions que ce confort est exceptionnel par rapport aux siècles passés dans le froid et la nuit sombre, à connaître la faim et à ignorer la grandeur du monde. Le confort moderne retransmis par toutes les télévisions du monde fait rêver ceux qui en sont dépourvus. Placé dans le sens du progrès, il encourage la croissance des pays émergents.

Malgré le bien qu’il procure, il produit des dommages collatéraux. Notre mode de vie contemporain est la première source de pollution de la planète.

Le confort moderne est-il la force de la société moderne ? Il lui a permis de tripler sa population en 60 ans, de construire des immeubles de 100 m de hauteur en un an, de faire le tour du monde en quelques heures ou de communiquer avec l’autre côté du globe en temps réel. En observant l’effondrement des sociétés, Jared Diamond constate un phénomène récurent. Il est particulièrement difficile pour une société de prendre de bonnes décisions quand il y a un conflit impliquant des valeurs fortes qui sont positives dans beaucoup de circonstances, mais négatives dans d'autres. Par exemple, les Normands du Groenland, dans cet environnement difficile, étaient soutenus pendant quatre siècles et demi par leur attachement commun à la religion et par une forte cohésion sociale. Mais ces deux choses — attachement religieux et forte cohésion sociale — les a

40

ARTHUS-BERTRAND Yann, Home, long-métrage, documentaire, France, 2008

41

ARTHUS-BERTRAND Yann, Home, long-métrage, documentaire, France, 2008

42

ARTHUS-BERTRAND Yann, Home, long-métrage, documentaire, France, 2008

43

ARTHUS-BERTRAND Yann, Home, long-métrage, documentaire, France, 2008

28

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

1. COMPRENDRE - PARADIGMES

HADRIEN GREMAUD 2013

aussi rendu réticent au changement et d'apprendre des Inuits.44 Ainsi, il est particulièrement difficile de changer de direction quand les choses qui créent des problèmes sont également celles qui font la force d’une société.

En cela le confort moderne alimenté par une énergie fossile bon marché est certes une force, mais dont les problèmes créés peuvent devenir fatals à l’humanité. C’est cette dualité qui rend tout changement difficile. Un changement se fait facilement, s’il s’inscrit dans un cheminement de progrès.

Nous allons devoir gérer le passage d’une énergie facile d’emploi à des substituts peu ou beaucoup plus malcommodes à utiliser. Rappelons-nous que, historiquement, ce sont les énergies fossiles qui ont supplanté les renouvelables, non l’inverse ! De ce fait, avec quelques milliards d’humains sur Terre, la décroissance du prix réel de l’énergie qui a marqué la civilisation industrielle depuis ses origines va probablement céder le pas à une croissance structurelle de ce prix, prenant en défaut par là même à peu près tous les réflexes économiques que nous avons acquis en un siècle et demi.45 Un retour en arrière avec rigueur et austérité alors que nous baignons dans le confort, n’apparaît pas même imaginable. Nous savons tous que la croissance exponentielle n’est pas possible. La Planète a des limites, elle ne peut pas suivre indéfiniment les courbes des marchés financiers. À un changement austère durable, le déni est largement choisi.

Jamais les hommes n’ont jamais passé autant de temps à l’intérieur. Depuis que les hommes ont quitté les champs, pour l’usine puis pour le bureau, la majorité des travailleurs sont à l’intérieur.

Avec la lumière électrique, on passe moins de temps à dormir à son domicile, donc toujours plus de temps à profiter de son intérieur. Entre deux bâtiments les distances-temps sont conservées, mais la distance réelle celle en kilomètres s’est allongée. Ainsi entre deux bâtiments, il est courant d’entrer dans une voiture, un bus, un train ou un avion. Là encore nous sommes à l’intérieur. Le confort moderne suit donc les hommes dans leurs intérieurs. Le confort n’est-il plus qu’à l’intérieur ?

Dans son livre Des villes pour une petite planète, Richard Rogers souligne que l’espace public de la ville peut être considéré comme incompatible avec la qualité de vie. Dans les pays développés, cette contradiction pousse les citadins à vivre isolés sur des territoires privés sous haute protection séparant ainsi les riches des pauvres et dépouillant la citoyenneté de son sens profond.46 Le confort n’est plus considéré qu’à l’intérieur. Comment l’espace public a-t-il pu prendre cette connotation ?

Comme le souligne la figure 8 plus la circulation augmente, plus les rencontres de voisinage diminuent. La circulation urbaine sape le sentiment de communauté dans une rue. Le confort moderne (la voiture, le bus) peut également être source d’inconfort. C’est pourquoi, Rogers invite à créer des villes denses et pluri-fonctionnelles en favorisant les promenades piétonnes.

Circulation légère

Circulation modérée

Circulation intense

3,0 amis par connaissances

1,3 amis par connaissances

0,9 amis par connaissances

6,3 connaissances

4,1 connaissances

3,1 connaissances

Figure 8 : Sociabilité en fonction de la circulation routière. Source : R. Rogers

Le confort n’est-il pas à l’architecture ce qu’est la santé à la médecine ? Observons le confort moderne dans l’architecture. Les bureaux par exemple, sont imaginés avec une abondance énergétique. L’utilisation des nombreuses machines (ordinateurs, photocopieurs,…) dégage 44

DIAMOND Jared, Why socities collapse ? TED talks, conférence, Californie, février 2003

45

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011

46

ROGERS Richard, Des villes pour une petite planète, London, Icon editions,1997

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

29

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

beaucoup de chaleur qui sera compensée par la climatisation. Un air vicié fait le lien entre ces deux mouvements thermiques, il provoque couramment maux de tête et de gorge. Et généralement aucune fenêtre ne peut être ouverte. Si elle ne laisse plus passé l’air frais et la lumière naturelle est encore autorisée bien que filtrée par un verre de double ou triple épaisseurs. Mais c’est l’épaisseur du bâtiment lui-même qui rend la lumière du jour insuffisante dans ces intérieurs éclairés aux tubes fluorescents. Alors, le confort moderne est-il si confortable ?

Restons encore un peu dans les bureaux. La plupart des études scientifiques relatives au confort ont eu pour cadre le milieu du travail parce qu’on a constaté qu’un environnement confortable influe sur le moral et donc sur le rendement des travailleurs. Quelles sont les conclusions de ces études ? La majorité des employés fait une nette différence entre les qualités visuelles (décoration, palette chromatique, moquette, revêtements muraux, conception du bureau) et les qualités physiques (l’éclairage, la ventilation, la superficie de la zone de travail, l’espace de rangement pour les objets personnels, le confort des sièges, la température ambiante, le degré d’intimité et le choix du bureau).47 Dans ce rapport George Walters, constate que les employés sont principalement attachés aux qualités physiques du confort qu’aux qualités visuelles c’est-à-dire à la décoration. Cette dernière change selon les modes, mais le confort de l’usage persiste davantage.

Dans Le Confort, Cinq siècles d’habitation, Witold Rybczynski raconte que lors de l’aménagement intérieur d’une navette spatiale, on fabrique d’abord une maquette grandeur nature.

On demande ensuite aux astronautes d’y circuler et y effectuant leurs activités quotidiennes qu’ils feront là-haut et chaque fois qu’ils se cognaient contre un angle ou une saillie, un technicien supprimait aussitôt le morceau fautif. À la fin de l’expérience, lorsqu’il ne restait plus un seul obstacle, on en a conclu que la cabine était confortable. Tout bien considéré, la définition scientifique du confort pourrait se résumer plus ou moins à ceci : « Le confort est ce qui subsiste dès l’instant où on a supprimé toute gêne. »48

Le bien-être domestique est un besoin fondamental qui est profondément enraciné en chacun de nous et qui exige d’être satisfait. Face à la froideur de l’architecture contemporaine, certains sont nostalgiques et vont chercher dans le passé : chaleur et intimité. Nous devons redécouvrir nousmêmes le mystère du confort, parce que, sans lui, nos maisons seront effectivement des machines et non des foyers.49 Witold Rybczynski remarque que jamais depuis le Moyen Âge la maison n’avait été aussi peu pensée en fonction de la vie privée de chacun de ses habitants. Il est difficile, même pour une petite famille, de vivre dans un intérieur décloisonné, surtout si l’audiovisuel y tient une grande place. Il faut donc repenser la maison moderne en fonction de la grande variété de loisirs et de divertissements, ce qui implique des pièces plus petites et en nombre suffisant.

L’histoire de l’architecture donne bien des leçons sur le confort. À condition toutefois, de ne pas observer seulement les styles bourgeois, mais les traditions bourgeoises auxquelles l’architecture répond. Les usages et les modes de vie du passé ont laissé traces dans ces vieux intérieurs.

L’intérieur hollandais du XVIIème siècle, par exemple, a beaucoup à nous apprendre sur la façon de vivre dans un espace restreint. Il nous enseigne comment créer une ambiance chaude et familiale grâce à des matériaux simples, des fenêtres aux dimensions appropriées et judicieusement réparties, des meubles encastrés. La façon dont les maisons hollandaises donnaient sur la rue, la diversité calculée des fenêtres, l’ajout planifié des pièces ayants une vocation de plus en plus privée et la multiplication de coins réservés à la conversation sont autant de concepts architecturaux qui demeurent toujours valables.50

47

WALTERS George, Rapport Merk & Co. Office Design study, final plans board 1982

48

RYBCZYNSKI Witold Le confort, Cinq siècles d’habitation, Canada, Viking peguin, 1986

49

RYBCZYNSKI Witold Le confort, Cinq siècles d’habitation, Canada, Viking peguin, 1986

50

RYBCZYNSKI Witold Le confort, Cinq siècles d’habitation, Canada, Viking peguin, 1986

30

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

1. COMPRENDRE - PARADIGMES

La technologie et l’énergie à bon marché offre un confort matériel inégalé avec ses intérieurs éclairés et tempérés, « l’eau et le gaz à tous les étages » et ses réseaux électriques et de communications sur lesquels viennent se connecter tous les appareils ménagers et high tech.

Toutefois, ce confort reste fragile : sans énergie, il disparait. Le confort moderne n’est pas toujours complet, il peut oublier les notions de foyer, d’intimité, de bien-être, du pratique, du silence… Des notions qui persistent dans le temps.

À quoi ressemblent les bâtiments écologiques d’aujourd’hui ? Ils sont généralement de gros économiseurs d’énergie. Pour minimiser les infiltrations d’air, les fenêtres ne s’ouvrent pas. Des panneaux solaires sont placés sur le toit pour créer des revenus, revenus qui paieront un système de climatisation alimenté par des énergies propres et fossiles. William McDonough, co-auteur de Cradle to Cradle présente sa vision de l’architecture. Un bâtiment pourrait imiter le cerisier dont les fruits nourrissent les hommes et les oiseaux. Lorsqu’ils tombent au sol ils ne sont pas perdus, mais nourriture pour le sol et ses insectes. L’arbre purifie l’air et l’eau, bref il améliore son environnement.

Au-delà de la simple efficacité énergétique, le bâtiment doit célébrer également les plaisirs comme le soleil, la lumière, l’air, la nature et la nourriture. 51 Avoir une vision à longue portée permet de travailler à la bonne chose. Être éco-efficace n’est pas un simple gain thermique, mais de faire des projets qui ont sens. Pour s’en assurer il faut prendre chaque décision en accord avec un objectif global comme celui de Cradle to Cradle (cf. Figure 9).

Notre objectif est un monde délicieusement varié sûr, en bonne santé et juste avec de l'air pur, de l'eau pure, un sol pur, de l'énergie propre économiquement, équitablement, écologiquement et élégamment agréable.

Figure 9 : Transcription de l’objectif Cradle to Cradle McDonough & Braungart

1.3. L’Éco-efficacité permettrait-il à l’Homme de vivre en harmonie avec la Planète ?

La plupart des produits depuis la révolution industrielle ont un rapport néfaste sur la nature.

Que ce soit pour en extraire les matières premières ou l’énergie nécessaire, lors de la fabrication, l’usage et la fin de vie à la décharge ou à l’incinérateur. À toutes ces étapes, biens et bâtiments pillent les ressources sans les renouveler et pollue l’atmosphère, l’eau ou les sols.

Le développement durable cherche à établir une relation durable avec la Planète. Il réduit, évite, minimise, limite ou arrête certains processus de la révolution industrielle. Il crée un sentiment de culpabilité par rapport aux transports, à la nourriture, à la consommation et au confort. En polluant moins, on devient moins mauvais, mais être moins mauvais ce n’est pas être bon. C’est seulement

51

BRAUNGART Michael & McDONOUGH William, Cradle to cradle : Remaking the way we make things, New York, Rodale Press, 2002 DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

31

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

ralentir la venue des conséquences. Lorsqu’on parle d’une relation entre deux personnes comme d’une relation « durable », on sait que quelque chose ne va pas.

L’éco-efficacité aime la planète. Elle tend à faire des choses 100 % bonnes pour les hommes et la nature. L’éco-efficacité imagine des produits et des bâtiments qui célèbrent la nature et les plaisirs des hommes. Elle enrichit à la fois la vie humaine, animale, végétale et l’ensemble des cycles de la planète.

Nous regarderons les dangers que peuvent présenter certains matériaux dans notre environnement. Nous constaterons que les déchets n’existent pas dans la nature et qu’ils sont une création de l’homme. Nous nous intéresserons à la dé-carbonisation des activités humaines notamment par l’utilisation de substituts aux énergies fossiles.

1.3.1. Choisir des matériaux bons

Les matériaux du quotidien ne semblent présenter aucun risque. Prenons un pull en matière synthétique, communément appelé « polaire ». Ce produit contient de bonnes intentions en donnant une nouvelle vie aux bouteilles plastiques usagées. Mais à y regarder de plus près, la polaire en PVC contient des métaux lourds, de l’antimoine, des résidus catalytiques, des stabilisateurs ultraviolets, des plastifiants et des antioxydants.52 Bref, des composants chimiques qui n’ont pas été prévus pour un contact avec la peau. L’industrie produit de nombreux matériaux toxiques et aux effets néfastes pour l’homme. Ce n’est pas le seul recyclage qui rend les matériaux toxiques. Mais dans le cas des bouteilles plastiques, il faut souligner qu’elles ne sont pas à proprement recyclées mais « sousrecyclées ». Il ne s’agit pas de la collecte d’un seul type de matériau, mais l’amoncellement d’une multitude de plastiques divers et bas de gamme, chacun avec sa toxicité spécifique.

D’autre part, le matériel électrique comme une souris d’ordinateur ou un sèche-cheveu émet des gaz lors de leur utilisation. Par exemple, un mixeur électrique peut dégager des molécules d’un gaz toxique qui seront capturées par les molécules de beurre qui finiront donc par être mangées.53 Bref, notre environnement est peuplé de ces objets nocifs appauvrissants la qualité de l’air. L’air intérieur devient plus pollué qu’à l’extérieur.

À quoi cela est-il dû ? La complexification des produits high tech notamment avec leurs milliers de composants, participe à la multiplication des sources toxiques combinées à la production de chaleur. Une industrie tournée vers le profit cherche les matériaux les moins chers. La mondialisation généralise la fabrication dans des pays émergents où les normes sont moins strictes et autorisent des matériaux de provenances diverses.

Ces produits avec leur toxicité ajoutée peuvent provoquer allergie, asthme, hypersensibilité par inhalation ou contact. D’autres composant comme le benzène ou le chlorure de vinyle sont cancérigènes. Comme le montre la figure 10 de nombreux métaux comme le cadmium, l’arsenic, le nickel, le chrome, le cobalt, le manganèse, le magnésium, le béryllium, le zinc, le mercure, le vanadium et le plomb ; mais aussi des certains gaz (CO, SO2, NH3, O3, NOx, PAN, H2S) sont dangereux pour les organismes humains, animaux et végétaux bien que certains restent essentiels aux animaux et aux végétaux.

Certains étiquetages de produit présentent leur produit comme « sans arsenic » ou « sans bromure »… Mais cela ne veut pas dire pour qu’ils soient bons ! Un ordinateur contenant de l’arsenic 52

BRAUNGART Michael & McDONOUGH William, Cradle to cradle : Remaking the way we make things, New York, Rodale Press, 2002 53

BRAUNGART Michael & McDONOUGH William, Cradle to cradle : Remaking the way we make things, New York, Rodale Press, 2002

32

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

1. COMPRENDRE - PARADIGMES

et du bromure deviendrait-il un bon produit avec une étiquette « sans plutonium » ? Ce type d’étiquetage n’est qu’une diversion pour ne pas se pencher plus précisément sur les composants.

Les gouvernements et institutions ont un rôle de gardien afin de préserver et de protéger le public.

Mais la mise en place de réglementations et de contrôle est lente. Le commerce plus rapide et inventif a certes des intérêts à court terme mais aussi à long terme. Pour se développer le commerce s’établit sur une relation de confiance.

La société McDonough Braungart Design Chemistry (MBDC) fut fondée par les deux auteurs de Cradle to Cradle. Cette société propose de nombreux services de conseil aux entreprises pour développer des produits et des services qui soient éco-efficaces. Une certification Cradle to Cradle garantie le respect de l’environnement à toutes les étapes de la vie d’un produit. La sélection des matériaux est une des premières étapes. MBDC utilise trois listes pour classer les matériaux la Liste X recense les matériaux dangereux ayant des effets cancérigènes, mutagènes, tératogènes… La Liste Grise comporte des substances gênantes, car elles présentent des avantages et restent nocives pour l’homme. C’est l’exemple du cadmium qui entre dans la composition des panneaux solaires. Ce métal lourd s’accumule dans le corps humain dans le foie et les reins et a une période de vie biologique moyenne de 10 ans. Le cadmium a une action toxique (chlorose, nécrose par destruction des tissus et de la chlorophylle). 1µg/l rend malade les micro-organismes, 2µg/l suffisent pour tuer le plancton d’eau douce.54 Enfin, une Liste P (P pour positif ou préféré) présente les matériaux sains et sûrs d’usage.

Figure 10 : Métaux et gaz nocifs pour l’homme. Source D. Heinrich Atlas de l’écologie

54

HEINRICH Dieter & Hergt Manfred, Atlas de l’écologie, München, Deutscher Taschenbuch, 1990

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

33

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

1.3.2. Voir les déchets non plus comme des déchets, mais de la nourriture

La révolution industrielle a complètement transformé la manière de faire et de concevoir les choses.

En deux siècles, elle a fait d’énormes progrès techniques et à la surface du globe. Cependant, chaque année, elle produit : - des milliards de tonnes de matériaux toxiques pour l’eau, l’air et le sol - des matériaux si dangereux qu’ils nécessitent vigilance pour les générations futures - de la richesse en creusant et détruisant les ressources naturelles et qu’elle finit par enterrer et brûler - un gigantesque amoncellement de déchets Et elle : - nécessite des milliers de régulations complexes pour protéger les hommes d’être empoisonnés trop rapidement - diminue la diversité des espèces et des pratiques culturelles - enterre des produits de valeur55

L’industrie semble avoir un problème de conception. Les produits en fin de vie, sont morts et restent morts et pour la plupart on ne peut plus rien en faire. Ils s’entassent dans les décharges pour ces centaines d’années. Il paraît mieux de les incinérer pour générer du chauffage urbain et ne pas encombrer la nature. Pourtant, ces produits n’ont pas été pensés pour brûler en plus du CO2, ils émettent dans l’atmosphère des métaux lourds qui seront captés par les feuilles d’arbres et autres gaz dangereux pour la vie, l’eau et le sol.

Le problème principal des matériaux industriels est leur mort. Pourtant, la mort n’est pas née avec la révolution industrielle. La mort n’a-t-elle pas toujours été dès qu’il y a eu de la vie ? Le cycle trophique qui nourrit l’écosystème est un cycle qui se nourrit de la mort ; il y a un lien étroit entre la vie et la mort, que l’écologie reconnait.56 La mort d’une feuille d’arbre nourrit les insectes et le sol qui a leur tour nourriront des oiseaux et d’autres plantes.

William McDonough et Michael Braungart, les auteurs de Cradle to Cradle fondent leur vision de développement durable sur cette distinction. Ils constatent que les choses que nous fabriquons suivent un schéma Cradle to Grave c’est-à-dire du berceau à la tombe. La tombe (décharge ou incinérateur) est un problème environnemental majeur. Comment gérer les déchets ? La nature en se nourrissant de la mort ne connait pas le concept de déchet. Cradle to Cradle signifie du berceau au berceau, la vie nourrie la vie, la mort n’est qu’une étape. Comme l’évoque le logo (Figure 11) Cradle to Cradle s’inscrit dans un cycle infini. McDonough et Braungart sont convaincus que l’industrie et l’architecture peuvent suivre cette simple loi de la nature.

55

80 millions £ de cuivre sont perdus chaque année dans les décharges anglaises. BRAUNGART Michael & McDONOUGH William, Cradle to cradle : Remaking the way we make things, New York, Rodale Press, 2002 56

MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011

34

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

1. COMPRENDRE - PARADIGMES

Figure 11 : Logo Cradle to Cradle

Cradle to Cradleof n’est un simple produitsCM ou Product des bâtiments.

Aujourd’hui, le Overview thepasCradle torecyclage Cradle des Certified Standard – Version 3. recyclage est partiel, tout n’est pas recyclé. L’acier de haute qualité des voitures n’est pas recyclé, parce que sa peinture ne peut être retirée facilement. L’acier ne retourne pas à la fonderie, il reste dans les casses. Ce qui est recyclé est plutôt sous-recyclé. Si nous fondons l’acier de notre voiture, il perdra en qualité à cause de la peinture. C’est la même chose pour les canettes d'aluminium la LLC 201 Prepared

by MBDC, peinture et l’étanchéité dévalue le matériau à chaque cycle. Recycler du papier, c’est prendre différents types de papier plus ou moins imprimés et pour que le nouveau papier soit à peu près blanc, il est nécessaire d’ajouter substances toxiques. Ainsi, certaines personnes deviennent generations, againauxand again.

This allows a du company to eliminate thesous-recyclage concept ofestwaste and allergiques journaux qui sont principalement papier recyclé.

De surcroit, ce value, rather creating a future of solid waste liability. Cradle to Cradle design turn souventthan plus coûteux que l’usage de matières premières.

nt liabilities into assets.

Regardons la nature, il n’y a pas de déchets. Tout n’est que nourriture. Le cycle Cradle to Cradle a nourri la planète durant des millénaires. Regardons les productions humaines, on trouve deux grands types de matériaux, c’est-à-dire deux grandes familles de nourriture : les nutriments biologiques et les nutriments techniques.

La figure 12 montre comment le nutriment biologique évolue n of Biological and Technological Nutrient Cycles dans la biosphère et comment le nutriment technique évolue dans la technosphère.

BIOSPHÈRE

TECHNOSPHÈRE Page 1 of 4

! 2012. McDonough Braungart Design Chemistry, LLC. All Rights Reserved.

Cradle to Cradle® is a trademark of McDonough Braungart Design Chemistry, LLC.

Figure 12 : Cycles de nutriments biologiques et techniques. Source MBDC

Pour éliminer le concept de déchet, il faut faire des choses (produits, emballage, systèmes) dès le départ avec la compréhension des cycles biologiques et techniques. En fin de vie, les éléments se séparent et alimentent biosphère et technosphère. Les nutriments biologiques peuvent remplacer les des emballages.

Effectiveplastiques Material CyclesQui a besoin d’un emballage de dentifrice dont la durée de vie se mesure en siècles ? Plus de la moitié des déchets sont des emballages. Ils pourraient être biodégradables et

Products Dof Consumption IRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

35

ct of consumption is a material or product that is typically changed biologically, chemically, o y during use and therefore enters the biosphere either by nature or by human intention. As

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

disparaître en quelques semaines en nourrissant le sol et l’eau. D’autres nombreux produits sont en mesure devenir du compost.

Un nutriment technique est conçu pour retourner dans le cycle industriel. Chaque élément d’un produit ou d’un bâtiment est donc détachable, identifiable et recyclable. Aujourd’hui, la plupart des composants d’une chaise ou d’un mur sont collés entre eux, si bien que leur recyclage est compromis. Pourtant, concevoir des assemblages qui permettent un démontage favorise un montage rapide et donc des économies de manutention. À la fin des années 1990, le gouvernement allemand a obligé son industrie automobile à inscrire dès la fabrication sur chaque pièce l’identifiant du matériau précis. Une mesure simple qui encourage un recyclage optimal.57

Comparé à la démarche écologique traditionnelle qui réduit, réutilise et recycle, la démarche Cradle to Cradle élimine le besoin de régulation qui est un frein aux affaires. Avec des matériaux sains, les ouvriers n’auront plus besoins de porter des gants et des masques. D’une manière générale, un grand nombre de formalités administratives devrait être évité.

1.3.3. Dé-carboniser l’atmosphère avec des énergies propres

La concentration atmosphérique en CO2 est alarmante, car elle serait la principale responsable du réchauffement climatique qui a déjà entrainé la fonte de 40 % de la surface de la banquise depuis 40 ans. Ces quinze dernières années, la température moyenne a été la plus importante jamais enregistrée. Le réchauffement climatique actuel menace la fonte des glaces notamment celles du Groenland, de l'Himalaya et du permafrost sibérien.

Il n’existe en fait que deux processus d’évacuation du CO2 une fois dans l’air : la dissolution dans l’eau des océans et la photosynthèse des plantes terrestres. Aujourd’hui, quand nous émettons une tonne de CO2 dans l’atmosphère, un petit quart est repris par les océans, ce qui au passage les acidifie et un gros quart par les écosystèmes terrestres, le reste contribuant à faire accroitre la concentration atmosphérique.58 L’absorption océanique ne devrait que peu évoluer, bien que l’augmentation du niveau des océans devrait en élargir la surface. Le taux d’absorption n’est pas une valeur fixe, il est proportionnel à la concentration atmosphérique. La photosynthèse des plantes terrestres reste donc un des meilleurs moyens à disposition des hommes pour évacuer le CO2.

Comme l’indique la figure 13, la déforestation est responsable de 30 % des émissions de CO2. La déforestation y contribue doublement avec moins arbres pour effectuer la photosynthèse et avec la combustion d’une part de ce bois. Chaque année, 13 millions d’hectares de forêt sont détruits et en 50 ans un cinquième de la forêt amazonienne a été détruite. Ce qui a été détruit peut être replanté. En Corée du Sud, après la dernière guerre, les forêts avaient été dévastées, un programme de reboisement a été mis en place et aujourd’hui les forêts recouvrent 65 % du territoire59.

57

SOBEK Werner, Triple Zero and architectural examples, ensa-malaquais, Paris 2009

58

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011

59

ARTHUS-BERTRAND Yann, Home, long-métrage, documentaire, France, 2008

36

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

1. COMPRENDRE - PARADIGMES

HADRIEN GREMAUD 2013

Figure 13 : Répartition des émissions planétaires de CO2 cumulées depuis 1860 Source : BP Statical review, CDIAC, Houghton Wood Hole Centre ; Graphieque ; Jancovici

La Figure 13 indique que 68 % des émissions de CO2 sont dus aux trois grandes énergies fossiles. Une transition vers des énergies propres semble être la meilleure solution pour stabiliser puis diminuer la concentration atmosphérique de CO2. Stockholm, ville de 1 million d’habitants, est un modèle de ville verte. Elle utilise à 80 % un chauffage urbain, dont 70 % à base d’énergies renouvelables. La ville s’est fixée pour objectif de ne plus avoir recours aux énergies fossiles d’ici 2050. La mise en place d’un péage urbain, voté par référendum dès 2007 a permis de réduire la pollution atmosphérique et de développer les transports en commun non polluants. Ainsi, depuis 1990, les émissions de gaz à effet de serre ont diminué de 25 % à Stockholm même et sont aujourd’hui 50 % inférieures à la moyenne suédoise.60

Passer aux énergies renouvelables apparaît comme la solution écologique traditionnelle. La transition devrait se faire naturellement si les coûts des anciennes énergies fossiles continuent à augmenter et que ceux des énergies renouvelables à baisser. Ces énergies intermittentes nécessiteront de déployer un nouveau réseau électrique local et des techniques de stockage. Jeremy Rifkin y voit l’aube d’une troisième révolution industrielle, succédant à celles du charbon et du pétrole.

Cette prospection inspirée par l’épanouissement d’Internet est caractérisée par un éloignement d’une organisation hiérarchique pour l’émergence d’un pouvoir latéral.

Voici les cinq piliers de la troisième révolution industrielle : (1) le passage aux énergies renouvelables ; (2) la transformation du parc immobilier de tous les continents en ensemble de microcentrales énergétiques qui collectent sur site des énergies renouvelables ; (3) le déploiement de la technologie de l’hydrogène et d’autres techniques de stockage dans chaque immeuble et dans l’ensemble des infrastructures, pour stocker les énergies intermittentes ; (4) l’utilisation de la technologie d’Internet pour transformer le réseau électrique de tous les continents en inter-réseau de partage de l’énergie fonctionnant exactement comme internet (quand des millions d’immeubles produisent localement, sur site, une petite quantité d’énergie, ils peuvent vendre leurs excédents au

60

MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

37

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

réseau et partager de l’électricité avec leurs voisins continentaux) ; et (5) le changement de moyens de transport par passage aux véhicules électriques branchables ou à pile à combustible, capable d’acheter et de vendre de l’électricité sur un réseau électrique interactif continental intelligent.61

La figure 14 représente le concept de Smart Grid ou Réseau Électrique Intelligent qui correspond à ce que Jeremy Rifkin appelle l’internet de l’énergie. Nos réseaux électriques actuels ont été conçus à une époque où l’énergie était peu coûteuse. De fait, la production et la distribution d’énergie sont gérées de manière centralisée. Ce qui n’évite pas d’importantes déperditions d’énergie sur les réseaux. Quasiment dépourvus de dispositifs intelligents pour équilibrer les charges ou surveiller les flux d’énergie, les réseaux du monde entier perdent chaque année une quantité d'électricité qui suffirait à alimenter à la fois l'Inde, l'Allemagne et le Canada pendant un an.62 En France également les déperditions sont grandes pour 1 kWh électrique consommé il faut produire 2,8 kWh en moyenne.

Figure 14 : Smart Grid ou Réseau Électrique Intelligent. Source : Agence Internationale de l’Énergie

Les smart grids correspondent à des réseaux locaux qui utilisent les technologies informatiques pour optimiser la production, la distribution et la consommation électrique. La production est variable avec des énergies intermittentes comme le solaire ou l’éolien, certaines nécessitent du temps pour être mises en place comme la biomasse et d’autres peuvent être disponibles très rapidement comme l’hydroélectricité. Avec les smart grids producteurs et consommateurs sont liés par un maillage plus serré et dont la gestion automatisée réduit la distance 61

RIFKIN Jeremy, La troisième révolution industrielle, Paris, LLL, 2011

62

IBM, http://www.ibm.com/smarterplanet/global/files/us__en_us__energy__smarterplanet_energy.pdf

38

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

1. COMPRENDRE - PARADIGMES

HADRIEN GREMAUD 2013

entre producteurs et consommateurs afin de limiter les déperditions. La consommation électrique devient plus intelligente grâce aux smart meters ou compteurs intelligents. Ces derniers permettent d’orienter la consommation aux heures où la production est la plus importante. Par exemple, machine à laver prête ou voiture électrique en charge se déclencheront au moment optimal. Google et IBM développent actuellement ces compteurs intelligents avec l’interface en ligne qui permettra l’échange d’énergie, les jalons d’une nouvelle économie ?

Le modèle des smart grids semble être une excellente alternative aux énergies fossiles.

Toutefois, quelques critiques peuvent être faites. Ce réseau est fondé sur le modèle d’Internet et de l’informatique. Or l’information numérique est peut être dématérialisée, mais ses supports non.

Aujourd’hui, elle a besoin d’ordinateurs (la fabrication d’un seul ordinateur portable émet 1 tonne de CO2), de serveurs, de réseaux enfouis dans des milliers de kilomètres de tranchées et encore 1,5 milliard de téléphones portables fabriqués tous les ans avec des métaux et des terres rares. Bref, faire circuler l’information demande électricité au charbon, cuivre, fer et… pétrole.63 Les smart grids nécessiteraient une quantité plus importante de produits high tech (compteurs intelligents, un nouvel électroménager, de nouvelles voitures, des pompes à chaleur, des éoliennes des panneaux solaires) dont l’obsolescence programmée écourte la durée de vie et dont le recyclage n’est que partiel du fait du nombre immense de composants, dont certains sont toxiques. Cette transition énergétique ressemble à une transition de type de pollution.

La deuxième critique concerne le réseau électrique même. Passer d’un réseau électrique centralisé à un réseau décentralisé nécessiterait d’investir des tonnes de cuivre sur des milliers kilomètres de tranchées. Or 1 tonne de cuivre génère 100 tonnes de déchets dus à l’extraction.64 Une optimisation du réseau semble préférable, d’autres sources d’énergies renouvelables peuvent remplacer les centrales à énergies fossiles.

La troisième critique aborde la notion de pouvoir latéral. Jeremy Rifkin dans l’évolution des sociétés notamment avec l’usage d’Internet l’émergence d’un pouvoir latéral. Toutefois, la prolifération de producteurs d’énergie comme celle des internautes devrait difficilement fournir un service stable et efficace. Jean-Marc Jancovici invite à cesser de faire de la concurrence partout et tout le temps un dieu sacré. Il faut rétablir l’idée que l’état doit garder la haute main sur le pilotage centralisé des investissements (et donc des tarifs), ce qui est indispensable pour mettre en œuvre un plan d’investissements massifs. La solution la plus évidente est de nationaliser complètement les producteurs ; un passage par de la délégation de service public est éventuellement envisageable, mais dans tous les cas de figure c’est l’Etat qui doit conserver le pilotage des investissements… et du prix, comme pour nombre d’autres énergies.65

L’alternative écologique aux smart grids serait l’investissement dans de nouvelles centrales électriques propres. Un des premiers types de centrales électriques propres serait paradoxalement alimenté au charbon. Le charbon comme le rappelle la figure 13 est le premier émetteur de CO2 avec 33 % des émissions mondiales depuis 1860. Les réserves de charbons encore importantes et en suivant la consommation actuelle, il devrait en rester pour encore 150 ans66. Comment le charbon peut-il devenir une énergie propre ? En filtrant ses émissions. Capturer et séquestrer le CO2 signifie faire passer la fumée contenant le CO2 dans un solvant qui dissout ce gaz (en fait l’absorbe), lequel est ensuite récupéré, puis injecté dans une couche géologique souterraine (du sable, du grès,

63

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011

64

BRAUNGART Michael & McDONOUGH William, Cradle to cradle : Remaking the way we make things, New York, Rodale Press, 2002 65

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011

66

BP Statistical Review of World Energy

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

39

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

éventuellement du charbon) sous forme supercritique.67 Plusieurs centrales de ce type existent et sont évidemment plus onéreuses pour leur construction et leur maintenance.

Le nucléaire est une énergie propre pour l’atmosphère, mais il crée des déchets radioactifs qui nécessiteront des précautions pour les générations à venir. La recherche nucléaire travaille au réacteur de génération IV qui devrait suivre l’actuel EPR. Son cahier des charges impose l’utilisation de ressources abondantes (uranium 238 ou thorium 232, ce qui recule l’horizon du pic de consommation d’un millier d’années), l’absence de déchets difficiles à gérer, la non-prolifération et évidemment une sûreté sans failles (rappelons que Tchernobyl s’est produit sur un réacteur qui présentait de graves défauts de conception, comme l’absence d’enceinte de confinement avec la présence de graphite dans le cœur). Si la France ajoute 10 GW à sa capacité nucléaire, ce qui est parfaitement possible dans des conditions de sécurité supérieures à ce que proposent le gaz ou le charbon, elle en a l’usage pour ses voitures ou ses pompes à chaleur, et c’est parfait de substituer du fioul ou du gaz.68 Rappelons que les ressources actuelles en uranium 235 sont estimées à 83 ans69 et que le nucléaire représente 5,4 % de l’énergie mondiale.70

La géothermie est un immense réservoir d’énergie verte pratiquement inexploité. L’Islande est un des premiers pays à en exploiter la richesse. Les températures à l’intérieur de la Terre atteignent 4 000° C ou davantage, et cette énergie se dirige en permanence vers la surface. Située à moins de 3 km de profondeur, cette énergie peut répondre à l’ensemble des besoins énergétiques pendant 30 000 ans.71

Pour transformer l’énergie solaire en électricité, il existe une alternative aux panneaux photovoltaïques. Le solaire thermique ! Il consiste à concentrer des rayonnements solaires sur un gros réservoir de saumure qui sert de source chaude pour alimenter une turbine à vapeur. Il permet de s’affranchir en partie de l’intermittence de l’ensoleillement (en tout cas plus que le photovoltaïque, grâce à l’inertie thermique du réservoir), ne nécessite pas tant d’avancées technologiques ou d’apprentissage, mais demande de la place et du soleil. L’électricité du solaire thermodynamique (dont il existe des prototypes) est déjà compétitive avec le charbon avec une taxe carbone à 80 euros la tonne, voire 10 euros la tonne en 2020. Ce procédé pourrait fournir plusieurs milliers de térawattheures en 2050 rien qu’au Maghreb (le nucléaire aujourd’hui c’est environ 3 000 TWh dans le monde). Aujourd’hui l’électricité européenne est dépendante à plus de 70 % de ressources importées.72

De nombreuses alternatives aux énergies fossiles existent. Pourtant, ces dernières bénéficient encore de l’avantage du prix. Mais avec une demande mondiale grandissante notamment avec les croissances rapides de la Chine et de l’Inde et des ressources limitées, le prix de ces énergies devrait augmenter rapidement et fortement. Cette période sera l’occasion de rationaliser la consommation d’énergies par l’isolation des bâtiments et les habitudes routières. Les transports de marchandises par camions sur les longues distances (parfois des milliers de kilomètres) et la moitié des déplacements en voiture ne dépassant pas trois kilomètres pourraient être évités et remplacés, les premiers par le ferroutage, les seconds par l’utilisation des transports publics ou vélo.73 Les énergies propres prendront le relai face à la pénurie et à la pollution atmosphérique. Toutefois, Jean-Marc 67

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011

68

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011

69

BP Statistical Review of World Energy

70

énergie primaire hors bois en moyenne mondiale voir figure 2

71

RIFKIN Jeremy, La troisième révolution industrielle, Paris, LLL, 2011

72

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011

73

MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011

40

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

1. COMPRENDRE - PARADIGMES

HADRIEN GREMAUD 2013

Jancovici souligne que la mise à disposition d’une énergie gratuite et illimitée parfois évoquée comme une solution idéale dans les débats, provoquerait le plus grand des désordres. Une énergie infinie écarterait plus que le pétrole ne l’a fait, les hommes de la valeur réelle de leurs actions.

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

41

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

42

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

2. CHANGER INTÉRÊTS, DIFFICULTÉS ET MOYENS Il est nécessaire de changer de Voie.

S'il semble impossible de freiner le déferlement techno-scientificoéconomico-civilisationnel qui conduit la planète aux désastres, rappelons-nous que l'Histoire humaine a souvent changé de voie.

Tout commence, toujours, par une initiative, une innovation, un nouveau message de caractère déviant, marginal, modeste, souvent invisible aux contemporains. En chacun et en tous, il s'agit de relier, améliorer, stimuler.

Ce sont ces voies multiples qui pourront, en se développant conjointement, se conjuguer pour former la Voie nouvelle.

Notre époque devrait être, comme fut la renaissance, et plus encore, l'occasion d'une reproblématisation généralisée.

Tout est à repenser. Tout est à recommencer.74

74

MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

43

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

L'architecture, car elle est la première cause de pollution, devrait être la première à changer.

Mais comment la changer ? Nous venons de chercher à comprendre certains enjeux contemporains et paradigmes clefs : les limites d'une pensée spécialisée pour appréhender des problèmes d'ensembles, le fondement de notre progrès et de notre confort sur des énergies fossiles finies, la vision à court terme du profit pour le profit, la richesse des ressources d'une planète, une notion de confort en évolution, une voie vers un design éco-efficace avec des matériaux bons, la suppression du concept de déchet et l'utilisation des énergies propres.

Nous nous proposons donc d'utiliser ces paradigmes pour réfléchir aux possibilités de changement. Dans un premier temps, nous chercherons à comparer les procédés courants de fabrication du bâtiment à ceux d'une architecture souple en utilisant une méthode d'analyse globale fondée sur les trois piliers du développement durable : l'écologie, le social et l'économique. Ainsi, nous appréhenderons précisément l'intérêt d'un changement. Dans un deuxième temps, nous nous pencherons sur l'ensemble de l'appareil de production du bâtiment. Les grandes entreprises de la filière des matériaux et de la construction peuvent opposer des résistances à la transformation des procédés constructifs. Enfin, nous tacherons d'étudier les options qui pourraient favoriser le changement. Des informations claires, complètes et transparentes sur les matériaux, la normalisation d'un recyclage total dès la production ou une politique fiscale de décarbonisation sont autant de moyens possibles que nous aborderons.

2.1. Intérêts d’une architecture souple par rapport aux procédés courants

Il est facile de dire qu'une "architecture écologique, c'est mieux que les procédés courants".

Toutefois, ce "mieux" n'est pas véritablement mesuré. La simple estimation du coût de construction est certes en faveur des procédés courants industrialisés. Cette comparaison limitée à l'achat des matériaux et à la rémunération de la main-d'œuvre est superficielle car elle ne prend pas compte les nombreux coûts externes et cachés.

Afin de comparer une architecture souple aux procédés courants, nous tâcherons d'utiliser une méthode d'estimation du coût global. Nous choisirons le concept de Triple bottom line75 , qui a été développé et popularisé par John Elkington dans son livre Canibals with forks, The Triple bottom line of 21st century business. Le terme de bottom line fait référence à la dernière ligne des bilans financiers. Celle-ci constitue un outil majeur dans les prises de décisions des entreprises. Triple bottom line ou Triple ligne de bilan présente une analyse globale fondée sur les trois points : l'écologique, le social et l'économique.

Pour procéder à cette comparaison, nous nous focaliserons sur trois exemples de travaux qui illustreront les étapes clefs de la vie d'un bâtiment : la construction, la rénovation et la destruction.

75

Elkington John, Canibals with forks, The Triple bottom line of 21st century business, Oxford, Capstone, 1997

44

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

2. CHANGER - INTÉRÊTS, DIFFICULTÉS ET MOYENS

HADRIEN GREMAUD 2013

2.1.1. Comparaison lors d’une rénovation

L’existant et l’ancien représentent la majorité des bâtiments. Une rénovation permet d'en augmenter la durée de vie. Éviter une destruction limite la création de déchets et la consommation de matières et d'énergie. La rénovation est l’occasion d’améliorer les performances thermiques, la qualité de l’air, l’acoustique et toutes les composantes qui participent à une qualité architecturale durable.

Pour ces raisons, nous plaçons la rénovation au premier plan de notre étude.

Dans la pratique, rénover consiste à repeindre les murs, à remplacer un carrelage ou à enduire là où le crépi s'effrite… La plupart de ces opérations courantes lient les matériaux entre eux. La peinture fait corps avec son support, le carrelage est collé à la dalle et l'enduit au mur. Ce principe adhésif permet de construire rapidement et efficacement. Mais c'est en fin de vie que cette méthode s'avère particulièrement critique. Les matériaux ne sont plus séparables. Pour retirer une peinture on ponce, on chauffe ou brule à l'acide pour obtenir poussière et copeaux mélangés au support. Dans la maçonnerie courante, c'est la même chose la brique et le mortier sont liés. Bref, le recyclage est compromis. Certains carrelages ou tommettes peuvent être récupérés d'une construction à grand effort pour les décoller de la chape sans les briser et les nettoyer de toute trace de colle. Ce dernier procédé extrêmement coûteux en temps, est très rare. L'achat de matériaux neuf sera préféré.

L'architecture souple cherche à rénover sans utiliser des principes constructifs adhésifs, mais d'assemblage. C'est-à-dire que les matériaux sont facilement séparables pour en assurer leur réparation, réutilisation ou recyclage. Ce choix constructif peut être fait pour une construction neuve, mais comment l'adapter à une structure existante traditionnelle ? Qu'il s'agisse du changement d'une surface intérieure (peinture et carrelage) ou extérieure (enduit), les techniques adhésives ne représentent pas la seule possibilité. Une membrane peut être accrochée au support existant. En remplissant les mêmes fonctions qu'un procédé courant, cette nouveauté pourra également apporter d'autres qualités à l'ensemble comme une meilleure inertie thermique et une régulation hygrométrique naturelle.

L'isolation thermique est une des rénovations les plus courantes. L'augmentation du prix des énergies de chauffage et le développement de la conscience environnementale engendrent une augmentation de ce type de travaux. Une isolation courante est fixée à la paroi par des procédés proches d'un système d'assemblage. En effet, l'épais matériau isolant est maintenu par une grille structurelle vissée à l'existant et non collé. Remarquons toutefois, que l'emploi de membrane parevapeur constituée d'un ensemble de matériaux multicouches, les bandes adhésives ou encore les résines silicones utilisées pour faciliter la cohérence entre les plaques isolantes sont évidement à proscrire d'une architecture souple.

La comparaison portera plutôt sur le choix du matériau isolant, puisque le principe constructif courant repose déjà sur l'assemblage. Les laines minérales et isolants synthétiques représentent 98 % du marché de l'isolation dont laine de verre (53 %), PES (25 %), laine de roche (15 %).76 Nous choisirons donc de comparer la laine de verre qui est le matériau le plus couramment utilisé à un autre d'origine animale : la laine de mouton. Ils ont des propriétés de conductivité thermiques similaires : entre 0,035 et 0,042 W.m-1.K-1.

76

Isover cf. www.isover.com

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

45

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Figure 15 : Comparaison entre une isolation de laine de verre et de laine de mouton

NB : le tableau comparatif suivant a été réalisé en croisant les informations des fabricants d'isolants et d'organisations d'éco-construction. (Isover, Gisol Sources, Rockwool, Knauf, Naturlaine, Terre Vivante, Domus Matériaux, Evolias…)

BILAN ÉCOLOGIQUE

Isolation courante Laine de verre

Isolation souple Laine de mouton

0% Une bouteille de verre a une biodégradabilité supérieure à 4 000 ans.

100% La laine de mouton a une biodégradabilité estimée entre 1 à 5 ans. Le processus peut être accéléré par le compost.

0% Recyclage difficile en raison des résines phénoplastes.

100 % La laine peut être recyclée pour créer des isolants composites avec du lin, du chanvre ou du coton.

100% Incinération impossible : résistance au feu Déchets en décharge

0% Incinération possible

1 200 kW.m-3 La fusion à 1050° C du verre et de la silice dans des fours à gaz est la principale dépense énergétique.

55 kW.m-3 La tonte, le cardage, le nettoyage et le conditionnement consomme une énergie électrique. La laine est produite par l'animal.

Matières Biodégradables

Recyclables

Déchets

Énergies Production

Mise en place Usage

Artisanat et emploi de matériel électroportatif léger (perceuses, scies sauteuses,…)

L'isolation thermique permet des économies sur la consommation énergétique nécessaire au chauffage ou à la climatisation.

Pollution Air

46

La laine dégage des micros particules en suspension dans l'air qui entrainent des risques pour la santé.

L'incinération de la laine dégage du CO2 participant à la pollution atmosphérique.

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

2. CHANGER - INTÉRÊTS, DIFFICULTÉS ET MOYENS BILAN ÉCOLOGIQUE

HADRIEN GREMAUD 2013

Isolation courante Laine de verre

Isolation souple Laine de mouton

Eau

D'importantes quantités d'eau sont utilisées pour refroidir le four. L'eau récupère ainsi des particules des résines phénoplastes.

La laine est lavée, dégraissée et rincée à grande eau. Les solvants utilisés peuvent polluer les nappes phréatiques, c'est pourquoi leur choix est important.

Sol

Pas d'interaction

Biotope

Ingestion mortelle pour les animaux.

Le sel de bore utilisé pour ignifuger la laine et la protéger contre les insectes et les moisissures, comporte une toxicité qui peut partiellement polluer les sols et le biotope.

Ressources Matières

75 % de verre recyclé, 10 % de sable, 5 % de chaux, 10 % de résines synthétiques (origine pétrole).

La laine est une matière renouvelable.

Énergies

1 m 3 de laine de verre nécessite la combustion de 109 m3 de gaz naturel pour la fusion du verre à 1 050° C (1200 kW).

1 m3 de laine de mouton nécessite la combustion de 1,1 g d'uranium ou moins d'1 seconde à une centrale hydroélectrique (55 kW).

Distance

Les 3 usines Isover en France alimente les marchands de matériaux sur un rayon supérieur à 500 km.

Les volumes importants favorise la récolte de proximité de la laine et une production locale.

Biodiversité

Procédé industriel unique séparé de la nature.

La laine de plusieurs espèces de moutons peuvent participer à un isolant de qualité.

Isolation courante Laine de verre

Isolation souple Laine de mouton

Employés

Les usines Isover, leader mondial de l'isolation sont économes en ressources humaines (9 000 employés dont 650 en France).

La laine de mouton est exploitée par de petites et moyennes entreprises plus localisées.

Personnel spécifique

Éboueurs, ouvriers, mécaniciens, chimistes, ingénieurs, artisans du bâtiment

Éleveurs, ouvriers, mécaniciens, filateur, artisans du bâtiment

Santé et risques

Les fours à 1 050° C présentent des risques importants de brûlure. La manipulation de résines toxiques nécessite d'importantes mesures de protection.

La laine peut être travaillé sans lunette, ni gant ou masque de protection. Seulement le traitement au sel de bore présente des dangers et des mesures de précaution.

Compétitivité

Procédés industriels à haut rendement, bénéficiant d'une longue expérience.

Partie artisanale de la tonte et de la récolte de la laine. Puis procédés industriels en redéveloppement, nouvel essor sur le marché

BILAN SOCIAL Entreprises

Consommateurs

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

47

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE BILAN SOCIAL

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Isolation courante Laine de verre

Isolation souple Laine de mouton

Santé et risques

Irritations des yeux, des voies respiratoires et de la peau.

Effets cancérogènes potentiels. L'isolation hermétique des maison participe au non renouvellement de l'air et donc à sa pollution.

Le traitement au sel de Bore présente une réelle toxicité (dose létale pour un adulte : 10g). A contrario, sans traitement, les mites, les moisissures ou les rongeurs peuvent proliférer dans la laine.

Réparations

Avec les années, la résine se détériore. Ce qui compromet l'ensemble du panneau de laine qui ne se tient plus et n'est plus efficace.

Les parties endommagées par la moisissures ou les rongeurs, peuvent être facilement retirées et remplacées.

Recyclage

Recyclage impossible. Pas de centre de collecte. Les déchets sont dirigés vers la décharge.

Centre de collecte de laine pour constituer d'autres isolants composés de coton, de lin ou de chanvre.

Qualité de vie

La laine de verre n'a pas de capacité hygroscopique. Ce qui entraine une mauvaise régulation de l'hygrométrie et de la condensation sur les parois.

La forte capacité hygroscopique de laine de mouton permet une bonne régulation naturelle de l'hygrométrie, ce qui améliore le confort intérieur et la durée des parois.

Isolation courante Laine de verre

Isolation souple Laine de mouton

Matières premières

La récolte du verre est prise en charge par les collectivités et demeure bon marché.

Le verre recyclé est continuellement abondant.

Bon marché, seule la récolte représente une dépense.

La production est limitée par une seule tonte des moutons par an (printemps).

Transformation

Grandes usines.

Installations coûteuses (millions d'euros).

Production rapide de grands volumes.

Petites structures.

Investissements moyens (milliers d'euros).

Production faible ou moyenne en temps et volumes.

Distribution

Grande distribution (Point P, Leroy Merlin, Castorama…). Frais de structure faible

Marchands de matériaux spécialisés et de plus en plus dans la grande distribution.

BILAN ÉCONOMIQUE Entreprises

Installation

Entreprises générales ou artisans spécialisés. Favorise l'économie locale.

Faibles dépenses (matériel léger, petites équipe) Temps d'exécution rapide (pas de temps de sèche)

Consommateurs Prix d'achat

10€/m2

25€/m2

Prix de la pose

70-80€/m2

90-100€/m2

Durée de vie

12 - 25 ans

40 - 60 ans

48

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

2. CHANGER - INTÉRÊTS, DIFFICULTÉS ET MOYENS BILAN ÉCONOMIQUE Coûts en fin de vie

HADRIEN GREMAUD 2013

Isolation courante Laine de verre

Isolation souple Laine de mouton

-€ Frais de décharge publique

+€ Revente possible en collecte

Cette comparaison globale souligne les contraintes ou coûts cachés de la laine de verre qui demeure le produit de référence du marché principalement grâce à son bas prix. Cependant, ses fibres isolantes sont obtenues par l'addition de liants synthétiques au verre ce qui rend son recyclage impossible. La fusion du verre en four à 1 050°C consomme une importe quantité de gaz naturel et marque le produit d'énergie grise élevée. La fabrication industrielle emploie peu de personnes comparée à celle de la laine de mouton qui s'appuie sur des entreprises plus petites et plus diverses entre éleveurs, manufactures et marchands. La laine de verre a également une durée de vie courte.

L'air contenu entre ses fibres assure les propriétés isolantes de l'ensemble. Cependant, les liants synthétiques de cette structure se détériorent rapidement, l'ensemble se tasse et l'air s'échappe, la laine est morte. A contrario la laine de mouton, produite naturellement a une faible empreinte environnementale. Avec une meilleure durée de vie, elle demeure facilement recyclable et complètement biodégradable. Pour ces raisons, nous pouvons la considérer comme un matériau digne d'une architecture souple.

2.1.2. Comparaison lors d’une construction neuve

Les bâtiments neufs nécessitent énormément d’énergies et de matières pour leur construction. En fonction de leur positionnement et de leur typologie, ils consommeront plus ou moins d’énergies selon leur maintenance ou les transports impliqués. La construction neuve doit anticiper les changements énergétiques à venir qui devraient modifier l’occupation du territoire et les habitudes de vie. Les zones périurbaines des mégalopoles devraient être les premières à souffrir de cette évolution. Les villes moyennes et compactes semblent être la meilleure alternative durable à la mégapolarisation du territoire.77 La construction neuve répond à un besoin d'habiter lié à l'augmentation de la population française qui est passée de 55,3 millions en 1985 à 64,7 millions 2010 ainsi que l'augmentation de la surface des logements qui est passée de 31 m2 par personne en 1985 à 42 m2 en 2010.78

En France, la majorité des constructions sont maçonnées. Son patrimoine architectural présente de nombreuses bâtisses en pierre ou en brique. Ces murs lourds et résistants font partie intégrante de la culture française. Depuis le XIXème siècle, l'industrialisation de la construction avec la brique, le ciment et le béton a toujours favorisé des bâtiments maçonnés. Ces procédés reposent sur l'association grâce à un mortier d'éléments minéraux structurels (pierres, briques, blocs de béton…).

Les éléments sont alors solidaires. Le béton seul ou armé peut constituer directement des murs ou des planchers. Il est coulé sur le chantier ou préfabriqué en usine. Ce panorama maçonné révèle une architecture rigide, qui ne peut véritablement être modifiée ou adaptée sans destruction.

A contrario une architecture souple repose sur le principe d'assemblage. Tous ses éléments sont liés par des emboitages ou des vis. Les adhésifs comme le mortier sont proscrits. Le charpentier est à l'architecture souple, ce que le maçon est à l'architecture rigide. L'art du charpentier se distingue par l'anticipation du chantier. Les éléments sont taillés et préparés en atelier pour être 77

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011 MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011 ROGERS Richard, Des villes pour une petite planète, Londres, Icon,1997

78

CASTERAN Bénédedicte, Les Logements, Insee, 2011

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

49

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

montés en quelques heures. En opposition aux chantiers humides des maçons où l'eau et le béton coulent abondamment, celui des charpentiers peut être caractérisé de chantier à sec. Le chantier à sec est rapide, précis, ne pollue pas les sols et a peu de nuisances pour le voisinage. L'architecture souple bien qu'en place et résistante, elle n'est pas rigide. Tous ses éléments sont séparables pour permettre leur entretien, leur réparation, leur évolution ou encore leur déplacement.

Un des points fondamentaux de toute nouvelle construction est qu'elle tienne debout. C'est pourquoi, nous nous intéresserons à deux procédés structurels dans notre comparaison entre architectures courante et souple. Le béton est le produit le plus consommé sur la planète après l'eau.

Chaque seconde dans le monde, 190 m3 de béton sont coulés, soit 6 milliards de m3 par an. 79 Le béton exerce une suprématie sur les autres modes de construction. Le bloc de béton représente un des modes constructifs les plus économiques. C'est pourquoi nous le comparerons à une structure en lamellé-collé de bambou. Bien que d'origine végétale, le bambou a des qualités mécaniques qui lui sont 3 fois supérieures en compression et 120 fois en traction avec une masse volumique 3,7 fois plus petite.

Figure 16 : Comparaison entre une structure rigide le bloc de béton à une structure souple le lamellé-collé de bambou

NB : le tableau comparatif suivant a été réalisé en croisant les informations des fabricants de ciment de blocs béton, de poutres en lamellé-collé et d'autres organismes de construction. (Lafarge, Unicem, Holcim, Cemex, Alkern, Blocalians, Lamboo, Cobratex, Bambouscience…)

BILAN ÉCOLOGIQUE

Structure courante Blocs de béton

Structure souple Lamellé-collé de bambou

Matières Qualités mécaniques

Biodégradables

79 L'Union

50

Masse volumique 2 400 kg.m-3 Traction axiale 2 MPa Compression axiale 25 MPa 0 %

Masse volumique 650 kg.m-3 Traction axiale 240 MPa Compression axiale 80 MPa 100 % Le bambou a une biodégradabilité estimée entre 6 mois et 2 ans

nationale des industries de carrières et matériaux cf. www.unicem.fr ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

2. CHANGER - INTÉRÊTS, DIFFICULTÉS ET MOYENS BILAN ÉCOLOGIQUE

HADRIEN GREMAUD 2013

Structure courante Blocs de béton

Structure souple Lamellé-collé de bambou

100 % Le béton (ciment, gravier et sable) est totalement minéral et peut être recyclé pour constituer le soubassement d'une route ou la grave pour constituer à nouveau du béton

100 % Les fibres du bambou ont un large potentiel : elles peuvent constituer de nouveaux matériaux de construction, du papier ou encore du textile.

100 % Incinération impossible Volumes incompressibles en décharge

0% Incinération facile

Production

0,7 MWh.m-3 La cuisson à 1450°C consomme charbon, fioul ou gaz. L'extraction, le broyage, la fabrication des blocs de béton consomme pétrole et électricité

0,06 MWh.m-3 Énergie grise du lamellé collé : 1,2 MWh.m-3 Les opérations des scies, rabots, presses et étuves consomment en électricité et pétrole.

Mise en place

Energie manuelle ou pétrolière (bétonnière thermique) pour le faire le mortier.

Les grues d'élévations consomment du pétrole.

Pas de propriétés isolantes conductivité thermique 0,92 W.m -1.K-1

Des propriétés isolantes moyennes conductivité thermique 0,15 W.m -1.K-1

Air

2 % des émissions mondiales de CO2 sont dues à la calcination du calcaire pour faire du ciment. Emissions provoquées par la combustion d'énergies fossiles (40 %) et par la réaction de décarbonisation de la roche (60 %).

1 hectare de bambou absorbe 62 tonnes de CO2 et crée 21 tonnes d'O2 par an

Eau

La fabrication du ciment et du béton demande d'importantes quantités d'eau.

Les poussières produites par l'extraction participent également à la pollution des cours d'eau environnant la carrière.

Le bambou permet l'assainissement des eaux usées. Les racines, la tige et la chaume captent les éléments organiques ou les particules lourdes et rejète une eau propre par évapotranspiration.

Sol

Le béton (dalle ou gravats) diminue l'absorption pluviale du sol et la vie de l'humus.

Les cultures du bambou sont des surfaces qui permettent absorber les pluies importantes.

Biotope

Les poussières produites par l'extraction se déposent sur les végétaux et nuisent au développement de la flore et de la faune.

Cette graminée au développement rhizomatique peut supplanter les autres espèces végétales. Une culture à encadrer.

Matières

Extractions minérales 87 % de granulats (pierres, gravier, sable) 7 % de ciment et 6 % d'eau

Renouvelable rapidement Maturité du bambou pour la construction après 4 - 5 ans

Énergies

1 m3 de béton consomme en moyenne 40 kg de charbon, 30 L de pétrole et 15 m3 de gaz. (0,7 MWh.m-3)

1 m 3 de lamellé-collé consomme en moyenne 30 m 3 de gaz et 900 kW d'électricité (1,2 MWh.m-3)

Recyclables

Déchets

Énergies

Usage Pollution

Ressources

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

51

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE BILAN ÉCOLOGIQUE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Structure courante Blocs de béton

Structure souple Lamellé-collé de bambou

Distance

Implantation régionale Les coûts du transport routier deviennent équivalent à ceux de production au-delà de 300km (25 t de charge par camion)

La pousse du bambou est rapide et facile, ce qui permet sa culture sur le site.

Sa masse volumique faible permet également son transport à faible coût.

Biodiversité

La production régionale s'adapte aux ressources géologiques tout en conservant des standards internationaux.

Il existe plus 1500 espèces et variétés de bambou.

Structure courante Blocs de béton

Structure souple Lamellé-collé de bambou

Personnel

De faibles besoins de main-d'œuvre Une usine d'un million de tonnes de capacité emploie moins de 150 personnes

Les usines de lamellés-collés ont besoins de plus de main-d'œuvre (nombreuses opérations) pour une production moins rapide (temps de séchage) ~300 personnes

Formations spé.

Géologue, minéralogiste, ingénieur btp,

Forestier, charpentier, menuisier, ingénieur structure…

Santé et risques

La manipulation du ciment a principalement des effets sur la peau : comme les phénomènes irritatifs liés au caractère basique, abrasif et hygroscopique du ciment et les phénomènes allergiques en raison de la présence de chrome, nickel ou cobalt.

Les solvants des colles vinylique (la moins dangereuse), époxydiques, polyuréthane et néoprène (la plus dangereuse) peuvent provoquer des irritations cutanées, de l'asthme et des troubles neurologiques.

Compétitivité

Une presse d'une usine importe fait 5 à 10 000 blocs par jour

Une usine peut atteindre une capacité de production de plus de 150 000 m3 par an et des poutres de 40 m de long.

Santé et risques

L'imperméabilité à d'eau peut engendrer la création de zone d'accumulation d'humidité ou de salpêtre.

Une humidité prolongée peut compromettre la résistance du bambou. Il est naturellement résistant aux termites et autres insectes.

Entretien

Les réparations sont faciles au mortier.

Des traitements au sel de Bore sont possibles pour éviter le développement de moisissures ou d'autres micro-organismes.

Recyclage

Le taux de recyclage varie selon les pays.

En France 63 % des déchets du béton sont recyclés contre 95 % en Suisse et 80 % en Allemagne.

Le bambou des particuliers ou de l'industrie est recueilli et trier pour faire le compost, du combustible de chauffage ou encore des panneaux de fibres.

BILAN SOCIAL Entreprises

Consommateurs

Intérêt général

52

Le réchauffement climatique est un problème mondial urgent.

C'est pourquoi il nécessaire de limiter les émissions anthropologiques de CO2 (fabrication de ciment) et de favoriser son absorption (culture de bambou).

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

2. CHANGER - INTÉRÊTS, DIFFICULTÉS ET MOYENS BILAN ÉCONOMIQUE

HADRIEN GREMAUD 2013

Structure courante Blocs de béton

Structure souple Lamellé-collé de bambou

Matières premières

L'extraction des graviers, du sable et du calcaire sont des opérations coûteuses et mais rendues rapides grâce à la technologie.

Une fois planté, le bambou se développe sans véritable entretien. Après 4 - 5 ans, il est mature pour servir comme matériau de construction.

Transformation

Investissements lourds : le coût des installations nécessaires à la production d’un million de tonnes de ciment représente 150 millions d’euros. Ce coût équivaut à leur chiffre d’affaires pendant trois ans.

La fabrication du lamellé-collé nécessite quelques étapes longues de bains, de séchage, de collage et de séchage sous presse. Selon les dimensions des poutres le matériel et l'investissement varient.

Distribution

Produit standardisé distribué par les marchands de matériaux de toutes tailles.

Produit sur mesure fabriqué pour un bâtiment spécifique selon un dessin contrôlé.

Installation

Plusieurs jours sont nécessaires à élever les murs à des maçons ordinaires.

Quelques heures suffisent à installer la structure d'une maison avec l'aide d'un appareil de levage et d'une équipe adaptée.

Le bloc de béton creux B40 de 500 x 200 x 200 mm coûte 1,32 € Soit 158,4€ pour un mur de 4 x 3 m

2 poutres de 14 x 0,45 x 0,14 m 1 550 €

40 €/m2

Placement avec grue pour 2 poutres 325 €

Entreprises

Consommateurs Prix d'achat

Prix de la pose Durée de vie

Plusieurs siècles selon l'entretien et l'exposition aux intempéries

Coûts en fin de vie

Revente possible pour réutilisation ou recyclage

Cette comparaison globale met en évidence les aspects critiques d'une architecture en béton.

Sa production participe au réchauffement climatique. L'industrie du ciment génère plus de 2 % des émissions mondiales de CO2. L'exploitation des carrières pour obtenir calcaire, argile, sable et gravier consomme des ressources géologiques et pollue l'eau et le biotope environnant. A contrario le bambou absorbe le CO2 de l'atmosphère. Un hectare de bambouseraie en consomme 35 % plus qu'un hectare de forêt. Cette herbe géante connait une croissance très rapide entre 30 et 40 cm par jours pour certaines espèces. En 4 à 5 ans, le bambou est mature pour servir à la construction. Cette plante s'adapte à de nombreux climats et ne réclame que peu de soin. Contrairement au bois, elle présente une meilleure résistance aux termites ou autres insectes et à l'humidité. Une structure en lamellé-collé offre une efficacité structurelle et opérationnelle sur chantier à considérer pour estimer les coûts des équipes et des matériaux. La culture et la préparation du bambou pourraient employer plus d'hommes et de savoir-faire que l'industrie du béton. De manière générale, nous pouvons considérer le bambou comme un matériau adapté à une architecture souple en remarquant ses qualités sur le plan écologique, social et économique.

2.1.3. Comparaison lors d’une destruction

En fonction du mode de construction (béton armé, brique, ossature bois…), les destructions demanderont plus ou moins d’énergie, de temps et d’argent. Les destructions engendrent des nuisances importantes pour l’environnement direct comme le bruit, la vue, les poussières et fumées…

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

53

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

La destruction peut également polluer les sols et le biotope environnant. Les matériaux obtenus après la destruction, gagneront en valeur s’ils peuvent être réemployés ou recyclés.

Chaque année, l'Europe, les Etats-Unis et le Japon produisent une masse de 900 millions de tonnes de déchets de construction, dont une bonne partie est composée de béton.80 Il est difficile de d'obtenir ces informations pour les autres pays. Toutefois, 69,4 % de la production mondiale du béton alimente l'Asie 81 soit 4,14 milliards de m3 par an. Avec un tel volume et un taux de renouvellement urbain fulgurant, nous pouvons imaginer une production colossale des déchets du bâtiment. Ces déchets sont en partie réinjectés dans la filière du bâtiment : les métaux sont refondus et le béton est concassé pour servir de grave. Reprenons pour cette comparaison des deux types de matériaux que nous venons d'étudier : le béton et le bambou.

Les bâtiments en béton sont fréquemment détruits non parce que leur structure est fragilisée, mais parce qu'ils ne sont plus adaptés aux habitants. Cette architecture rigide ne peut pas suivre facilement les évolutions urbaines ou de modes de vie. Il est plus économique de détruire et de reconstruire que d'adapter, alors que cela représente une double voire triple dépense en matières, énergies et temps. En Europe, le taux de recyclage du béton varie selon les pays : 95 % en Suisse, 63 % France et 80 % en Allemagne. En France, de nombreuses sociétés sont spécialisées dans le recyclage du béton ou des boues de béton et de ses granulats. Depuis 2012, la loi française contraint à éliminer complètement le béton de ses décharges, une obligation également en vigueur dans les pays scandinaves.82

Une architecture de bambou permet d'éviter une destruction radicale. La structure d'assemblage facilite les transformations. Une partie obsolète peut être retirée en quelques heures sans provoquer de grandes contraintes (bruits et poussières). Une extension du bâtiment peut se raccorder à la structure d'origine. Si le terrain lui-même devient obsolète, l'architecture souple peut être démontée, transportée et reconstruite ailleurs. Ce qui élargit le potentiel économique de l'immobilier. En fin de vie, le bambou ne crée pas de déchet soit il est recyclé en matériaux de construction, transformé en pâte à papier, textile ou chauffage ; soit il nourrit la biosphère, car il est biodégradable. _________

Ces trois comparaisons (rénovation, construction et destruction) mettent en lumière l'intérêt d'un changement vers une architecture souple. Les procédés courants sont focalisés uniquement sur la rentabilité économique sans autre considération sur l'impact environnemental et social de leurs activités. Le développement durable a pour idéal de favoriser un enrichissement environnemental, social et économique. Une architecture souple est un système constructif alternatif qui s'ouvre et soutient le développement d'activités riches pour la Planète.

2.2. Les freins au développement d’une architecture souple

Si l'intérêt d'un changement vers une architecture souple peut être clair et engageant. La réalisation de cette volonté ne sera en rien automatique. Les procédés actuels de la construction peuvent se présenter comme de véritables freins. Trouver des matériaux, des interlocuteurs et des entreprises pour bâtir une architecture souple sera difficile. La majorité des procédés et acteurs de la construction sont soumis au poids de l'immense appareil de production du bâtiment contemporain.

80

World Business Council for Sustainable Development cf. www.wbcsd.org

81

GreenUnivers cf. www.greenunivers.com

82

Gouvernement français - Ministère du Développement Durable cf. www.developpement-durable.gouv.fr

54

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

2. CHANGER - INTÉRÊTS, DIFFICULTÉS ET MOYENS

HADRIEN GREMAUD 2013

Celui-ci s'est développé avec l'industrialisation des matériaux de construction dès le XIXème siècle. La production en série de briques, du ciment, de l'acier, du béton et du verre a transformé les méthodes et les savoir-faire. Au XXème siècle, la technologie s'est évertuée de toujours accélérer les délais de fabrication des matériaux et de livraison du chantier. Cette accélération combinée à des matériaux économiques a permis de réduire considérablement les coûts. Bref, d'obtenir une grande efficacité. Il a fallu un siècle ou deux pour construire Notre-Dame ; aujourd’hui il faut un an seulement pour construire une tour de quelques centaines de mètres de haut.83

L'appareil de production contemporain est une machine bien rodée. La gestion et le dessin informatisés, les nouveaux matériaux et procédés participent à cette quête d'efficacité. Celle-ci permet au bâtiment et à l'urbanisme de suivre le rythme de la croissance économique. En France, les activités de la filière bâtiment représentent un chiffre d'affaire de plus de 419 milliards d'euros soit plus de 20 % du PIB français.84 Sur la planète, le secteur du bâtiment représente 10 % du PIB global (7,5 trillions de dollars américains) et emploie 111 millions d'individus.85 Le poids colossal de ces milliers d'entreprises variant de la multinationale à l'exercice individuel de l'artisan, peut s'opposer à une architecture souple. En effet, le changement peut être contraire aux investissements faits en équipements et formations. Ainsi, nous allons étudier le fonctionnement du monde du bâtiment actuel et ses freins au changement selon deux catégories : les fabricants de matériaux et les entreprises de construction.

2.2.1. Les fabricants de matériaux

Sans matériau, il n'y a pas de construction. Dans le passé, le choix des matériaux était principalement liée aux ressources locales. À proximité des forêts, on construisait en bois et à proximité d'une rivière, on en utilisait les galets. Aujourd'hui, les matériaux sont issus de l'industrie. Le bâtiment moderne est formé par trois matériaux principaux : le béton, l'acier et le verre. Nous allons nous pencher sur leurs fabricants.

Le béton est le produit le plus consommé au monde après l'eau. Ainsi, le béton exerce un quasi-monopole par rapport aux autres matériaux de construction. Dans le ciment, la consommation s’est fortement développée durant les vingt dernières années, à un rythme moyen supérieur à 5 % par an. Malgré la crise économique, la demande mondiale de Ciment a crû de près de 8 % en 2011, soutenue par le dynamisme des marchés de la plupart des grands pays émergents, en particulier la Chine, le Brésil, l’Inde et l’Afrique subsaharienne. En effet, le marché mondial du ciment représentait 2 980 millions de tonnes en 2009, 3 290 millions de tonnes en 2010 et 3 540 millions de tonnes en 2011.86 Les importants investissements nécessaires à la production du béton favorisent l'émergence des grandes entreprises. Une structure de production d'un million de tonnes de ciment représente un investissement de 150 millions d'euros, soit le chiffre d'affaires de la structure pendant trois ans.87 Les sociétés qui détiennent le marché s'organisent en oligopoles comme le montre la figure 17.

Rang 1

Entreprise

Pays

Lafarge

France

83

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011

84

GIP CARIF cf. www.carif-idf.org

85

United Nation Environnement Programme cf. www.unep.org

86

BACHMANN Jay, Rapport annuel 2011, Lafarge, cf. www.lafarge.com

87

L'Union nationale des industries de carrières et matériaux cf. www.unicem.fr

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

Chiffre d'affaires (en millions de US$) 15 284

55

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE Rang

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Entreprise

Pays

Chiffre d'affaires (en millions de US$)

2

Holcim

Suisse

14 682

3

Cemex

Mexique

14 500

4

Heidelberg Cement

Allemagne

11 100

5

Italcementi

Italie

5 600

Figure 17 : Le Top 5 de l'Industrie du ciment en 2011 sources : magazine Fortune

Le volume et le poids du ciment et du béton en limitent grandement son transport par la route (au-delà de 300 km le transport est égal au coût de production) et le fret fluvial ou maritime permet seul des parcours plus importants. De manière générale, la production et la distribution sont organisées pour un marché régional. C'est pourquoi la tête de cette industrie est composée de multinationales. Lafarge occupe une position de premier plan dans chacune de ses activités : premier producteur mondial sur le marché du Ciment, deuxième producteur mondial de Granulats et quatrième producteur mondial de Béton prêt à l’emploi. Lafarge est présent dans 64 pays et a positionné plus de 75 % de ses capacités dans les marchés émergents pour bénéficier de leur croissance.

L'implantation géographique de l'industrie du béton est vaste. Ce procédé est devenu comme un standard mondialisé dans les esprits et la pratique : c'est le matériau facile, solide et économique.

De nombreuses habitudes sont prises par les entreprises de construction et les particuliers. Se dégager de ces habitudes représente un défi pour permettre le changement vers une architecture souple. La demande de béton continuera à croitre tant qu'il conservera ses avantages pragmaticoéconomique. L'architecture souple devra donc développer des matériaux moins chers, et plus faciles à mettre en place que le béton ?

L'industrie du béton sait que la conscience environnementale se développe. C'est pourquoi elle s'efforce de diminuer ses émissions de CO2. Lafarge produisait 613 kg de CO2 par tonne de ciment en 2009, puis 604 kg en 2010 et 593 kg en 2011. 88 Toutefois, ses marges de progrès sont très limitées et cette industrie demeure une des plus polluantes au monde. Une des stratégies clefs de ces multinationales consiste à améliorer leur image au-près des clients avec des produits et des services plus environnementaux. Ces groupes innovent dans de nouveaux matériaux comme le béton cellulaire. Celui-ci présente une bien meilleure isolation thermique, qui est présentée au client comme un choix écologique, car il implique une diminution des énergies de chauffage. L'énergie grise et les émissions de CO2 de sa fabrication sont occultées. Informer partiellement le client des aspects écologiques positifs d'un produit est un procédé couramment employé. Il est généralement appelé green washing. Cet étiquetage marketing a une réelle influence sur le choix des consommateurs.

Sans labels certifiant une analyse globale d'un matériau, chaque fabricant peut vanter certaines qualités durables et taire les aspects polluants.

L'acier est des matériaux incontournables du bâtiment. Le fer dont 95 % de l'exploitation est transformé en acier, est la deuxième ressource naturelle la plus exploitée après le pétrole. En 2011, la production mondiale d'acier a représenté 1 486 932 000 tonnes d'acier, soit 123 911 000 tonnes par mois, dont 67 122 000 tonnes en Chine, qui est le premier producteur et consommateur mondial

88

BACHMANN Jay, Rapport annuel 2011, Lafarge, cf. www.lafarge.com

56

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

2. CHANGER - INTÉRÊTS, DIFFICULTÉS ET MOYENS

HADRIEN GREMAUD 2013

d'acier. 64,4 % de la production mondiale est asiatique.89 Le Japon, la Corée du Sud, la Chine et l'Inde en sont les principaux représentants. Avec un marché de 512 milliards de dollars en 2011, si cette industrie était un pays, elle aurait le 24ème PIB mondial.90 L'acier principalement utilisé par le bâtiment, les infrastructures et l'industrie automobile. Le bâtiment est le premier secteur d'utilisation de l'acier avec une consommation de l'ordre de 27 % en valeur et 50 % en tonnage, dont les ⅖ sont absorbés par le secteur résidentiel.91 Avec la conjoncture économique mondiale, la croissance de cette industrie a ralenti à 3 % après une dizaine d'années avec une croissance annuelle à 10 %.

Toutefois, la décroissance mondiale est encore loin. La Chine prévoit son pic de consommation vers 2028.92

Le succès de l'acier est en partie dû à sa grande polyvalence. Il est utilisé pour les armatures, les charpentes, la ferronnerie, la quincaillerie, la tuyauterie, le recouvrement de façades et de toitures.

Ce matériau résistant, durable et esthétique profite de la préfabrication industrielle et d'une mise en place et d'un travail facile, ce qui diminue les nuisances d'un chantier classique. Les bonnes propriétés mécaniques avec un rapport élevé résistance/poids permettent d'obtenir des structures architecturales légères et même de gagner jusqu'à 7 % de surface par rapport à d'autres solutions.

Une structure métallique avec l'absence de murs porteurs facilite les évolutions et interventions ultérieures. En fin de vie, cette architecture peut être démontée proprement et en toute sécurité.

L'acier est recyclable indéfiniment sans grandes altérations de ses qualités. 40 % de la production mondiale d'acier est issue du recyclage des ferrailles.93 Avec un tri facilité par le magnétisme de l'acier et la hausse des prix son recyclage devrait augmenter.

L'acier présente également quelques aspects problématiques. L'extraction du minerai en plus de diminuer les ressources de la planète génère une pollution importante aux environs de la carrière et dans l'atmosphère avec la combustion des énergies fossiles pour le broyage et la fonte à 1 560°C. L'acier a une énergie grise estimée à 60 MWh.m-3 contre 0,7 MWh.m-3 pour le béton. Comme nous l'avons vu précédemment le béton n'est pas une solution écologique. Qu'en est-il d'un matériau qui consomme 85 fois plus d'énergie ? L'acier demeure pourtant un métal avec une faible énergie grise comparé au cuivre (140 MWh.m-3), zinc (180 MWh.m-3) ou à l'aluminium (190 MWh.m-3).

Rang

Entreprise

Pays

Volume (en millions de tonnes)

1

ArcelorMittal

Pays-Bas/Luxembourg

2

Nippon Steel

Japon

31

3

JFE

Japon

30

4

POSCO

Corée du Sud

30

5

Shanghai Baosteel Group Corporation

Italie

89

World Steel Association cf. www.worldsteel.org

90

Canadian Minerals Yearbook cf. www.nrcan.gc.ca

91

Fédération française de l'Acier cf. www.acier.org

92

Figaro cf. www.figaro.fr

93

World Steel Association cf. www.worldsteel.org

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

81,5

21,5

57

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Figure 18 : Le Top 5 de l'Industrie du l'acier en 2007 sources : magazine Fortune

Comme le présente la figure 18, ArcelorMittal est à la tête de l'oligarchie de la sidérurgie. Ses produits, ses services devraient nous renseigner sur l'influence qu'exerce et exercera l'acier dans la construction. Avec une capacité annuelle de production de 130 millions de tonnes et 245 000 employés dans 60 pays, ArcelorMittal est meneur sur les marchés mondialisés de l'acier de la construction, de l'automobile, des appareils ménagers ou de l'emballage. La force du groupe est de coupler activités minières et sidérurgiques, afin de ne pas dépendre des variations de prix des matières premières. ArcelorMittal extrait son propre fer et charbon dans 10 pays (Algérie, Bosnie Herzégovine, Brésil, Canada, Kazakhstan, Libéria, Mexique, Russie, Ukraine, Australie, Mauritanie, Mozambique, Sénégal et Afrique du Sud). La transformation en acier est effectuée dans une vingtaine de pays sur quatre continents, dont 35 % en Amérique et 47 % en Europe.94 Malgré une majorité de capitaux indiens, le groupe de faiblement impliqué en Asie avec seulement 10 % de sa production alors que le continent représente 64,4 % de la production mondiale de l'acier. Le développement des exportations et de la production vers la Chine, l'Inde mais aussi le Brésil et le Moyen Orient fait parti des stratégies de croissance.

Comme toute industrie polluante, la sidérurgie travaille à améliorer son image. La devise d'ArcelorMittal Transforming Tomorrow veut témoigner d'une démarche de développement durable.

L'engagement est marqué par la recherche et le développement. En 2011, 300 millions de dollars y furent investis. 1 400 chercheurs travaillent à plein temps dans 11 laboratoires à de nouveaux procédés de production d'acier et de construction. Le label Histar caractérise des aciers très performant : dont la grande solidité permet d'en diminuer l'épaisseur standard. Ces améliorations ont permis de réduire de 30 % les émissions de CO2 par rapport à une poutre courante et de 20 % par rapport à un poteau courant. Ainsi, l'innovation s'oriente principalement vers l'optimisation des éléments structurels avec de nouveaux aciers et profils. Toutefois, cette politique d'amélioration se présente plus comme du green washing qu'une véritable démarche environnementale. En effet, ce nouvel acier émet toujours 70 % à 80 % des émissions d'un acier classique. Pour être performant, cet alliage nécessite un dosage très précis de ces éléments : fer, carbone, aluminium, chrome, cobalt, manganèse, nickel, titane, tungstène… Pour cette raison, il ne peut pas être formé avec de l'acier recyclé aux alliages divers, mais uniquement avec des matières premières.

Parallèlement, ArcelorMittal présente des solutions d'éco-habitat pour les maisons individuelles et pour les immeubles de deux à trois niveaux. Il s'agit de structure préfabriquée en acier, profitant des qualités d'une architecture d'assemblage avec un chantier à sec et un acier 100 % recyclable. La maison Styltech construite à Saint Gely du Fresc dans le sud de la France avec une importante isolation thermique à sa structure métallique a bénéficié de la mention Bâtiment Basse Consommation. Comment un bâtiment en acier peut-il être un bâtiment basse consommation ?

Pourquoi ne pas comptabiliser l'énergie grise ? Les labels dit écologiques avec leur vision partielle facilitent et accréditent le green washing et non le développement durable.

Avec les procédés d'extraction et de fonte actuels qui génèrent une pollution importante, l'acier n'est pas le matériau écologique que présente l'industrie sidérurgique. C'est donc un matériau à utiliser avec modération.

Le verre est un matériau d'une grande richesse. Il est employé par de nombreuses industries comme celle de l'informatique avec la fibre optique ou les écrans tactiles, celle de l'optique avec les lunettes ou les objectifs photographiques, celle de l'automobile avec pare-brise courbe et anti-UV, celle de l'emballage avec les bouteilles ou les bocaux, celle de l'éclairage avec les ampoules ou les tubes, celle du design avec la vaisselle ou les luminaires… Le secteur du bâtiment avec ses besoins

94

ArcelorMittal Fact book 2010 cf. www.arcelormittal.com

58

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

2. CHANGER - INTÉRÊTS, DIFFICULTÉS ET MOYENS

de vitrage consomme 40 % de la production mondiale de verre.95 Le verre sert à des technologies de pointes. Au cours de son histoire, son potentiel a connu un développement exponentiel. La recherche continue à développer des procédés, produits et applications innovants. Le bâtiment consomme principalement du verre plat, obtenu par flottage. Ce procédé consiste à couler le verre en fusion sur un bain d'étain en fusion. Cette méthode mise au point par la société britannique Pilkington Brother dans les années 1950 a permis d'obtenir des verres clairs et lisses sans meulage ou polissage.

Aujourd'hui, plus de 80 % du verre plat est obtenu ainsi et 70 % de celui sert au bâtiment. La production mondiale du verre flotté en 2009 représenté 52 millions de tonnes consommées à 50 % par la Chine, 16 % par l'Europe et 8 % par l'Amérique du Nord.96

Le verre est un matériau incontournable pour le bâtiment. Il a une grande influence sur le confort de l'habitat et sa technologie peut favoriser des économies d'énergies. Aujourd'hui, nous vivons en moyenne 90 % de notre temps à l'intérieur. Les ouvertures vitrées en apportant une lumière naturelle et des vues sur l'extérieur participent au bien-être des habitants. Toutefois, les surfaces verrières d'un bâtiment sont généralement limitées pour des raisons structurelles, thermiques, de transparence, de sécurité, de bruit ou de lumière. En effet, un édifice s'appuie généralement sur des murs porteurs aux percements limités. Les verres courants ont une importante conductivité thermique qui entraine des déperditions de chauffage et également de surchauffe. Le simple ou double vitrage protège peu du vis-à-vis, des infractions, des nuisances sonores et des rayons UV. L'évolution technologique de la construction et du verre offre dès aujourd'hui de nombreuses solutions pour augmenter les surfaces vitrées.

Le verre a aussi des effets négatifs sur la planète. Sa fabrication consomme des matières premières non renouvelables comme le sable qui procure la silice (SiO2 70-73 % pour un verre usuel), le carbonate et sulfate de soude pour la soude (NaOH 13 - 16 % pour un verre usuel) et le calcaire et dolomie pour la chaux (CaO 8 - 13 % pour un verre usuel). La fonte des matières premières en verre est la principale consommation d'énergie (gaz et fioul) responsable d'importantes émissions de CO2.

Durant ce processus du dioxyde de sulfure (SO2) et des oxydes d'azote (NOx) sont rejetés dans l'atmosphère et participent à son acidification. Certains doubles vitrages utilisent comme gaz isolant l'hexafluorure de soufre (SF6) qui est un gaz à effet de serre très puissant. 1 tonne de SF6 provoque les mêmes effets que 23 900 tonnes de CO2.97 Le verre a une forte influence sur la consommation énergétique du bâtiment. En Europe, 20 % du chauffage est perdu à travers le vitrage. Celui-ci fait également varier la transmission de la lumière naturelle à l'intérieur, ce qui affecte l'usage de l'usage de l'éclairage artificiel. En fin de vie, le verre bénéficie d'un recyclage à 100 % qui participe à diminuer la consommation de matières premières et d'énergies. Toutefois, des verres constitués de films plastiques et de verre ont un recyclage compromis.

Rang

Entreprise

Pays

Chaines de production verre flotté

1

Saint Gobain

France

17

2

AGC Glass Europe

Japon

13

3

NSG-Group

Japon

11

4

Guardian

USA

8

95

Glass for Europe cf. www.glassforeurope.com

96

NSG Group cf. www.nsg.com

97

AGC Glass Europe cf. www.agc-glass.eu

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

59

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE Rang 5

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Entreprise Sisecam

Pays Turquie

Chaines de production verre flotté 7

Figure 19 : Le Top 5 européen de l'Industrie du verre flotté en 2009 sources : Glass for Europe

Les usines de production du verre flotté constituent de lourds investissements financiers sur le long terme. En Europe, seulement neuf compagnies en assurent la production. AGC Glass Europe n'est pas n'est pas premier en terme de volumes produits ou de chiffre d'affaires, cependant son engagement et ses actions pour un développement durable sont exemplaires. C'est pourquoi nous préférerons l'étudier à Saint-Gobain. AGC Glass Europe s'efforce de mesurer précisément son empreinte environnementale. Le bilan carbone est établi avec le suivi des émissions de CO2 des opérations directes de consommation d'énergie et des réactions chimiques durant la production sur une base mensuelle et annuelle. Afin d'avoir un bilan global, AGC Glass Europe mesure également sur une base de trois ans toutes ses émissions indirectes comme le transport du personnel, des matières premières, de la distribution au client, du produit en fin de vie… Cette analyse des flux de matières et d'énergies couplée à l'analyse du cycle de vie des produits, matières et énergies a permis à AGC de diminuer l'ensemble des émissions et de mesurer son impact de positif sur l'environnement : pour chaque tonne de CO2 produit pour les produits d'AGC, 9 tonnes de CO2 sont préservées par rapport à ses concurrents. L'innovation technologique est menée pour améliorer la composition et les performances des produits. Les miroirs de troisième génération ont été développés pour en améliorer la composition chimique et donc l'impact environnemental. Comparé à un miroir courant celui de troisième génération a 98 % moins d'ammoniac, il n'y a plus de cuivre et 99,1 % moins de plomb. Le transport par bateau et par train est privilégié, car il émet moins de CO2, de NOx, de SO2 et de particules que le camion. Ainsi, 64 % des matières premières sont transportées par bateau et train. En 2012, AGC Glass Europe a créé 170 000 tonnes de déchets dont 95,8 % furent recyclés et 4 % envoyé à la décharge. L'objectif d'AGC est d'arriver à 0 % de déchets en décharge.

Afin d'assurer des progrès continus, le groupe a choisi d'établir un solide système de gestion environnementale fondé sur la série de normes ISO 14 000. En 2010, AGC Glass Europe a reçu le certificat Cradle to Cradle attestant que leurs méthodes de production et composant sont respectueuses de l'environnement. _________

Parmi les trois matériaux de construction modernes : le béton, l'acier et le verre. Le verre a le plus large potentiel de progrès technologiques pour l'amélioration de sa production et de ses produits. Le béton ou l'acier ont des substituts écologiques comme le bois ou la terre. Le verre n'en a pas. Le verre avec ses possibilités de plus en plus larges peut contribuer à améliorer le confort et l'empreinte environnementale de l'architecture. Toutefois, ces immenses industries avec leurs lourds investissements pour financer leurs chaines de production n'ont pas d'intérêt direct à un changement.

2.2.2. Les entreprises de construction

Sur la planète, le secteur du bâtiment représente 10 % du PIB global (7,5 trillions de dollars) et emploie 111 millions d'individus.98 Comme le montre la figure 20, les grandes entreprises du bâtiment et des travaux publics sont chinoises. La Chine avec sa démographie, son grand territoire et son dynamisme économique est devenue le premier marché de construction pour les infrastructures et le bâtiment. Les entreprises chinoises bénéficient donc d'un énorme marché intérieur favorisant leur 98

GIP CARIF cf. www.carif-idf.org

60

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

2. CHANGER - INTÉRÊTS, DIFFICULTÉS ET MOYENS

HADRIEN GREMAUD 2013

hégémonie et développant leurs activités à l'étranger. Le groupe français Vinci est également un acteur mondial des métiers de la concession et de la construction. Vinci emploie près de 193 000 collaborateurs dans une centaine de pays. Le groupe est organisé selon cinq départements : Autoroutes, Concessions, Énergies, Eurovia et Construction qui représente le secteur le plus important avec un chiffre d'affaires de 15,3 milliards d'euros en 2012. L'optimisation des processus de construction est au cœur de gestion des projets du groupe.

Rang

Entreprise

Pays

Chiffre d'affaires (en milliards de US$)

1

China Railway Construction

Chine

76,2

2

China Railway Group

Chine

73

3

China State Construction

Chine

48,9

4

Vinci

France

45,1

5

China Communication Construction

Chine

40,4

Figure 20 : Le Top 5 mondial du BTP en 2012 source : Batiactu

Les grandes étapes de la constructions sont encadrées par la loi française. Les entreprises de construction sont consultées au moment de l'appel d'offre. Le dossier de l'architecte avec le permis de construire est alors présenté. Pour les marchés importants, les entreprises peuvent être mises en concurrence. Les entreprises intéressées réalisent alors un Avant Projet Sommaire (APS) qui estime coûts, quantités et délais du chantier. Sur cette base, maître d'œuvre et maître d'ouvrage choisissent une ou plusieurs entreprises. Celles-ci établissent alors un projet d'exécution comprenant les calculs, les plans d'exécution, les plannings et la recherche de sous-traitants. Le chantier démarre. La maîtrise d'œuvre, les entreprises et l'assurance contrôlent si les travaux sont bien conformes au projet durant le chantier et à sa réception.

L'avant projet sommaire puis le projet d'exécution traduisent le projet architectural en projet de construction. Pour estimer un bâtiment en coûts, en main d'œuvre et en délais, les entreprises utilisent des bases de données de prix, d'unités de temps et de qualification. Tous les bordereaux du bâtiment sont classés par corps de métier dans des ouvrages comme l'Annuel des prix du BTP, Batiprix ou Artiprix. Leurs publications sur papier ou en ligne sont continuellement mis à jour pour s'adapter aux évolutions du marché. Une tâche courante en architecture bénéficie d'une optimisation de ses matériaux et moyens de mise en place, ainsi que d'une meilleure précision pour au sein des bordereaux du bâtiment. Avec un prix inférieur et des estimations sûres, l'architecture courante prend un avantage face à l'architecture souple. Les procédures d'assemblage sont également mesurables avec précision, toutefois les méthodes et les coûts dépendent encore de plusieurs variables selon les matériaux, le matériel et l'artisan. Ainsi, l'estimation globale d'une architecture souple demeure plus incertaine. L'établissement des bordereaux pour la construction d'assemblage devra être mis en avant. C'est pourquoi les fabricants de matériaux d'une architecture souple gagneront à préciser pour chacun de leur produit le temps de mise en place, les moyens de transport, le matériel et les compétences en jeu. Ainsi, la maîtrise d'œuvre et les entreprises pourront diminuer les risques financiers de l'architecture souple.

Toutes les entreprises de construction n'ont pas les dimensions de Vinci. Comme nous l'indique la figure 21, seulement 200 entreprises emploient plus de 200 salariés. 93,6 % des entreprises dont l'activité principale est le bâtiment sont formées de moins de 10 salariés. 75,5 % des salariés du bâtiment travaillent dans des entreprises de moins de 50 employés et constituent pourtant DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

61

Outil de production Les entreprises

Les hommes

51 à 200 > 200 salariés salariés

Figure 21 : Entreprises du bâtiment en France Source Fédération Française du bâtiment (chiffres en milliers)

Les hommes

Effectifs salariés : 1 180 000 Répartition par qualification

IAC

84 000

7,1 %

Nombre d’entreprises et effectifs salariés en milliers - Estimations FFB

79 M d s

Répartition par secteur

t 50 Mds €

e m ent

74,9 %

Log

18,0 %

884 000

Activité sur le marché

en em og sl

ETAM

212 000

Ouvriers

€

Gros œuvre

802 000 salariés

68,0 %

378 000 salariés

32,0 % Figure 22 : Salariés du bâtiment en France Source : Fédération Française du bâtiment 99

Amélioration entretien 42 Mds €

Amélioration entretien 29 Mds €

32,5 Les% changements de mode 22,5 constructif % nécessitent généralement un temps de formation. En Neuf : 58 milliards d’euros 2011, Amélioration près de 63 000 : 71 salariés entreprises entretien milliardsdes d’euros : 129 milliards d’euros artisanales ontTotal suivis des formations professionnelles, 76 % dans le domaine technique et 23 % en gestion.

Ce qui représente un ensemble de 6,1 millions d'heures.100 Lorsque des habitudes professionnelles Estimations FFB

Second œuvre

Estimations FFB, Pôle emploi

ment

LeGrosbâtiment repose ses 42 Mds € 32,5 % 68,0 que % œuvre humaines. La figure 22 montre ressources 884 378 000 000 ouvriers constituent 74,9 % des salariés du salariés Améliora bâtiment.

32,0 %À eux, s'ajoutent 18 % d'Employés, T Techniciens et Agents de Maîtrise (ETAM). Cela signifie que 92,9 % des professionnels du bâtiments n'ont pas suivi d'études supérieures mais des La production La c formations professionnelles courtes. Les Ingénieurs et Travaux de bâtiment : 129généralement milliards d’euros Assimilés Cadres (IAC) sont diplômés d'un niveau Bac+5. Bref, la formation initiale du personnel ne représente pas le plus grand des investissements.

Cette répartition de la qualification Neuf Neuf Indi 37 Mds € une diversité de salaire. Un révèle également 21 Mds €maçon 21 28,7 % gagne chaque année entre 18 000 et 2116,3 000%€ alors qu'un ingénieur de production obtiendra entre 39 000 Indi 25 381 0 et 43 000 € par an.99 La majoritéHordes métiers du bâtiment ont un rôle physique. Ainsi, la moyenne sur 39 54 d'âge est jeune, notamment chez Vinci où elle se stabilise à 29 ans. La figure 22 indique que le second œuvre occupe 68 % de l'ensemble salarial. Cela Com s'explique par de plus nombreux chantier de restauration et des tâches plus longues à réaliser que pour le gros œuvre.

Logement

0,2

Vinci Construction cf. www.vinci-construction.fr

100

Fédération Française du Bâtiment cf. www.ffbatiment.fr

62

Amélioration entretien

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

Hors logement

de production

Nombre d’entreprises et effectifs salariés en milliers - Estimations FFB

11 à 50 salariés

19 Mds €

18 Mds €

0 à 10 salariés

1,5

802 000 salariés principalement sur

€

20,3

Second œuvre

79 M d s

325

167

28,7 %

e m ent

157

37 Mds

Log

41 Mds €

382

Neuf

Estimations FFB

474

71,4 % du montant global des travaux. Cela révèle Répartition par qualification qu'une grande structure ne sera pas forcement plus IAC rentable. En effet, la construction du bâtiment est 84 000 encore très liée au travail manuel. Les7,1coûts de main % d'œuvre sont incompressibles et s'applique de la même manière aux petites et aux grandes structures.

Lorsqu'une entreprise s'engage pour une construction ETAM 212 000 soupleOuvriers alors qu'elle est habituée à des constructions 884 000 courantes, cela présente un risque. Pour18,0 une% grande 74,9 % entreprise, ce risque peut être absorbé par d'autres chantiers parallèles. Une petite structure pourra plus facilement se spécialiser pour une architecture souple et répondre à une niche de marché. De plus, les Répartition par secteur grandes entreprises font également appel à des soustraitants.

Estimations FFB, Pôle emploi

129 milliards d'euros HT de travaux réalisés par 1 180 000 salariés travaillant dans 347 000 entreprises

Estimations FFB

51 Mds €

VEntreprises ERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE bâtiment PRINCIPES ET PERSPECTIVES UN DÉVELOPPEMENT DURABLE Travaux de à activité principale EffectifsPOUR salariés : 1 180 000

Bâ a

Bâ indus de s

Loc services

26 54

2. CHANGER - INTÉRÊTS, DIFFICULTÉS ET MOYENS

HADRIEN GREMAUD 2013

sont prises, en changer constitue un grand investissement. Tout d'abord un temps de formation est nécessaire pour intégrer les nouveaux savoir faire et principes. Changer c'est renoncer aux procédés passés donc accepté de perdre l'ancienne efficacité. Les évolutions techniques des outils et des matériaux ont facilités le travail pour pouvoir employer une main d'œuvre moins qualifié et travailler dans des délais plus courts. Une architecture souple peut à la fois faire revenir des connaissances et des savoir-faire dignes de charpentier. D'un autre côté, elle peut se déployer comme un simple assemblage modulaire qui serait facilement monté par un installateur sans qualification particulière.

Les principaux freins que les entreprises de construction opposent à une architecture souple sont lié à l'investissement fait dans le matériel et dans la formation du personnel. Renoncer à l'usage de machines coûteuses et parallèlement acheter tout un nouveau système d'appareil peut s'avérer un blocage économique. C'est pourquoi la location de matériel peut constituer une première étape vers le changement. La formation du personnelle nécessite un temps pendant lequel celui-ci ne sera plus une source de revenu mais de dépense. Un roulement intelligent des cycles de formation au sein d'une entreprise et le partage du travail peut favoriser un meilleur apprentissage.

2.3 Comment passer à une architecture souple ?

Nous avons vu l'intérêt de construire et d'habiter une architecture souple. Nous savons également que les procédés actuels du bâtiment s'opposent en partie au changement, qui remet en cause le choix et la fabrication des matériaux et leur mise en place. De nombreux acteurs de la construction ne sont pas prêts à modifier leurs habitudes. Le déni de l'impact négatif environnemental et social de l'architecture courante est grandement partagé. Se laisser porter par des solutions bon marché et fermer les yeux sur les conséquences de ses actes révèlent un choix de la facilité. Le changement ajoute un nouveau degré de complexité au projet. Comment en dépasser les difficultés ?

L'évolution vers une production de l'architecture souple peut être favorisée par la volonté de la maîtrise d'ouvrage et de la maîtrise d'œuvre. Celles-ci ont le pouvoir de choisir les matériaux et les constructeurs adaptés à leurs désirs. Comment favoriser le choix de meilleurs procédés ? Un choix s'établit par comparaison de diverses solutions. Des informations complètes sur le plan écologique, social et économique des matériaux et des procédés constructifs constituent une meilleure base pour choisir. Dans un premier temps, nous chercherons à voir comment l'information peut favoriser le changement.

Dans un deuxième temps, nous nous pencherons sur l'évaluation des actions humaines.

Connaître précisément son impact sur l'atmosphère, la santé ou la pollution sont autant d'indications qui permettent d'identifier et de prendre conscience de ses choix. Ces contrôles pourraient se présenter comme un contrôle médical, afin de prévenir et d'améliorer la situation. Une vague impression n'est en rien un état des lieux précis. Mesurer l'impact négatif et positif établit des valeurs de référence pour orienter et coordonner les actions de chacun. Des certificats contrôlants les conséquences globales d'une architecture favorisent le changement.

2.3.1. Des informations globales et transparentes pour mieux choisir

Entre deux produits répondants au même besoin, les informations de l'emballage deviennent autant de champs de comparaisons que d'arguments d'achat. Le prix n'est pas l'unique critère. Le marketing tend à afficher et à augmenter la valeur du produit. Ces informations ont un réel impact sur l'acquéreur. Avec la mode de "l'écologique", la moindre diminution de gaz à effet de serre ou l'utilisation de matières recyclées transforme un produit en une solution verte. Sans être mensongères, ces informations partielles peuvent être trompeuses. Un produit affichant une réduction de 20 % de ses émissions, peut paraître meilleur choix qu'un produit équivalent n'affichant pas de DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

63

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

telles valeurs alors qu'il n'émet peu voire pas de CO2. Une diminution des émissions de CO2 n'est qu'une diminution. Le green washing rend vert tout produit sous prétexte qu'il pourrait être plus polluant. Les produits affichants "sans plomb" ou "sans mercure" ne sont pas sains pour autant. Ils peuvent contenir d'autres substances toxiques et être responsables d'autres pollutions. Pourquoi ne pas afficher "sans plutonium" et arrêter tout effort d'amélioration ? Le green washing détourne les consommateurs de produits écologiques et perd leur confiance.

Les comparatifs normalisés et standardisés présentent une meilleure base pour choisir un produit. L'étiquette-énergie introduite en 1992 par la commission européenne a standardisé la classification de la consommation énergétique pour les appareils électro-ménagers ou des ampoules électriques. Cette présentation graphique regroupe par catégorie A+++, A++, A+, B, C, et D les diverses consommations en kWh en moyenne annuelle.

Cette obligation d'affichage a incité les fabricants à créer des produits plus économes en énergies. La directive Energy Using Products de la commission européenne est appliquée aux 27 pays membres et intègre la plupart des informations clefs sur le produit. La figure 23 présente l'exemple d'un réfrigérateur avec sa consommation électrique de 280 kWh/annum, une capacité de denrées fraîches de 155 L, une capacité de denrées congelées de 54 L et une nuisance sonore de 38 dB. La classe A++ correspond à l'efficacité énergétique calculée en fonction de la consommation énergétique et du volume de capacité de denrées. Ainsi, les consommateurs orientent leur choix avec confiance grâce à un système d'information transversal aux marques.

La seule comparaison de consommation énergétique aurait été trompeuse. Prenons l'exemple de deux fers à repasser : A et B. A consomme moins d'énergie car il a une puissance plus faible et inversement pour B qui consomme plus d'énergie avec sa puissance plus importante. Avec une puissance plus importante, B repassera plus vite que A. Avec une durée d'utilisation inférieure, B peut consommer autant voire moins Figure 23 : étiquette-énergie pour un d'énergie que A. Le meilleur produit équilibre ses diverses réfrigérateur caractéristiques. Une comparaison multi critères peut montrer Source : Commission UE faciliter la lisibilité de l'impact écologique, économique et social entre les produits. Ce type de comparaison s'apparente à la Tripple Bottom Line explicitée par John Elkington. Ainsi, trois algorithmes peuvent intégrer et pondérer de nombreuses données pour attribuer 3 notes du type A+++, A++, A+, B, C, et D. 3-4 valeurs clefs comme le bilan carbone ou la consommation énergétique peuvent également apparaît. Cette version simplifiée en triple étiquette semble plus adaptée pour faciliter les choix des usagers tout en leur offrant la possibilité d'obtenir des détails.

Un système d'information complet sur les produits pourrait soulever de nombreux préjugés.

Le papier recyclé semble être avantageux pour la nature puisqu'il limite la coupe des arbres, pourtant le papier recyclé nécessite beaucoup plus d'acides toxiques pour sa fabrication et contient des métaux lourds provoquant allergies et maladies de l'usager. Les informations partielles constituent une désinformation. Les informations complètes peuvent présenter pour tous les produits des effets négatifs et donc rendre le choix encore plus difficile. C'est pourquoi, un comparateur intelligent mesure et relativise les informations et les valeurs afin de pouvoir choisir le meilleur.

Afficher de telles informations sur les produits signifie que l'entreprise s'intéresse et mesure l'impact de ses produits sur leur cycle de vie. Mesurer ses actions et leurs conséquences sociales, environnementales et économiques constitue un investissement en temps et en argent. Cependant, 64

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

2. CHANGER - INTÉRÊTS, DIFFICULTÉS ET MOYENS

HADRIEN GREMAUD 2013

ces mesures permettent à l'entreprise de mieux se connaître, afin de trouver des stratégies d'amélioration. L'ouverture publique de ces informations qui peuvent être considérées comme internes et confidentielles, témoigne d'un changement d'état d'esprit. La concurrence demeure toujours forte. Toutefois, la transparence atteste de la responsabilité d'une entreprise. Avec les technologies de communications et d'informations actuelles, des documents erronés ou falsifiés peuvent discréditer une entreprise et ses produits. L'ouverture est un bon moyen de neutraliser la mauvaise publicité et les tentatives de diffamation.

Cette triple étiquette pour devenir une méthode comparable devra être normalisée. Elle devra se présenter de manière identique sur les divers produits d'une même catégorie. Le fabricant devra s'engager pour fournir les informations demandées, les tenir actualisées et plus proches de la réalité.

Un institut extérieur digne de confiance devra vérifier toutes les données et les contrôler régulièrement. Comme pour l'étiquette-énergie, cette triple étiquette peut être organisée par la loi.

Les institutions en charge de vérifier ses données, pourraient les mettre en ligne sur une plateforme ouverte. Les informations précises et contrôlées gagneraient la confiance des professionnels et du grand public. L'ouverture de la plateforme signifie non seulement que les outils de recherches et leurs résultats sont ouverts à tous, mais également que d'autres sites internet comme des constructeurs ou des marchands de matériaux peuvent intégrer certaines données à leurs pages de produit. La force d'internet repose dans l'hyperlien. Le procédé du mashup consiste à lier sur une application en ligne diverses sources de contenu. Les plateformes comparatives peuvent également mettre en avant des solutions alternatives. L'informatique et internet permettent de plus en plus d'obtenir des informations précises en quelques clicks. Toutefois, celles-ci sont rarement complètes et de sources vagues. C'est pourquoi, une plateforme de référence éclairera les choix des consommateurs et gagnera en popularité.

2.3.2. Évaluer ses actions pour mieux agir

Les certificats d'une architecture écologique connaissent de plus en plus de succès. En une vingtaine d'années, la plupart des pays ont développé leur propre système d'évaluation. La démarche Haute Qualité Environnementale (HQE) fut créée en 1993, Minergie et SB tool en 1996, LEED en 1999, Casbbe en 2001 et Green star en 2003. Ces labels favorisent la promotion d'une architecture durable. Les maîtres d'ouvrages et maîtres d'œuvre peuvent s'appuyer sur les outils d'évaluation et les exigences de la certification afin de satisfaire leur volonté de construire un bâtiment respectueux de l'environnement. L'attribution du label par une institution indépendante constitue un gage de confiance et de qualité. Cela permet également la comparaison des différents édifices évalués. Le label ajoute une valeur au bâtiment en révélant et communicant ses qualités architecturales durables.

Ainsi, le label peut motiver une démarche écologique. Toutefois, la simple vocation "marketing" du certificat peut faire passer une démarche écologique globale au second plan. Seuls les points d'évaluation du certificat seront traités.

Dans quel cas rechercher l'obtention d'un label vert ? Les procédures d'évaluation sont généralement effectuées à la livraison d'une construction neuve ou après une réhabilitation. C'est-àdire que les exigences du certificat auront été anticipées par le maître d'ouvrage et le maître d'œuvre.

Tous les systèmes d'évaluation et de notation ne sont pas égaux. Chaque label prêtera plus ou moins d'attention à tel ou tel critère. Raisons qui peuvent orienter certains choix architecturaux et constructifs. Le résultat de l'évaluation peut également décider l'investissement d'une démarche durable. La plupart des certificats sont exclusifs : la certification sera attribuée ou refusée.

L'investissement supplémentaire en études et travaux ne sera pas toujours récompensé. Devant ce risque, certains maîtres d'ouvrage préfèrent renoncer. D'autres certificats pallient à cette difficulté avec un système gradué. Le label américain LEED qui est le plus populaire au monde, attribut une note sur 70 points. Le bâtiment est analysé selon divers critères comme l'aménagement écologique du site (14 points), la gestion efficace de l'eau (5 points), l'énergie et l'atmosphère (17 points), les matériaux et les ressources (14 points), la qualité de l'intérieur (15 points) ou encore le processus de design (5 points).

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

65

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Ce barème arbitraire attribue au bâtiment un niveau : certifié (26 à 32 points), argent (33 à 38 points), or (39 à 51 points) et platine (25 à 70 points). Ainsi, l'évaluation du bâtiment est plus encourageante pour l'investisseur et la comparaison entre les bâtiments certifiés est plus facile.

Le succès d'une certification repose principalement sur sa clarté et sa simplicité. Avec des objectifs clairs et des principes simples, tous les acteurs du bâtiment peuvent concevoir et construire une architecture écologique. Avant la phase d'évaluation, le label devrait mettre en place des outils pragmatiques de pédagogie et de décision. Une méthodologie progressive coordonnera des éléments pluridisciplinaires. Une structure administrative légère facilitera également sa diffusion. Ces mesures de simplification sont à considérer avec précaution. Il ne s'agit pas de simplifier la réalité environnementale et constructive. Mais d'en apprécier la complexité avec des outils simples. Le rôle du certificat n'est pas de brider l'architecture, mais de l'aider à être meilleure. Bien que standards, les labels doivent avoir et développer une part d'adaptabilité selon le type de programme, de situation et de climat.

Que mesurer ? L'évaluation d'un bâtiment peut s'ouvrir à de nombreux critères. Cela peut être selon le triptyque du développement durable : écologique, social et économique. La filière du bâtiment et le marché de l'immobilier ont fait de l'évaluation économique, le point le plus développé.

Le calcul de l'empreinte environnementale entre progressivement en pratique. Les enjeux sociaux sont les moins étudiés pour l'architecture. Ils sont plus complexes à appréhender avec des éléments difficilement quantifiables. Considérer le bâtiment non comme un simple produit, mais comme l'élément d'un écosystème urbain constitue un défi. La figure 24 compare les divers points d'analyse des sept grandes certifications internationales.

HQE France

BREEAM UK

LEED USA

Minergie Suisse

greenstar Australie

CASBEE Japon

SB tool Canada

Bureau

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Commerce

✔

✔

✔

✔

✔

Industrie

✔

✔

Résidentiel

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Éducatif

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Médical

✔

✔

✔

Autres

✔

✔

Quartier

✔

Types de bâtiments

✔

✔

✔

Phases du cycle de vie Conception

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Construction

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Exploitation

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Rénovation / fin de vie

✔

Critères d'évaluation Site

✔

Environnement intérieur

✔

66

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

2. CHANGER - INTÉRÊTS, DIFFICULTÉS ET MOYENS HQE France

BREEAM UK

LEED USA

Minergie Suisse

greenstar Australie

CASBEE Japon

SB tool Canada

Énergie

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Ressources et matériaux

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Eau

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Transport

✔

Santé

✔

Confort

✔

Gestion

✔

✔

✔

✔ ✔

✔ ✔

Qualité d'usage

✔

Esthétisme

✔

Fonctionnalité

✔

✔

✔

✔

Approche Enjeux sociaux Enjeux économiques

✔

✔

Analyse coût global

✔

✔

Spécificités locales

✔

✔

Flexibilité d'analyse

✔

✔

✔

✔

✔

✔

★★★★★

★★★

✔

Vision à long terme

Niveau d'évaluation

★★★

★★★★

★★★★

★

★★★

Figure 24 : Comparatifs des grandes certifications d'architecture écologique Source : Utopies

Le bureau et le résidentiel sont les programmes les plus couverts par les certificats de l'architecture écologique, parce qu'il s'agit des deux types de bâtiments les plus courants. Les labels HQE, BREEAM et LEED sont les plus flexibles et s'adaptent à la majorité des cas architecturaux. Le label HQE est le seul à pouvoir évaluer un quartier. Cependant, cette analyse urbaine semble limitée puisque parallèlement l'approche HQE n'intègre pas les enjeux sociaux, économiques, l'analyse de coût global, l'adaptation aux spécificités locales ou une vision à long terme. Ainsi, l'évaluation HQE peut développer ses points d'analyse et les autres labels peuvent également développer leur expertise à une échelle urbaine.

L'ensemble des certificats étudie un bâtiment dès sa phase de conception. Principe qui permet de choisir au mieux les solutions architecturales et architectoniques. La construction est également évaluée. Certains chantiers ont un impact plus ou moins important sur l'environnement. Le béton aura tendance à acidifier les sols et augmenter la concentration atmosphérique de CO2.

Construire consiste à disposer un ensemble de matériaux ce qui représente une colossale quantité de matières et d'énergies. Là encore, le choix responsable privilégiera les matières et les énergies DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

67

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

renouvelables. La maintenance du bâtiment engendrera sur les années la plus grande consommation d'énergie. Aux USA, les bâtiments consomment environ 50,1 % de l’énergie totale et 74,5 % de l’électricité, et ils représentent 49,1 % de l’ensemble des émissions de CO2.101 La fin du cycle de vie du bâtiment, c'est-à-dire sa rénovation ou son recyclage, est considérée seulement par les certificats britannique (BREEAM), américain (LEED) et japonais (CASBEE). L'analyse du cycle de vie complet du bâtiment semble de plus en plus pertinente aujourd'hui. En effet, le renouvellement urbain rapide et une qualité architectonique médiocre ont diminué l'espérance de vie moyenne du bâtiment à 30-40 ans. C'est pourquoi anticiper la rénovation, l'adaptation ou le désassemblage dès la conception est un véritable enjeu et mérite d'être évalué par une certification qui a une vision à long terme.

Parmi les points d'analyse, les plus importants et les plus partagés sont : le site, l'environnement intérieur, la gestion de l'énergie, des matériaux/ressources et de l'eau. Cette base commune d'évaluation couvre la majorité d'une démarche responsable. Pourtant, ces cinq points constituent une minorité de par rapport à l'ensemble des points d'évaluation. Cela évoque la célèbre loi de l'économiste et sociologue Wilfried Pareto, connue sous la formule "principe des 80/20". 80 % des conséquences découlent de 20 % des causes. C'est pourquoi les acteurs de bâtiments ont intérêt à concentrer leur attention et leurs efforts sur les 20 % essentiel des critères d'évaluation d'une architecture durable.

Une approche d'évaluation élargie aux enjeux sociaux, économiques, au coût global, aux spécificités locales, à la flexibilité d'analyse ou au long terme sont principalement mis en place par les labels japonais (CASBEE) et canadien (SB Tool). Ces notions sont généralement complexes, dépendant de nombreux facteurs difficilement prévisibles et mesurables. Il s'agit de points essentiels à une démarche durable, cependant leur calcul semble subjectif et peu pertinent. Quand et comment les mesurer ? Au moment du projet, il est facile d'écrire que le bâtiment participera au confort des habitants du quartier ou à l'économie locale. Un bâtiment n'est pas figé dans le temps, comme il est habité, il possède une dimension vivante. Il évolue et s'adapte. Comment en favorisé l'attention sans évaluation ? Peuvent-ils s'autoréguler ? L'intérêt général et le bon sens y poussent. Toutefois, ces principes entrent en conflit d'intérêt avec des solutions faciles et bon marché. La pédagogie avec l'étude de cas globale d'une architecture écologique peut inspirer l'intérêt d'une approche globale.

Une analyse globale peut également être fractionnée à travers plusieurs certificats complémentaires, qui serait formé d'autant de point de vu différent. Par exemple, le certificat Cradle to Cradle® peut aborder la toxicité des matériaux, leur assemblage et leur cycle de vie. Et parallèlement, les collectivités locales peuvent encourager et récompenser une architecture et un urbanisme riche liés aux spécificités culturelles et géographiques ainsi qu'aux enjeux sociaux ou économiques.

Comme l'architecture et la ville évoluent dans le temps, les certificats pour être toujours plus pertinents devraient être réactualisés. Une vision à long terme implique une notion de continuité. Le cycle de vie d'un bâtiment est à considérer à chaque étape. Pour assurer le lien entre ces étapes, le bâtiment devra offrir une lisibilité claire. Dès la conception, la fin de vie est à prévoir. Comment faciliter les rénovations, le recyclage du bâtiment. Toutes les informations et les évolutions d'un édifice peuvent être consignées dans un dossier suivi, à l'instar d'un carnet de santé ou d'entretien. Ces documents organisés et actualisés aideraient au renouvellement des évaluations pour les labels, le travail entre les différentes interventions sur le bâtiment.

____________

La qualité des informations et des certificats pour une architecture durable peuvent favoriser le développement d'une architecture souple. La mise en place de telles exigences normées et contrôlées présente encore de nombreuses marges de progrès. L'amélioration du système passera par une meilleure pédagogie des principes architecturaux et du développement durable grâce à une

101

RIFKIN Jeremy, La troisième révolution industrielle, Paris, LLL, 2011

68

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

2. CHANGER - INTÉRÊTS, DIFFICULTÉS ET MOYENS

HADRIEN GREMAUD 2013

communication complète et efficace et des outils des pragmatiques. Savoir et comprendre facilitent un choix responsable. Ces changements commencent déjà à favoriser la transition à une architecture durable.

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

69

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

70

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

3. CONSTRUIRE PRINCIPES & PERSPECTIVES

"De tous les actes, le plus complet est celui de construire.102

102

VALÉRY Paul, Eupalinos ou L'architecte, 1923

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

71

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Nous comprenons que l'architecture actuelle mérite de changer. Les étapes préliminaires et nécessaires de compréhension de la situation planétaire actuelle et à venir, de ses enjeux et des pistes de réflexion puis des intérêts, des freins et des moyens au changement demeurent encore dans la sphère des idées ou de la vision. Ces paradigmes et ces notions à contre-courant aspirent à être transformés en acte. C'est pourquoi ce dernier chapitre s'intitule construire.

Énumérer le sommaire détaillé d'un manuel de construction est une approche fastidieuse et trop superficielle pour être source d'enseignement. À celle-ci, nous préférerons l'énoncé de principes dans une perspective constructive globale illustrés par des exemples de l'architecture vernaculaire ou de procédés contemporains. Toutefois, la haute technologie intégrée au bâtiment est une piste que nous écarterons. La domotique peut permettre quelques économies énergétiques comme avec l'ouverture optimisée des volets pour un chauffage passif sans sur chauffe. Mais ces capteurs, ces moteurs et ces ordinateurs consomment également de l'énergie. Leur courte durée de vie et leur recyclage compromis en font également des solutions à écarter. La basse technologie avec un bioclimatisme intelligent peut arriver à de mêmes résultats.

Dans un premier temps, nous nous pencherons sur l'élaboration des matériaux. De la sélection de la matière à son recyclage par la technosphère ou biosphère en passant par sa transformation en matériau. Ensuite, nous observerons les caractéristiques d'une architecture d'assemblage avec l'anticipation du chantier en atelier. Le bâtiment étant déjà préfabriqué, son érection se limite au simple montage qui procure des économies de temps et de nuisances. Enfin, nous nous intéresserons aux changements et aux opportunités de conception que permettent de tels modes constructifs. L'assemblage facilite les évolutions d'un bâtiment : le changement de son programme, de son aspect, de ses caractéristiques techniques, de son démontage, de son transport et de son changement d'adresse…

3.1. Élaboration des matériaux de construction

Si pour cuisiner de bons plats, il est préférable de choisir de bons ingrédients. De même pour construire de bons bâtiments, il est préférable de choisir de bons matériaux. Les matériaux de construction sont déterminés par la matière choisie et leur transformation. Une démarche durable veillera à sélectionner des matériaux qui ne présentent pas de dangers pour la santé et dont le recyclage n'est pas compromis.

Le choix des matériaux est intimement lié à la gestion des ressources. Dans les anciennes sociétés, la terre, les forêts et la pierre appartenaient au bien commun. Seulement après certains rituels et la vérification de leur bon usage, les matériaux de construction pouvaient être prélevés. Au Laos par exemple on attribue toujours des fonctions sociales et symboliques au bois utilisé dans la construction. Les arbres qui évoquent les esprits de la forêt sont craints et vénérés. Des astrologues sont consultés pour savoir le jour où les charpentiers et la communauté vont dans la forêt pour placer des offrandes telles des bananes, des fleurs, des bougies et du riz. Une prière est prononcée : "Tu seras mon palais, mon habitation, ma maison, mon refuge, tu es bon, tu es excellent". L'arbre est coupé et transporté en grande cérémonie.103

Nous allons considérer quatre familles de matériaux qui peuvent former une architecture souple : la Terre, le Végétal, la Pierre, le Métal et le Verre. Pour chaque type, nous montrerons les principaux représentants avec leurs valeurs de référence et leurs diverses opportunités. Nous opterons pour une approche du berceau au berceau en considérant le cycle de vie du matériau dans 103

OLIVIER Paul, Encyclopedia of Vernacular Architecture of the World, Cambridge, 1997

72

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

3. CONSTRUIRE - PRINCIPES ET PERSPECTIVES

HADRIEN GREMAUD 2013

sa globalité. Tout d'abord, en étudiant la sélection et l'extraction de la matière. Est-elle renouvelable ?

Génère-t-elle une pollution lors de son extraction ? Combien d'énergie sera nécessaire ? Puis, en considérant les procédés de transformation. Présentent-ils une toxicité pour les ouvriers ? Combien d'énergie et d'eau consommeront-ils ? Enfin, l'avenir du matériau. Sera-t-il recyclé par la technosphère ou la biosphère ?

De manière transversale, nous chercherons également à considérer l'impact de ces matériaux selon les trois piliers du développement durable. Chaque matériau a un impact plus ou moins négatif sur ces trois points. Un bâtiment est la combinaison de plusieurs matériaux. Les émissions provoquées par la fabrication de pièces en métal peuvent être absorbées par les éléments végétaux, ces mêmes végétaux peuvent purifier l'eau polluée par les extractions de pierres. L'idée d'une architecture durable est d'équilibrer ses constituants pour avoir un impact ni négatif, ni neutre, mais positif sur la planète.

3.1.1. Les Terres et les Argiles

Recouvrant l'ensemble de la surface de la Terre, les sols sont facilement accessibles. Mélangés avec l'eau, ils obtiennent une consistance qui les rend faciles à travailler. La terre est un des premiers matériaux de construction. L'argile est certainement le matériau de plus omniprésent dans le monde de l'architecture vernaculaire.104 La durabilité des constructions en terre varie énormément selon les diverses régions du monde, mais aussi sur un même territoire. Ces fragilités sont principalement dues à un manque de contrôle lors de la sélection de la matière première.

La terre est classée selon sa granulométrie : les graviers (60 - 2 mm), les sables (2 - 0,06 mm), les silts (0,06 - 0,002 mm) et les argiles (moins de 0,002 mm). Les silts ne contribuent ni à la cohésion, ni à la résistance et ni à la durabilité. C'est pourquoi leur grande proportion est à éviter. Les faiblesses apparaissent lors de l'hydratation de l'argile provoquant expansion et contraction. Pour ces deux raisons, l'argile doit conserver un minimum suffisant de sable ou de gravier afin de remplir les vides. En séchant au soleil, l'argile à un rétrécissement de 4 à 8 %. La plupart des sols contiennent 60 % de sables et de graviers et entre 20 et 30 % d'argiles. La formation du sol, appelée pédogenèse, est conduite sous l'effet de processus physico-chimiques. La stratification qui en résulte met en évidence une diversité de sols. La couche supérieure est constituée de matières organiques en décomposition. Il s'agit de la litière. Elle n'est pas intéressante pour la construction à cause de la présence d’éléments ligneux, feuilles, brindilles... À partir de 5 cm de profondeur, on découvre l'humus reconnaissable à sa couleur foncée, voire noire. La terre extraite pour la construction se situe entre l'humus caractérisé par une vie organique et la roche mère abondante en cailloux et en pierres.

La terre exploitable se situe à une profondeur moyenne variant entre 25 et 120 cm. Ces valeurs sont indicatives et dépendent grandement des spécificités du terrain. Les propriétés de la terre sont différentes selon les proportions de minéraux argileux comme la chaux, le quartz, les carbonates et les oxydes de fer qui donnent aux briques ce rouge significatif.

Les constructions en terre peuvent s'adapter à de nombreux climats. En zones arides, l'inertie thermique de la terre lui permet de jouer un rôle de réservoir climatique. Pendant la chaude journée, la terre restitue la fraîcheur captée durant la nuit. En effet, un mur de 40 cm d'épaisseur bénéficie d'un déphasage de 10 à 12 heures. Cet avantage est mesuré par la capacité thermique volumique. Celle de la terre varie entre 630 et 1 800 kJ/m3.°C en moyenne de 1 350 kJ/m3.°C alors que celle du béton est comprise entre 2 400 et 2 610 kJ/m3.°C et celle de la pierre entre 2 520 et 2 790 kJ/m3.°C. Cette comparaison signifie que la chaleur emmagasinée dans un mur de béton ou de pierre sera diffusée trois à quatre fois plus vite qu'avec un mur en terre. Cette propriété de la terre peut grandement servir une conception bioclimatique avec l'utilisation de mur capteur ou une ventilation naturelle organisée.

Contrairement à une idée reçue, la terre en elle-même est un mauvais isolant. La conductivité thermique d'une brique crue est de 0,75 W.m-1.K-1 et d'une brique cuite de 0,85 W.m-1.K-1 alors que 104

OLIVIER Paul, Encyclopedia of Vernacular Architecture of the World, Cambridge Press, 1997

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

73

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

les matériaux isolants présentent des valeurs proches de 0,04 W.m-1.K-1. Le béton ordinaire demeure au minimum deux fois plus conducteur que la terre avec des valeurs variant de 1,6 à 2,1 W.m-1.K-1.

La terre peut également être mélangée à des fibres végétales comme la paille, le foin ou le chanvre pour bénéficier de leurs propriétés isolantes. L'adobe ainsi formé a une conductivité thermique de 0,32 W.m-1.K-1.

Dans les zones tempérées, les constructions sont soumises aux précipitations. La principale faiblesse pour la résistance et la durabilité de la terre est la pénétration d'eau. Les inondations sont le risque majeur une architecture en Terre. À chaque mousson, les millions de pakistanais qui peuplent la région du Punjab souffrent des conséquences de l'inondation sur leur architecture en terre.

C'est pourquoi la pierre et les briques cuites sont préférées pour les fondations, les plinthes, les encadrements des ouvertures et toutes les autres parties exposées. La hauteur du soubassement varie de 25 à 100 cm en fonction de l'importance des risques. Sous les climats humides, des toits avec un important débordement permettent de préserver les murs en terre des précipitations. Les parois peuvent être protégées par un badigeon d'huiles naturelles ou l'application d'un enduit de plâtre ou de chaux. En Cornouailles, l'étanchéité de certaines constructions vernaculaires est assurée grâce à de la cire d'abeille ou du suif.

Les propriétés mécaniques de la terre varient selon sa transformation en matériau de construction. La masse volumique d'un tas de terre foisonné est comprise entre 1 200 kg.m-3 à 1 600 kg.m-3. Cette valeur augmente suite à une mise en œuvre par compactage comme le nécessite le pisé. On obtient alors idéalement Figure 25 : Ville de Shibam au Yémen une masse volumique de 2 000 kg.m-3. A contrario, les mélanges amendés en paille sont plus légers avec une masse volumique variant entre de 500 à 1 000 kg.m-3. Ces variations de masses volumiques ont des conséquences directes sur leur poids du bâtiment et donc l'adaptation d'un système structurel. De manière générale, la terre à une bonne résistance mécanique en compression et faible pour les efforts de traction, de flexion et de cisaillement. La terre mise en œuvre de manière monolithique comme le pisé ou la bauge a généralement une résistance à la compression d'environ 2 MPa. Les briques de terre crue ont des résistances à la compression pouvant aller de 2 à 5 MPa. Les constructions en Adobe peuvent s'élever à 8 ou 10 étages en attestent la figure 25. Les briques cuites creuses ont une résistance moyenne de 4 MPa. Une brique de terre cuite a une résistance courante entre 20 et 40 MPa et certaines peuvent atteindre des résistances en compression supérieures à 100 MPa. Afin de donner un élément de comparaison, le béton a une résistance courante entre 25 et 35 MPa, des bétons dits hautes performances peuvent atteindre des résistances de 80 MPa et certains bétons élaborés en laboratoire dits ultra hautes performances peuvent atteindre des résistances de 120 MPa.

Les constructions de terre crue reposent principalement des gestes ancestraux et l'énergie humaine. Mélangées à l'eau et la paille puis moulées, les briques d'adobe sèchent au soleil. Pour la fabrication du pisé ou de la bauge, le passage de la matière à l'élément construit est encore plus direct. L'argile mélangée à l'eau et à des fibres végétales est compactée à l'aide de pelles et de triques pour former les murs. Généralement, la matière première est extraite à proximité du chantier.

Bref, choisir de construire avec la terre crue représente une faible consommation d'énergie et 74

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

3. CONSTRUIRE - PRINCIPES ET PERSPECTIVES

HADRIEN GREMAUD 2013

d'émissions de CO2. La transformation des briques cuites est plus complexe et polluante. L'extraction de la matière première est faite mécaniquement à ciel ouvert. Les glaises transportées depuis des carrières diverses à la briqueterie sont mélangées pour obtenir la plasticité désirée. Un broyage participe également à la qualité du mélange. Le façonnage des briques est réalisé par une mouleuse à vis sans fin et par une coupe automatique. Le séchage naturel ou artificiel confère aux briques une dureté qui permet leur manutention. La cuisson augmente les qualités mécaniques de la brique et sa résistance à l'eau. La cuisson à 1 000°C dure entre 10 et 30 heures avec un palier à 600°C. Sous l'effet de la chaleur, la matière crée sa cohésion : le CaCO3 se transforme en CaO et CO2. Quantité d'émission qui s'additionne à celles dues par la combustion d'énergies fossiles. Bref, la brique pleine cuite à une énergie grise de 1,2 MWh.m-3.

La terre possède d'autres qualités intrinsèques. La brique présente une excellente résistance au feu, elle est classée M0 (matériau incombustible) selon la norme française. Par ailleurs, la terre absorbe une partie des bruits aériens notamment pour la brique crue. La brique cuite peut avoir un effet réfléchir les ondes sonores et amplifier les nuisances. La brique représentant une masse peut participer à la constitution d'une paroi acoustique isolante selon le schéma masse / corps souple / masse. Terre crue présente une excellente hygroscopie avec un µ de 10. C'est-à-dire qu'elle a une bonne capacité à laisser passer l'humidité à travers son épaisseur et à la laisser l'évaporer lorsqu'elle arrive de l'autre côté. Des parois respirantes améliorent la qualité de l'air intérieur et évitent les problèmes de condensation.

La terre employée depuis des millénaires pour bâtir sur l'ensemble du globe, propose une richesse de variantes de formes et d'emploi avec de multiples possibilités structurelles et décoratives.

La terre est une ressource abondante et facilement disponible. Sa transformation et sa mise en place s'appuient principalement sur un travail artisanal simple nécessitant une énergie fossile relativement faible. C'est pourquoi ce mode constructif est encore très actif dans les pays en voie de développement où les finances pour acquérir des matériaux manufacturés sont limitées et la maind'œuvre est facilement disponible. Dans nos économies urbanisées, la tendance est inverse avec des coûts de manutention plus élevés que l'achat de matériaux prêts à l'emploi. C'est pourquoi cette technique n'est plus courante dans les pays développés. Cependant, avec l'éveil des consciences ou la politique de communication menée par des associations comme Craterre, l'architecture en Terre revient de plus en plus.

Pourquoi considérer la terre comme un matériau propre à une architecture souple ? Il ne s'agit pas d'un matériau destiné à l'assemblage puisqu'il est maçonné. Certes oui, mais cette maçonnerie a une certaine souplesse. Un mur de briques cuites peut résister des siècles grâce son entretien. Les briques usées peuvent être décelées et remplacées sans risque de démolir le mur. Les briques usagées peuvent être concassées et retourner à la terre. La terre crue est encore plus souple. Le pisé ou les briques d'adobe liées avec de l'argile forment une maçonnerie constituée d'un seul matériau.

Lorsque des fissures apparaissent, les réparations sont des plus simples. On nettoie les zones fragilisées et on rebouche à nouveau avec de l'argile. Pour ce qui est de la démolition, réduire le matériau en miettes facilite sa biodégradabilité. L'emploi de la terre ne représente aucun danger pour l'homme. À l'inverse de la manutention du ciment qui provoque des maladies respiratoires et des irritations de la peau, la terre peut être manipulée sans gant, elle adoucit la peau.

3.1.2. Les végétaux : arbres, herbes, palmiers

Les produits du monde végétal servent depuis toujours et sur l'ensemble du globe aux constructions humaines. Les arbres en sont le principal représentant avec les conifères et les feuillus, mais il ne faut pas oublier non plus les nombreuses variétés d'herbes comme le bambou ou la paille ainsi que les plantes arécacées qui désignent les palmiers. Abondants et peu coûteux, ces matériaux légers, résistants et souples s'adaptent à de nombreux usages d'autant que chaque essence possède ses qualités. Le cycle de vie de ces matières renouvelables est respectueux de l'environnement et peut participer à son amélioration. De nombreuses églises russes, scandinaves, DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

75

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

des temples japonais ou des maisons à colombage du XIIème siècle attestent de la résistance du bois.

Le végétal est par excellence un matériau vert pour une construction durable.

Le végétal est une ressource naturelle. Nourries par la terre, l'eau, l'air et le soleil, les plantes poussent au sein d'un écosystème, où de nombreuses espèces animales et végétales interagissent entre elles dans un équilibre complexe. L'homme utilise la forêt depuis longtemps à travers la cueillette et la chasse, mais également pour l'abattage d'arbres et autres plantes pour en tirer des matériaux. Aujourd'hui, les ressources forestières sont de plus en plus surveillées par l'homme. Cette gestion appelée sylviculture consiste à favoriser la production et l'abattage des arbres en les adaptant au terrain et au climat, en les élaguant pour qu'ils grandissent vers la lumière, en amputant les arbres malades, en favorisant une biodiversité des espèces plantées et un peuplement stable c'est-à-dire avec une diversité des âges dans la plantation afin d'éviter les coupes radicales sur une parcelle. Afin que le végétal demeure une ressource renouvelable, il faut parallèlement à l'abattage replanter.

Cette gestion raisonnée des forêts fait encore exception. Depuis le XXème siècle, 50 % des forêts ont disparu. Les forêts et autres types de terres boisées couvrent au total près de 4 milliards d'hectares dans le monde, soit 30 % de la superficie des terres émergées selon les données de l'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO). La déforestation annuelle représente -7,3 millions d'hectares pour la période 2000-2005. La figure 26 représente la répartition du type de forêts sur le globe. Les forêts primaires sont composées d'espèces indigènes, sans trace visible d'activité humaine ne sont plus majoritaire, mais ce sont les forêts naturelles modifiées qui le sont. Celles-ci sont formées également d'espèces indigènes et révèlent des traces d'activité humaine et une régénération naturelle. Les forêts semi-naturelles sont gérées selon les règles de la sylviculture et aménagées selon des besoins prédéfinis. Enfin, les forêts de production et de protection consistent à l'introduction d'espèces par semis ou plantation pour une production de bois ou une protection des sols, des eaux ou de la biodiversité. En tenant compte des surfaces replantées, chaque année entre 13 et 15 millions d'hectares de forêts disparaissent, soit environ l'équivalent de la Belgique.105

52,7 %

36,4 %

7,1 % 3% Primaires

Naturelles modifiées

Semi-naturelles

Production

0,8 % Protection

Figure 26 : Caractéristiques des forêts du monde en 2005 Source : FAO

105

Planétoscope, Statistiques : Hectares de forêts détruites cf. www.planetoscope.com

76

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

3. CONSTRUIRE - PRINCIPES ET PERSPECTIVES

Pays

Surface boisée en millions d'ha

Russie

809 000 000

Canada

478 000 000

États-Unis

310 000 000

Chine

197 000 000

Australie

164 000 000

Congo

134 000 000

Figure 27 : Les pays les plus boisés en 2010 Source : ONF

HADRIEN GREMAUD 2013

Des certificats existent. Ils attestent d'une coupe sélective et de la régénération des forêts. Ils doivent devenir la norme obligatoire. Les choisir participe au développement durable. Comme le montre la figure 27, les forêts ne sont pas également réparties sur le globe. Le bois comme bien d'autres ressources naturelles est aujourd'hui transporté sur des milliers de kilomètres. Cette mondialisation complique le contrôle concernant une gestion raisonnée des forêts et le transport sur de longues distances participe à la pollution.

L'exploitation forestière est une gestion à long terme. Il faut au moins attendre 20 ans avant la première récolte. Ce bois sera utilisé pour fabriquer de la pâte à papier, des panneaux ou comme bois de chauffage. Au-delà d'un diamètre de 25 à 30 cm c'est-à-dire après 30 à 40 ans, les troncs seront sciés pour de la menuiserie et de la charpente. Les plus beaux arbres ne seront exploités qu'après l'âge de 100 ans, voire 150 ans pour les chênes.

La croissance du végétal participe à l'amélioration de l'atmosphère de la planète. En effet, les plantes poussent grâce au phénomène de photosynthèse. Sous l'effet de la lumière sur soleil, le végétal absorbe l'eau et le dioxyde de carbone captés dans le sol et l'air pour rejeter dans l'atmosphère vapeur d'eau et oxygène. Le CO2 est séquestré dans les fibres du végétal. Les surfaces boisées représentent une des principales sources de diminution de la concentration atmosphérique de CO2 avec l'ensemble des mers et océans. Choisir des matériaux de construction d'origine végétale et issus d'une exploitation contrôlée, lutte contre la dégradation de la qualité atmosphérique et du climatique. Ces matériaux permettent d'obtenir un bilan carbone non pas neutre, mais négatif (CO2 dans l'air) c'est-à-dire un impact positif pour l'environnement. Un hectare de forêt capte chaque année près de 50 tonnes de CO2 et 1 m3 de bois aura stocké dans sa vie 940 kg de CO2.106

Les végétaux constituent des matériaux qui peuvent s'adapter à de nombreux climats comme le révèle l'architecture vernaculaire. Dans les zones tropicales, des ossatures de bois ou de bambou supportent des membranes de feuillages de palmiers ou d'autres végétaux tressés. Tous les bois ou végétaux n'ont pas la même résistance aux intempéries. Le principe général est que leur dégradation est provoquée par la réunion de trois paramètres : l'humidité, la chaleur et l'air. Si un de ses éléments est absent, il n’y a pas d’attaques d'insectes ou de moisissures. Venise des bâtie sur une forêt de pieux. Le bois baigne dans l'eau chaude de la lagune depuis des siècles sans connaitre de dégradation, car il est privé d'air. Dans les zones continentales, le végétal peut se dresser comme une protection contre les hivers rigoureux. Les maisons canadiennes de rondins mettent en avant la résistance au froid du bois et ses capacités isolantes. En effet, le bois a une conductivité thermique relativement faible de 0,11 W.m-1.K-1 pour le contreplaqué à 0,36 W.m-1.K-1 pour le pin . Ainsi un mur ossature bois standard fini de 210 mm d’épaisseur a une capacité isolante de 20 % supérieure à un mur maçonné isolé de 330 mm. Outre les économies de chauffage (de 30 à 50 %), l’épaisseur moindre d’un mur ossature bois permet, pour même emprise au sol, un gain de surface habitable de l’ordre de 5 %.107 De plus, les fibres végétales sont utilisées pour constituer des nombreux isolants comme avec la paille pour les murs ou les toitures en chaume, mais également la ouate de cellulose formée de bois recyclé ou le feutre de chanvre utilisé pour les yourtes ou l'habitat moderne.

Pour l'usage structurel, le végétal recèle de nombreux avantages mécaniques. Le rapport poids / résistance est élevé. Pour les mêmes performances, un bâtiment en bois peut être 3 à 5 fois 106 BREZART Jean-Marc, La construction en bois in La Revue Durable n°17 (septembre-octobre 2006) 107

Organisation Nationale des Forêts cf. www.onf.fr

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

77

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

plus léger que s'il avait été maçonné. Cette différence de poids permet de construire sur un terrain en pente ou à faible portance. Les fondations adaptées à la charge seront moins importantes et moins coûteuses. La maison japonaise traditionnelle privilégie une charpente de bois qui repose sur quelques pierres posées au sol. Assemblage souple qui permet à l'ensemble de résister aux tsunamis et aux séismes. Nous avons déjà étudié dans la partie 2.1.2 les qualités mécaniques du bambou, c'est pourquoi nous nous concentrerons ici sur celle du bois. La figure 27 nous présente les capacités mécaniques du bois selon ses diverses espèces. Les bois tropicaux se distinguent de l'ensemble avec d'impressionnantes résistances en compression. Le rapport entre la densité et la solidité est évident : l'impressionnante masse volumique de l'ipé de 1 050kg.m-3 lui permet de résister à une compression de 110 MPa. C'est-à-dire autant que l'acier ou les bétons ultra performants. Les résineux présentent plus ou moins les mêmes propriétés mécaniques pour une masse volumique généralement plus faible. Cette différence de poids peut avoir des conséquences intéressantes pour le transport ou la conception des fondations. Pour que ces valeurs soient pertinentes, elles ont été mesurées sur des bois dont le taux d'humidité était identique (12 %). En effet, le taux d'humidité modifie complètement les propriétés mécaniques. Un bois vert à peine coupé est beaucoup moins solide qu'un bois sec. De plus, un bois vert se déformera plus facilement. Le séchage est nécessaire pour un usage constructif. Le bois est débité vert pour éviter que le tronc ne se fende en séchant. Les planches et autres pièces débitées sont disposées hors des intempéries hors de la pluie et au grand air pour un séchage naturel qui dure plusieurs mois voire plusieurs années. Un séchage industriel est plus rapide, mais ses chocs thermiques peuvent fragiliser le bois.

Espèces d'arbres

Résineux européens

Feuillus européens

Bois tropicaux

F MPa

E MPa

46

86

68

12 200

Épicéa

450

45

85

75

11 000

Pins

510

39

86

80

8 800

Douglas

540

55

93

85

12 100

Mélèze

600

53

101

93

12 500

Aulne

530

47

81

87

11 870

Peuplier

460

27

-

50

10 040

Hêtre

680

58

117

107

14 300

Frêne

720

51

145

113

12 900

Châtaignier

620

46

126

71

8 500

Chêne

710

58

100

97

12 500

Ayous

380

30

48

73

7 260

Okoumé

440

36

61

87

9 690

Iroko

650

57

80

105

12 840

Padouk

790

70

97

134

15 870

1 050

110

-

190

22 760

700

70

117

106

13 740

1 070

96

180

227

21 420

480

45

68

75

10 000

Azobe

T MPa

450

Teck

78

C MPa

Sapin

Ipé

Résineux nord américains

µ kg.m-3

W. Hemlock

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

3. CONSTRUIRE - PRINCIPES ET PERSPECTIVES µ kg.m-3

Espèces d'arbres Résineux nord américains W. Red cedar Herbe

Valeurs comparatives

HADRIEN GREMAUD 2013

C MPa

T MPa

F MPa

E MPa

370

32

55

51

7 900

600

80

240

100

14 000

Béton

2 400

35

3

7

11 000

Brique

2 200

30

12

14

12 200

Acier

8 000

110

250

250

200 000

Bambou

Figure 27 : Capacités mécaniques des espèces végétales couramment employées dans la construction µ : masse volumique C : Compression T : Traction F : Flexion E : Module d'élasticité Sources : YVES Benoit, Le Guide des essences de bois, Eyrolles, 2008

La durée de vie du bois peut être difficile à estimer. Il est principalement composé par la cellulose, la lignine et l'eau qui forment des aliments de choix pour des agents biologiques destructeurs comme les insectes et les champignons. Le bois est composé de deux parties : son cœur appelé duramen et l'aubier sur l'extérieur où circule la sève. Cette deuxième partie plus fragile est moins durable. La norme française NF EN 335 fait le lien entre la durabilité d'un bois et son utilisation. Cinq classes d'emploi permettent d'évaluer les risques auxquels le bois va être exposé. La classe 1 correspond à une situation où le bois est à l'intérieur non exposé à l'humidité (parquet, lambris, escaliers, porte…). La classe 2 regroupe les bois à l'intérieur soumis à une humidité occasionnelle élevée (charpente, ossature…). La classe 3 décrit des éléments en extérieur soumis à une humidification fréquente (bardage, menuiseries extérieures, poteaux…). La classe 4 présente des bois en contact avec le sol ou avec de l'eau douce donc soumis à une humidification permanente ou prolongée (terrasse, mobilier, bardage,…). La classe 5 correspond à une situation où le bois immergé totalement ou partiellement dans de l'eau salée (piliers, pontons…). La figure 28 présente les principales essences de bois de construction par rapport à cette classification.

Espèces d'arbres

Classes Naturel ou avec Traitement

1

2 N

3 T

N

4

N

T

T

N

T

Sapin

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Épicéa

✔

✔

✔

✔

Pins

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Cèdre

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Douglas

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Mélèze

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Aulne

✔

✔

✔

✔

Peuplier

✔

✔

✔

✔

Hêtre

✔

✔

✔

✔

Frêne

✔

✔

✔

✔

Châtaignier

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Chêne

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Résineux européens

Feuillus européens

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

79

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Espèces d'arbres

Classes

Bois tropicaux

Résineux nord américains

1

2

Robinier

✔

✔

Ayous

✔

✔

Okoumé

✔

Movingui

3

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Iroko

✔

✔

✔

Wengue

✔

✔

Padouk

✔

Ipé

4

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Teck

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Azobe

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

W. Hemlock

✔

✔

Séquoïa

✔

✔

✔

✔

✔

✔

W. Red cedar

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Figure 28 : Durabilité des bois en fonction de leur classe d'utilisation Source : Norme Française NF EN 335

La durabilité du bois peut être améliorée par des traitements en scierie ou son entretien. Le traitement physico-chimique de l'autoclave améliore la durabilité du bois contre les agressions biologiques. Les planches débitées sont entreposées dans un conteneur, on vide l'air, on remplit d'un liquide de protection, le bois immergé et sous l'effet de dépression absorbe le produit jusqu'au cœur de ses fibres. Le conteneur est vidé et le bois séché artificiellement. Une autre méthode appelée oléothermie procède par la chauffe du bois à moins de 160°C pour faire évaporer l'eau puis son imprégnation dans un mélange d'huile végétale (lin, huiles essentielles, etc…) et d'adjuvants naturels chauffés entre 50 et 80°C. Ces deux phases réalisées dans la même cuve, entraînent une pénétration sur 2 à 3 mm de profondeur et augmentent son caractère hydrophobe. Ainsi, le bois devient plus stable et plus durable. Un dernier procédé utilise la technologie des résines UV liquides. Elles sont mélangées à des diluants, imprégnées dans le bois puis sous l'action de puissantes lampes UV, les résines durcissent pour former un film d'une flexibilité et une dureté exceptionnelles, capable de résister aux coups et aux rayures. Ces traitements sont controversés en raison de leur importante consommation énergétique, l'émission de substances polluantes et toxiques dans l'atmosphère. De plus, le bois modifié compromet sa biodégradabilité. C'est pourquoi un entretien traditionnel du bois avec des peintures écologiques et de l'huile de lin participe à augmenter sa durée de manière saine.

Contrairement à une idée reçue, les végétaux ont une bonne résistance au feu. La paille en ballot ou en chaumière est disposée de manière si dense que l'oxygène peine à participer à la combustion et le feu s'éteint de lui-même. Le bois dont la combustion sert au chauffage présente également de bon comportement aux incendies. Une structure en bois conserve son rôle porteur sous des hautes températures pouvant atteindre 1 200°C. Le bois reste intact un centimètre seulement sous sa surface carbonisée et la capacité portante de la section résiduelle reste préservée.

En comparaison, l’acier perd ses capacités porteuses à 450 °C et la résistance à la compression du béton se réduit des deux tiers à partir de 650 °C.

Le végétal peut également participer au confort acoustique. De nombreuses solutions comme les panneaux de fibres de bois ou de lièges pour les murs ou les plafonds, les revêtements de sol en jonc de mer ou moquette d'origine végétale participe à l'absorption des fréquences aériennes. Le végétal a grandi en se nourrissant d'eau. Sa structure cellulaire en a fait un matériau de respirant. Ses 80

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

3. CONSTRUIRE - PRINCIPES ET PERSPECTIVES

HADRIEN GREMAUD 2013

capacités hygroscopiques en font un véritable régulateur d’humidité, favorisant ainsi une atmosphère intérieure saine. Le confort qu'apporte le végétal est également psychosensoriel. Le matériau facilite la création d'une atmosphère authentique et chaleureuse participant au bien-être de l'habitant.

Le bâtiment peut choisir les ressources végétales pour de nombreux usages. Selon ses propriétés structurelles, il peut devenir ossatures, charpentes, huisseries, parquets, escaliers, bardeaux, tuiles, volets, claustras, balcons, terrasses et autres auvents. Ses fibres peuvent également être réagencées pour devenir panneaux acoustiques, feutres isolants, tapis de sol, linoléum, membrane de toile ou tissu d'ameublement. Le végétal "vivant" peut également participer au bâtiment comme le montrent les murs ou les toitures végétalisées. Aux nombreux essences végétales s'ajoutent une une multiplicité des options de façonnage, de peinture, de lasures ou huiles qui en modifient l'aspect et participe à leur entretien. En fin de vie, si la matière végétale n'a pas été compromise par des colles et autres adjuvants synthétiques, le matériau biodégradable peut se décomposer pour nourrir la biosphère ou être recyclé par la technosphère.

Le végétal est un matériau qui permet des économies durant tout son cycle de vie. Sa production demande seulement de la terre, de l'eau, du soleil et du temps. Pas de lourds investissements matériel et humain pour extraire la matière première. La transformation se limite généralement à peu d'étapes : la coupe, le débitage, le séchage et un possible traitement. Le processus ancestral bien que modernisé par la technologie contemporaine peut sembler archaïque comparer aux chaines de production du ciment ou de verre flotté. La mise en place d'un bâtiment en bois est rapide et économique. Les éléments peuvent être préparés en atelier et le chantier se limite au simple montage, ce qui optimise la gestion des effectifs. Pour ces raisons, en Amérique du Nord et dans les pays nordiques, jusqu'à plus de 90 % des maisons individuelles sont construites en bois.

Une structure végétale est un assemblage qui facilite encore les interventions successives toujours à moindre coût que sur un édifice maçonné. En fin de vie, le démontage remplace la coûteuse démolition et l'ensemble des matériaux biodégradables peut être recyclé. La pratique vernaculaire d'une architecture végétale est souple. La grande famille des matériaux d'origine végétale a un rôle majeur pour la construction d'une architecture souple.

3.1.3. La pierre

La pierre est un matériau de construction inorganique issue de la roche à surface de la Terre ou à faible profondeur. À son état naturel, la roche est classée selon trois grands groupes géologiques. Le plus ancien désigne les roches magmatiques issues du refroidissement du magma en lithosphère soit la formation de la croute terrestre. Ces roches sont caractérisées par une haute teneur en silicates, il s'agit par exemple du basalte ou du granite. Le deuxième groupe désigne les roches sédimentaires, formées par la compression de débris de pierre ou de sédiment sous l'action de l'eau ou des glaces. Ces roches comme le calcaire, le grès ou le schiste peuvent contenir des traces de vie fossilisée. Le troisième groupe rassemble les roches métaphoriques. Elles sont produites par la transformation d'anciennes roches et d'huiles sous l'action de hautes pressions et hautes températures. Elles ont généralement des plans de clivage et un grain fin, comme le marbre, l'ardoise ou le quartz.

À la surface, les roches sédimentaires prédominent bien qu'elles ne constituent qu'une fine épaisseur. Les roches magmatiques et métaphoriques recouvrent également toutes les régions du monde. Les roches sont modifiées au cours du temps sous l'action de la glace, des cristaux de sel, de la pluie, du vent ou de la mer. L'érosion ainsi que le développement de végétaux, lichens ou mollusques cassent la matière et la rendent plus accessible. L'architecture vernaculaire en raison des moyens de transport limités, favorisera une exploitation des ressources locales notamment si elles sont faciles d'accès. Ainsi, il n'est pas étonnant de trouver à proximité d'une rivière des bâtiments utilisants des galets pour leurs fondations. L'excavation est une alternative à la construction qui fait l'économie de l'extraction, du façonnage, du transport et de l'appareillage des pierres. En effet, la fabrication de l'habitat troglodyte se limite à la destruction partielle de la roche et à son évacuation.

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

81

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Cette solution qui rappelle la vie primitive dans les grottes, a servi à des lieux célèbres comme pour la région des Cappadoce en Turquie ou pour les temples d'Ajanta en Inde. Le transport des pierres a toujours été une difficulté. Dès l'antiquité, les blocs de calcaire descendaient le Nil sur des dizaines de kilomètres avant d'ériger les pyramides. Le transport fluvial a permis l'édification en pierre des principales villes d'Europe. Aujourd'hui, le transport est facilité, mais il coûte cher à la planète. Il est la deuxième source de pollution au monde après le bâtiment. La mondialisation s'est étendue également aux carrières de pierres. Ainsi les carrières proches ne sont de plus en plus oubliées, pour favoriser celles de premier plan international comme celle de Carrare et de son célèbre marbre. Les centaines de tonnes de pierres parcourent des centaines voire des milliers de kilomètres avant d'arriver au chantier. Cette tendance actuelle peut être prise à contre-courant. Peter Zumthor pour l'édification des thermes de Vals a engagé la réouverture d'une carrière locale fermée depuis des années. Choix architectural et politique a permis au bâtiment sa meilleure intégration dans le paysage.

La pierre n'est pas une ressource renouvelable. Au fil du temps, les carrières s'épuisent et les gisements accessibles se font de plus en plus rares. De nouvelles exploitations peuvent apparaître diminuant la surface des zones sauvages et augmentant les distances de transport des pierres. Les carrières abandonnées peuvent être redonnées à la nature par une politique de reforestation. En effet, laisser une zone purement minérale est aride et limite le développement de la biodiversité animale et végétale. Pour restreindre la consommation de nouvelles carrières, nous pouvons favoriser son recyclage. Cette pratique était couramment employée de par le monde. Pendant des siècles, les nouvelles constructions étaient érigées avec les ruines des anciennes. La résistance de la pierre et sa durabilité lui permettent de conserver ses propriétés pendant des siècles. Toutefois, certaines pierres sédimentaires notamment se dégradent plus rapidement et leur recyclage nécessite une certaine attention afin de ne pas fragiliser la nouvelle construction. Ce recyclage regroupe parpaings, boutisses et blocages pour constituer des nouvelles maçonneries. Les pierres de parement de faible épaisseur sont plus difficiles à récupérer intactes après une démolition. De plus, leur spécificité et leur quantité limitent leur application à de nouveaux édifices. Depuis quelques décennies, l'usage de la pierre en architecture se limite à un rôle non plus structurel mais seulement décoratif. Les pierres sont débitées en plaques collées ou agrafées au sol ou au mur. Pour ces raisons, le recyclage de la pierre est actuellement contraint.

La pierre est résistante en compression, c'est pourquoi elle est utilisée pour les fondations, les murs porteurs, les colonnes, les arches, les dômes, les voûtes ou les linteaux. La pierre a longtemps été choisie pour l'érection de fortifications. Grâce à son poids et à sa densité, beaucoup de pierres peuvent résister aux boulets de canon. La dureté est un paramètre physique qui a des implications importantes pour la construction mais également tout au long de la chaine de production des pierres (extraction, sciage, polissage). La méthode la plus proche de la réalité et la plus facile à mettre en place pour estimer la dureté de la roche est d'utiliser l'échelle de Mohs. Ce procédé considère les propriétés des minéraux constitutifs de la pierre pour en déterminer sa résistance. Par exemple, la dureté d'un calcaire est égale à 3 car la dureté de la calcite est égale à 3 sur l'échelle de Mohs. Un granite composé de composé de 50 % de feldspath (dureté Fed = 6), 35 % de quartz (dureté Q = 7) et 25 % de micas (dureté Mic = 3) est calculée Dgranite = (50 x 6 + 35 x 7 + 25 x 3)/100 = 6,2. La figure 29 nous donne les principales propriétés mécaniques d'un échantillon de pierres de construction.

Pierres Calcaire

Dureté Mohs

µ kg.m-3

Porosité %

C sec Mpa

C saturé MPa

3

2 660

0,38

78

65

Marbre

3,5

2 710

0,34

98

88

Granite

6,6

2 590

1,33

162

135

82

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

3. CONSTRUIRE - PRINCIPES ET PERSPECTIVES

Figure 29 : Propriétés mécaniques des pierres C : résistance à une compression uniaxiale sur pierre sèche et saturée en eau Source : Institut Scientifique de Rabat, Maroc, section Sciences de la Terre, 2009

La porosité contrôle tous les autres paramètres physiques de la roche (densité, perméabilité, absorption d'eau, conductivité électrique et thermique...). Elle correspond au rapport du volume total des pores sur le volume total de la roche et s'exprime en pourcentage. L'importante porosité du granite ne l'empêche pas d'avoir une résistance à la compression deux fois supérieure à celle du calcaire. Toutefois, la porosité à une certaine influence sur la résistance mécanique, puisque qu'une pierre saturée d'eau à une plus faible résistance à la compression que sèche différence qui peut varier de 8 à 17 %. De manière générale, les roches magmatiques ont les meilleures résistances mécaniques. La durabilité dépend également de la densité de la roche ainsi que sa capacité à résister à l'érosion. En zones urbaines ou industrielles, les acides de la pollution atmosphérique peuvent détériorer les pierres. Certaines pierres comme la pierre ponce ont une structure cellulaire qui leur donne de hautes qualités hygroscopiques, mais son usage est limité pour le bâtiment.

La pierre est utilisée sous différents climats. Ses propriétés thermiques peuvent participer à une architecture bioclimatique. Comme le montre la figure 30, la pierre a généralement une importante conductivité thermique ce qui en fait un mauvais isolant. Seuls les roches volcaniques magmatiques constituées naturellement par scories ou projection, présentent une faible conductivité thermique comme la pouzzolane. L'inertie thermique de la pierre, c'est-à-dire sa capacité à stocker la chaleur est son meilleur avantage. Les pierres de haute densité comme le marbre, le granite ou l'ardoise ont une capacité de stockage d'énergie moyenne de 2 025 KJ.m-3.°C et les pierres de moyenne densité comme le grès ou le calcaire présente une valeur de 1 650 KJ.m-3.°C. La pierre présente les meilleures capacités de stockage des matériaux de construction comme le verre, le béton et la brique. L'eau qui peut être utilisé comme élément architectural sous forme de bassin ou d'aquarium affiche la valeur exceptionnelle de 4 190 KJ.m-3.°C. Le rayonnement solaire irradiant la paroi de pierre est, en partie, absorbé par celui-ci, transformé en chaleur et accumulé en son sein. La chaleur sera restituée dès que la température baisse par convection avec l'air environnant ou par radiation avec les matériaux en contact. Ce déphasage thermique permet de conserver un confort intérieur stable alors que les températures extérieures varient entre le jour et la nuit. De plus, la chaleur latente de la pierre est faible, elle reste toujours fraiche au toucher ; ce qui peut être un avantage dans les pays chauds peut être un inconvénient dans les pays froids. La masse importante de la pierre lui permet de jouer un rôle acoustique pertinent dans le bâtiment.

Isolant

Ardoise

Basalte

Calcaire

Granite

Grès

Marbre

Pouzzolane

0,04

2,5

2

1

2,2

1,3

2,5

0,15

Figure 30 : conductivité thermique de différentes pierres en W.m-1.K-1 Source : Pierre Durabilité

La pierre présente de nombreuses qualités esthétiques. Lorsque Peter Zumthor exprime sa passion pour le travail des matériaux, il prend l’exemple d’une pierre, qu’elle soit sciée, polie, poncée, percée, taillée… cette même pierre peut prendre des dizaines d’aspects différents.108 Au-delà de sa texture, son appareillage avec le dimensionnement des pierres, l'épaisseur des joints ou les courbes des voûtes participent à une recherche esthétique. Construire en pierre nécessite le temps de tailleurs de pierre. Cette main-d'œuvre qualifiée représente un surcout financier c'est pourquoi la pierre de taille se limite généralement aux riches demeures. En plus de la simple taille, la pierre peut être sculptée : les bas-reliefs ou statue en rond de bosse peuvent participer à une architecture.

108

ZUMTHOR Peter, Athmosphères, conférence au château de Wendlinghausen, Allemagne, 2003

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

83

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Comment la pierre peut-elle participer à une architecture souple ? Au premier regard, elle semble tributaire d'une architecture diamétralement opposée fondée sur des procédés de maçonnerie. Un mortier lie les blocs de pierre entre eux, ce qui constitue un ensemble rigide formé de divers matériaux. Toutefois, cet ensemble de blocs obtient une certaine souplesse. Lorsqu'une partie est endommagée, les réparations se limitent à la zone concernée : de nouveaux blocs sont intercalés pour remplacer les anciens. Lors d'une destruction, le mortier est facilement séparé de la pierre.

Grâce à leur résistance, les blocs de pierre peuvent être récupérés et réemployés pour d'autres constructions. Le mortier qui apparaît comme la principale contradiction avec une architecture souple peut être choisi pour sa séparation facile de la pierre. L'utilisation de la pierre dans le bâtiment n'a pas exclusivement recours au mortier. Il existe des maçonneries dites de pierres sèches. Dans le sud de la France, ces murs de soutènement en pierres sèches sont encore fréquents. La cohésion de l'ensemble est assurée par le poids et la disposition de l'ensemble. Entre les pierres, des vides permettent la libre circulation des eaux. Les ouvrages incas comme ceux de Kuzco au Pérou, présentent d'épaisses murailles dont les pierres sont simplement posées les unes au-dessus et à côté des autres. Elles furent taillées et poncées avec une telle précision, que l'espace entre deux pierres est si fin qu'on ne peut pas y insérer une feuille de papier. Cet assemblage de grande précision a une excellente durabilité comme en témoignent les édifices évoqués. Sur un mur de pierre classique, le mortier est généralement le premier à s'user et à fragiliser l'ensemble. Des éléments de pierre peuvent fonctionner comme des emboitages comme en témoignent les fondations de la maison traditionnelle japonaise. Quelques blocs de pierre sont partiellement enfoncés dans le sol. Sur la partie en surface, un renfoncement sculpté sert de réceptacle pour accueillir les poteaux de la charpente. Bref, la pierre présente de nombreuses opportunités pour une architecture souple.

3.1.4. Le métal et le verre

Le métal et le verre sont devenus depuis la révolution industrielle, les matériaux emblématiques de l'architecture moderne et contemporaine. Ces deux matériaux ont grandement participé à l'amélioration du confort des habitants. Lorsqu'on pense à l'usage du métal en architecture, les premières images qui viennent sont généralement celles de structures d'acier. En effet, celles-ci en diminuant les surfaces porteuses offrent plus d'espace et libèrent les façades. Mais le métal a bien d'autres applications plus répandues et effectives sur le confort. La couverture en zinc ou en cuivre des toitures protège de manière efficace et élégante les intérieurs des intempéries. Le métal est le matériau de référence pour la quincaillerie. Les serrures, les gonds, les roulements ou les rails rendent mobiles et adaptables divers éléments d'un édifice. Le métal a aussi fait rentrer dans l'architecture les réseaux de confort que sont l'eau courante, le chauffage et l'électricité. Les tuyaux et câbles de cuivre sont la référence pour l'eau et l'électricité. Les robinets, les interrupteurs, les radiateurs sont aussi métalliques. Le verre fait entrer la lumière dans les intérieurs. Les ouvertures s'agrandissent laissant entrer plus de lumière naturelle. Le verre sert également d'enveloppe aux lampes et participe à l'éclairage artificiel. Bref, sans ces deux matériaux nos bâtiments ne seraient que peu confortables.

Ces deux matériaux sont utilisés depuis l'antiquité. Toutefois, les difficultés de leur mise en œuvre artisanale les ont écartés d'un usage courant dans le bâtiment avant la révolution industrielle.

Auparavant, le minerai était extrait à coup de pioche et chaque clou, serrure ou rambarde était issu du long travail du forgeron. Le verre soufflé à la force des poumons se présentait comme un grossier vitrail ou d'épais carreaux remplis d'impuretés. L'industrialisation a transformé l'usage de ces matériaux. L'énergie du charbon et du pétrole ont permis de faciliter l'extraction des matières premières et leurs transformations. La mécanisation et le perfectionnement des procédés des usines ont permis d'obtenir des produits d'une qualité bien supérieure tout en diminuant les coûts grâce à une économie d'échelle. Les poutrelles d'acier ou le verre flotté en sont des exemples probants. Dès le XIXème siècle, ces produits changent la manière de construire. Aux États-Unis, le clou industriel s'avéra être un des plus grands vecteurs de la conquête de l'Ouest. En effet, il permit aux pionniers de construire sans véritable charpentier leurs maisons, leurs villes et leurs fabriques. Aujourd'hui, le 84

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

3. CONSTRUIRE - PRINCIPES ET PERSPECTIVES

HADRIEN GREMAUD 2013

métal et le verre bénéficient des progrès de l'industrie. L'éventail de produits en métal et en verre pour le bâtiment est immense et continue à s'accroitre ainsi que les processus de personnalisation.

Le métal comme le verre utilise des ressources non renouvelables, c'est-à-dire des ressources limitées. On estime qu'il reste 78 ans de réserves mondiales de minerais de fer au rythme d'exploitation actuel.109 L'extraction des minerais s'avère polluante. L'extraction d'une tonne de fer génère en moyenne 67 tonnes de gravats et une tonne de cuivre génère 114 tonnes de gravats.

L'énergie utilisée pour forer, remonter, concasser et séparer le minerai de la roche est principalement alimentée par le pétrole. L'extraction rejette dans l'atmosphère des particules de roches et de métaux lourds qui participent à la pollution de l'air, des eaux, des sols, de la faune et de la flore. Certains minerais pour être séparés de la roche nécessitent une grande consommation d'eau ou d'acides qui ont des effets néfastes sur l'environnement. De même que pour le métal, l'extraction et le transport des matières premières du verre consomment de nombreuses matières non renouvelables. La transformation des matières premières en métal ou verre nécessite une importante quantité d'énergie.

L'acier est fondu à une température de 1 560°C et le verre à 1 050°C. La combustion du charbon et du gaz permet d'atteindre de telles températures. En somme, l'acier a une énergie grise moyenne de 60 MWh.m-3, celle du cuivre est de 140 MWh.m-3, celle du zinc est de 180 MWh.m-3, celle de l'aluminium est de 190 MWh.m-3 et celle du verre est de 105 MWh.m-3. Bref, le métal et le verre ont les énergies grises des matériaux de construction les plus élevées. À titre comparatif, les valeurs d'énergie grises de la brique cuite ou du lamellé-collé est de 1,2 MWh.m-3, celle béton est de 0,7 MWh.m-3, celle du bois est 0,06 MWh.m-3. Ainsi, l'utilisation du métal et du verre a un lourd poids sur le bilan énergétique et carbone d'un bâtiment. Il s'agit de matériaux à utiliser avec modération dans la construction. L'énergie grise globale d'une construction est un jeu d'équilibre où l'architecte choisit les matériaux pour leurs qualités architecturales et architectoniques ainsi que pour leurs empreintes environnementales.

Les métaux et le verre ont un recyclage facile. Ils peuvent être fondus à nouveau presque indéfiniment pour constituer de nouveaux produits. Ainsi, le verre ou les métaux formés à partir de matières recyclées nécessitent 3 à 5 fois moins d'énergie que s'ils avaient été fondus à partir de matières premières. De plus, le recyclage permet la gestion des déchets hors de la simple incinération ou de leur dépôt en décharge. Toutefois, ce recyclage peut être compromis par la difficulté à récolter ou identifier les matériaux. La plupart des métaux sont sélectionnables par électroaimant et la récolte du verre est généralement bien organisée par les collectivités locales. La variété des verres de différentes couleurs est harmonisée à la leur refonte par l'adjonction de soude et de potasse. Les verres laminés comportent des films plastiques entre leurs couches. Réduit en éclats le verre est séparé du plastique avant d'être fondu. La refonte des métaux est aisée, toutefois la diversité des métaux et de leurs alliages rend difficile un tri précis. Ainsi, les différents métaux fondus ensemble créent un alliage dont les propriétés mécaniques sont imprécises. Les métaux recyclés sont généralement écartés des applications nécessitant de bonnes performances comme l'industrie automobile ou le bâtiment c'est-à-dire les premiers consommateurs de métaux. À l'instar des nouvelles réglementations de l'industrie automobile allemande, l'estampillage précis du matériau de chaque pièce qui constitue une voiture permet un recyclage de haute qualité. Comme le verre et le métal sont des matériaux onéreux, leur recyclage bénéficie déjà d'une attention particulière. Celle-ci suit un processus d'amélioration avec les nouvelles normes de recyclage.

Les propriétés conductrices du métal et du verre en font de très mauvais isolants. L'acier présente une conductivité thermique de 46 W.m-1.K-1, l'aluminium 237 W.m-1.K-1, le verre 1,2 W.m-1.K-1 alors que les isolants ont des valeurs proches de 0,04 W.m-1.K-1. Ainsi les surfaces de vitrées ou métalliques sur l'ensemble de la paroi d'un bâtiment sont généralement des zones de déperditions thermiques. C'est-à-dire que le chauffage intérieur a tendance à s'y échapper, ce qui nécessite une importance production de chauffage pour maintenir une température confortable. Pour cette raison, il faut veiller à ce que les pièces métalliques ne constituent pas de ponts thermiques

109

Conférence des Nations Unies sur le Commerce Et le Développement cf. http://unctad.org

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

85

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

entre extérieur et intérieur. Le métal pourra être enrobé par un isolant. Les vitres peuvent être isolées grâce à une structure de double ou de triple vitrage. En effet, entre les vitres sont comprimés des gaz isolants comme l'argon ou le krypton. Un simple vitrage a un coefficient de déperdition surfacique de 5,7 W.m-2.K-1 un double vitrage standard 1,8 W.m-2.K-1 et un triple vitrage 0,5 W.m-2.K-1.110 Le verre n'a pas seulement un rôle négatif sur le confort thermique, mais crée aussi un effet de serre capable de chauffer le bâtiment. Les rayons solaires passent au travers du verre une première fois en chauffant le verre puis en chauffant les matériaux à l'intérieur, une partie de l'énergie revient celle-ci est redirigée vers l'intérieur grâce au verre. L'architecte Werner Sobeck habite dans une maison de verre qu'il a dessinée. Lors de sa conférence Triple Zero111, il témoignait du besoin de rafraîchir la maison même en plein hiver lorsque la neige recouvre le paysage dès lors que le soleil était radieux. Si cet apport thermique peut être particulièrement précieux en hiver, en été il peut devenir gênant en constituant des surchauffes. Des précautions simples comme la plantation d'une végétation à feuilles caduques ou autres pare-soleils permettent d'obtenir lumière naturelle sans désagréments.

L'association du verre et du métal joue un rôle majeur dans la captation de l'énergie solaire que ce soit le solaire thermique ou photovoltaïque. Bref, le verre et le métal sont des matériaux à utiliser avec soin pour favoriser un confort thermique naturel et les économies d'énergies.

Le métal et verre sont des matériaux de choix pour leur durabilité face au temps et aux intempéries. Des métaux comme le zinc ou le cuivre sont choisis pour recouvrir les toitures grâce à leur résistance et leur maniabilité. Le métal étant un matériau coûteux tend toujours à une optimisation de la quantité de matière utile. Il s'agit de rouleaux de feuilles de d'une épaisseur variant de 0,5 mm à 0,66 mm. Le zinc et le cuivre bénéficient d'une oxydation particulière par rapport à la plus part des métaux. Leur fine couche d'oxydation devient une protection qui arrête le processus d'oxydation. Le fer ou l'acier ont une oxydation continue sous l'action de l'eau et de l'air. Au fur et à mesure, la rouille mange le métal et peut entrainer la rupture de la pièce. Rupture qui peut s'avérer fatale pour un édifice. C'est pourquoi l'opéra de Sydney dont les fondations baignent dans l'eau de mer et ses immenses voûtes de béton préfabriqué sont maintenues des câbles d'acier. Leur rupture entraînerai l'effondrement de l'ensemble du bâtiment. C'est pourquoi Utzon employa un procédé électrique qui permet de dériver l'oxydation de l'ensemble vers un seul point, une pièce de métal n'ayant d'autre fonction que de s'oxyder et d'être remplacé.112 Cette solution est couramment employé pour lutter contre la corrosion des coques de navires. D'autre part, certains alliages ne connaissent pas le phénomène d'oxydation. C'est le cas de l'acier inoxydable dont l'ajout de nickel offre une résistance à l'eau et à l'air. Le verre quant à lui, ne connait pas d'altérations dans le temps et aux intempéries. Ces deux matériaux ont une bonne durabilité sans besoin d'un entretien particulier. Il faut seulement veiller à ce que le métal choisi soit adapté à son environnement.

Le métal et le verre sont des matériaux lourds. La masse volumique de l'acier est de 8 000 kg.m-3, le cuivre de 8 920 kg.m-3, le titane 4 500 kg.m-3, le zinc 7 115 kg.m-3. La masse volumique de verre varie de 2 500 kg.m-3 pour le simple vitrage à 3 200 kg.m-3 pour les briques de verre. Ainsi, un mètre carré d'une vitre de 4 mm d'épaisseur pèse 10 kg. Le dimensionnement des pièces de métal et de verre a des conséquences immédiates sur leur manutention lors du chantier. Des assemblages d'éléments de petites dimensions permettent leur installation rapide sans machines de levage. Les métaux bénéficient de bonnes propriétés mécaniques ce qui favorise leur emploi pour les éléments structurels. Les aciers performants peuvent avoir une limite d'élasticité à la traction de 1 450 MPa, le titane 260 MPa, l'acier Inoxydable 200 MPa, l'aluminium 30 MPa et le cuivre 40 MPa113 . La grande résistance de l'acier en traction lui permet notamment d'être employé comme câble pour des structures en tension. L'acier travaille aussi bien en compression et sert de matériau de référence 110

Glass for Europe cf. www.glassforeurope.com

111

SOBEK Werner, Triple Zero® and architectural examples, ensa-malaquais, Paris 2009

112

HAMMON Richard, Enginering connections Sydney Opera House, National Geographic, 2007

113

S LAROZE, J.J. BARREAU, Mécanique des structures, édition Masson 1988

86

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

3. CONSTRUIRE - PRINCIPES ET PERSPECTIVES

HADRIEN GREMAUD 2013

dans les ossatures de bâtiment de grande hauteur. La faible résistance de l'aluminium peut sembler un défaut toutefois ceci en fait, un matériau particulièrement facile à usiner pour l'extrusion ou le pliage. La résistance du verre à la compression est très élevée avec 1 000 MPa ce qui signifie que pour briser un cube de verre d'un cm de côté il faut une charge de dix tonnes.114 Cette bonne résistance à la compression n'empêche pas le verre de demeurer fragile puisqu'il a une faible résistance à la traction. Un choc latéral peut briser le verre. Cette fragilité peut être diminuée par une trempe thermique ou chimique. Un verre trempé à la brisure par flexion de 200 N.mm-2 alors qu'un simple vitrage de même épaisseur a une résistance de 40N.mm-2. Les métaux comme le verre peuvent jouer un rôle structurel particulièrement élégant en suivant leurs propriétés.

Les métaux et les verres servants au bâtiment sont les produits d'une industrie lourde. Les appareils de production nécessitent de grands investissements. Ainsi, l'industrie produit à une échelle régionale plutôt que locale. De nombreux produits standardisés peuvent être directement employés sur le chantier, d'autres peuvent être réadaptés ou façonnés par des ateliers à une échelle locale. Il s'agit par exemple des serruriers qui assemblent des pièces industrialisées pour créer un escalier ou encore des vitriers qui adaptent double et triple vitrage sur mesure. Le métal et le verre ont également un beau patrimoine si l'on regarde du vers l'artisanat comme en attestent ferronneries et vitraux. Bref, le métal comme le verre peuvent alimenter des économies à diverses échelles et une multiplicité de savoir-faire.

Pourquoi considérer le métal et le verre comme des matériaux pour une architecture souple ?

Le métal est le matériau par excellence de la mécanique. Chaque pièce de métal est assemblée l'une à l'autre. Il s'agit d'engrenages. Ce système est caractérisé par le mouvement. Le métal permet d'assembler de désassembler et de rassembler rapidement en emboitant, boulonnant, déboulonnant et remboitant. Le verre inaltérable et durable demeure toutefois fragile. Un accident peut toujours le briser, c'est pourquoi il est assemblé, prêt à être démonté et remplacé. Ces deux matériaux apportent un grand confort au bâtiment toutefois ils ont une énergie grise importante c'est pourquoi un architecte responsable cherchera à les utiliser avec parcimonie et à favoriser leur recyclage. _________ Nota Bene

Les matériaux d'origine animale comme la laine ou les peaux présentent d'excellentes propriétés pour l'architecture souple. Ces ressources sont renouvelables et biodégradables, toutefois l'élevage intensif ou les traitements chimiques des cuirs peuvent participer à une pollution. Nous évoquons seulement le sujet, car leur emploi reste ponctuel en architecture.

3.2. Ne rien coller, tout assembler

Une architecture souple est fondamentalement une architecture d'assemblage. L'architecture souple proscrit le recourt aux adhésifs. Le choix de coller crée plusieurs problèmes pour le bâtiment.

Un des premiers handicaps est relatif au temps. Monter un mur de briques demande du temps : celui de la main-d'œuvre pour placer chaque brique sur un lit de mortier, mais également celui de séchage du dit mortier, car on ne peut pas construire sur une base qui n'est pas sèche. Ainsi construire selon un système adhésif demandera plus de temps pour sa mise en œuvre que l'installation d'un système d'assemblage préfabriqué. En plus d'un chantier plus coûteux en temps et main-d'œuvre, le système à la colle provoque également des nuisances avec le bruit des bétonnières ou les écoulements des eaux sales.

Le deuxième problème d'un système constructif adhésif est qu'il rend les matériaux inséparables. Une fois sec, le mortier ne peut plus être séparé des briques, le mur ne peut pas être démonté, mais seulement détruit. Les briques tombées dans les gravats ne pourront que difficilement 114

Saint Gobain www.saint-gobain.com

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

87

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

être directement réemployé, car cassées ou recouvertes de mortier. Des matériaux composites peuvent être créés par collage pour allier en un matériau les qualités de deux matériaux. C'est l'exemple d'une couche d'isolant thermique collée à un film étanche aux intempéries. Si ces deux matériaux peuvent être recyclés séparément, la colle leur interdit d'être dissociés et ajoute aux matériaux des solvants et composants qui compromettent un véritable recyclage.

En somme, le système constructif adhésif crée des chantiers lents, coûteux et nuisants, ne permet pas le démontage et le remontage seulement la destruction et rend impossible le recyclage des matériaux. C'est pourquoi nous nous intéresserons à une architecture souple reposant sur une construction d'assemblage. Pour l'étude de ce système constructif, nous nous pencherons sur deux axes spécifiques : préfabriquer en atelier et encourager un chantier rapide.

3.2.1. Préfabriquer en atelier

Fabriquer en atelier n'est pas nouveau dans l'architecture. Depuis des siècles, les charpentiers, tailleurs de pierres, les forgerons, les tisserands, les souffleurs de verres ou les menuisiers préparent pendant des heures dans leurs ateliers les éléments qu'ils installeront sur le chantier pour former le bâtiment. Il s'agit déjà du concept de préfabrication. La préfabrication est un système de construction permettant de réaliser des ouvrages au moyen d'éléments standardisés, ou composants, fabriqués d'avance et que l'on assemble suivant un plan préétabli.115 Toutefois, on emploiera véritablement le terme qu'après la révolution industrielle. En effet, la préfabrication désigne notamment des éléments de béton armé dont le moulage est réalisé en série, soit sur le chantier de construction, soit en usine. On distingue une préfabrication légère, s'appliquant à des poteaux, poutrelles, jambages de baies ; d'une préfabrication lourde depuis les années 1930, s'appliquant à des panneaux de grandes dimensions et à des cellules entières. Cette dernière pratique exige la grande série et engendre une monotonie excessive dont les exemples immédiats sont les grands ensembles dans les banlieues ou les immeubles de logements en URSS. Ainsi, ces paysages tristes de l'industrialisation du bâtiment et de son contexte au nom de la rationalité technique et économique, sont les images négatives qui s'imposent lorsqu'on prononce le mot d'architecture préfabriquée.

Toutefois, l'architecture préfabriquée ne se limite pas à cette seule typologie. On tend à préférer le recours à des « composants compatibles », éléments industrialisés modulaires définis sur catalogues, qui peuvent être assemblés selon de multiples combinaisons (préfabrication « ouverte »).

La plupart des matériaux de construction et éléments architecturaux sont aujourd'hui produits de manière industrielle selon des dimensions et normes standardisées. Toutefois, ces produits préfabriqués répondent généralement mieux à un système constructif adhésif où chaque élément est collé ou visé à une structure maçonnée.

La culture de la préfabrication est diverse selon les pays. Au Japon, la maison traditionnelle n'est pas l'œuvre de l'architecte, mais du charpentier le daïku. En Europe, le maçon a le rôle dominant dans l'édification du bâtiment, son long travail nécessite d'être succédé par d'autres corps de métiers comme le carreleur, le plâtrier, le peintre, etc… Le mot japonais pour toit est Yane il signifie littéralement racine de la maison. La maison japonaise est une ossature de bois utilisant des cloisons amovibles. Pas de carrelage, ni de plâtre et ni de peinture, la construction est pratiquement réalisée par un seul corps de métier. La maison est donc préfabriquée à l'atelier du daïku. En Amérique du Nord, les maisons à ossature bois sont également très répandues. L'industrialisation du clou au XIXème siècle a permis le développement d'une technique de colombage appelé balloon framing. Le bois a une section plus petite de 4-6 cm de largeur pour une longueur de 10-18 cm. Les poteaux verticaux sont espacés de 40-65 cm et les contreventements sont assurés par des barres verticales ou des panneaux de contreplaqués. Ces deux types de maisons préfabriquées sont deux exemples

115

Encyclopédie Larousse cf. www.larousse.fr

88

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

3. CONSTRUIRE - PRINCIPES ET PERSPECTIVES

HADRIEN GREMAUD 2013

emblématiques d'une architecture préfabriquée respectivement intégrée dans les cultures japonaise et américaine.

Le ballon frame américain présente cependant quelques points critiques. Cette construction a une faible pérennité. En effet, le bois notamment de faible section et sous une altitude inférieure à 800 m est particulièrement sensible aux attaques des insectes, des champignons ou à une détérioration générale. Assemblés rapidement par visage et boulonnage, les pièces de bois se dilatent et se contractent en fonction des variations climatiques. Ainsi au fur et à mesure, les articulations sont fragilisées. De plus, chaque année à la saison des ouragans, des centaines de maisons s'envolent. La maison japonaise avec sa charpente épaisse a une excellente durée de vie. L'ossature peut résister des siècles cependant les cloisons en papier de riz ou en torchis nécessitent un remplacement plus fréquent. La principale critique de la maison japonaise est relative au confort thermique : il y fait généralement la même température à l'intérieur qu'à l'extérieur. Les parois ne sont pas isolantes et le système de chauffage se limite généralement à un poêle.

In order world préfabriquée to change for the better, great need expérimentations. to spread. For an idea to for our La maison a également connu de ideas nombreuses Buckminster spread, it must easily understood.

Whenleit’s easily it becomes actionable.

Fuller a tentébe à plusieurs reprises de devenir Henri Ford understood, de l'habitat dans les années 1930-40 avecWe prototypes to de inspire maisonspeople dymaxion. la seconde guerre mondiale, c'est l'essor extraordinaire wake ses up everyday to Avec do the things that inspire them.

These tips and ideas de la production de masse avec de nouvelles techniques à bon marché pour le métal. Ses prototypes from Simon Sinek are designed to d'acier help you speak presentetyour ideas in a way that will utiliseront des profils, des câbles et des tôlesand embouties rivetées.

Malgré d'importantes ses projets essuieront plusieurs faillites.

En France, l'industriel Jean Prouvé réalisa de than inspirecommandes others to join your movement or cause.

Building something together is much better nombreux prototypes d'architecture préfabriquée. Lui aussi inspiré par l'industrie automobile, a doing principalement it alone. recourt à l'emploi de tôles pliées afin de favoriser une structure de forme et une économie de matière. Selon une trame modulaire, il assemble panneaux de contreplaqué intégrant fenêtre ou will hublot.

Lui aussi ne connait aucun succès commercial. Leur principale erreur 1. Speak tocoulissante those who listen est probablement d'avoir voulu tout de suite devenir un produit de masse. Il s'agit d'un problème de A clearly articulatedilcause attracts supporters and repels Thenouveau goal is type to speak communication, ne fallaitquickly pas adresser le message aux masses mais àskeptics. une élite. Leur d'habitat engageait un véritable changementnot detomode de vie.orL'automobile a opéré un véritable to those that are attracted to our message, convince ‘sell’ our ideas to the skeptics. changement dans le mode de transport. Toutefois, avant d'être démocratisée elle s'est avant tout Whenadressé we attempt to convince others thatnotamment we are right, taking acomme position they aux élites et à la haute société avec we des are compagnies Fiattoetwhich Renault fondés 1899 puis Rolls Royce 1906.

Henry Fordtraction commercialisera la FordisT to à partir 1908, can take an en opposing position.

Theenbest way to get for our ideas focusdeour time dont le prix radicalement bon marché popularisera l'automobile. C'est toutefois, après la seconde and attention on those believe we believe; to stand and invite to guerre mondiale quewho la voiture serawhat accessible à tous. Ce schémafor desomething l'élite aux masses pour others faire évolutions technologiques majeures est récurrent comme le montrent les exemples come accepter along ofles their own free will. récents d'internet, de l'ordinateur ou du téléphone sans fil. La figure 31 représente la loi de diffusion des innovations au près du marché. Cette courbe est un cheminement de gauche à droite.

L'acquisition de produits ou services innovants débute par les 2,5 % de novateurs, les 13,5 % des Simonpremiers often refers to the Law of Diffusion of Innovations and the bell curve that illustrates it. acquéreurs, les 34 % de la première majorité, les 34 % de la seconde majorité et les 16 % de trainards.and AinsiEarly la communication d'une entreprise ne doit s'adresser au 68 They % de are la majorité The Innovators Adopters are where we want to pas focus our energy. the ones mais aux novateurs et aux premiers acquéreurs. Une architecture souple devra également concentrer who are eager to be aaupart something that represents who they are and what they believe. sa communication prèsof d'une élite novatrice avant d'atteindre une majorité.

: Loi de diffusion des innovations The majority is more skeptical andFigure less31willing to accept ideas until someone else has tried it Source Simon Sinek first. Focus on the left of the bell curve for support. Yes, we need the majority on our side if we wish to change the world, but it’s the Innovators and Early Adopters that inspire them to89 do it.

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

Speaking Tips to Inspire Action / © Copyright Simon Sinek, Inc. All rights reserved. v1.3

!

W p in w

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Pourquoi l'architecture préfabriquée ne pourrait pas créer des espaces hauts de gamme ?

L'expérience des Case Study Houses peut être mise en relation avec cette question. En 1945, John Elstam rédacteur en chef du magazine Arts & Architecture décide de mettre en place un programme ambitieux de promotion et de diffusion de l'architecture moderne et de l'architecture contemporaine.

Des architectes de renommé comme Neutra alors président du CIAM ou Davidson acceptent de servir de commission dans le choix de jeunes architectes talentueux comme Eames ou Koening. Le principe est simple : sur une parcelle californienne, un architecte dessinera et fera bâtir une maison contemporaine adaptée au nouveau mode de vie d'une famille américaine moyenne. Plans, photographies et commentaires de l'architecte sont publiés. De plus ces maisons pouvaient également être visitées. Ces maisons ne sont pas des maisons à proprement préfabriquée toutefois elles marquent une rupture avec l'habitat traditionnel par l'emploi généralisé de matériaux préfabriqués en métal ou en plastique. La composition du plan et des espaces est également nouvelle. Ce programme des Maisons cas d'étude s'est déroulé de 1945 à 1966 a permis la création d'une trentaine de maisons. Selon la volonté éditoriale ces maisons nouvelles s'adressaient à la classe moyenne par un coût abordable grâce à la simplicité et à des matériaux économiques. Il s'avère que cette architecture contemporaine fut plutôt adoptée par la classe aisée. Ici encore les élites jouent un rôle pionnier dans l'acceptation de nouveaux modes architecturaux.

La préfabrication est-elle synonyme de mauvaise qualité ? Ce qui sort d'une usine est-il forcement bon marché ou de pacotille ? L'horlogerie suisse est également fabriquée en atelier, pourtant jamais Pateck Philipe et Tag Heuer ne seront considérés comme des produits sans qualité.

De la même manière, la maroquinerie d'Hermès ou d'Yves Saint Laurent constituent les produits d'une industrie de luxe. Les voitures Aston Martin et Rolls Royce sont à la fois un assemblage de pièces usinées et les symboles prestigieux de l'automobile britannique. Ces quelques exemples démontrent que l'idée reçue selon laquelle la production industrielle crée des biens de mauvaise qualité est fausse. L'industrie de luxe est même garante d'un développement durable. En effet, un produit de luxe profite de plus d'argent et d'attention durant sa phase de conception et de fabrication. Les designers, les matériaux et les procédés sont sélectionnés au mieux pour fournir le meilleur produit fini. Un produit de luxe est un produit cher auquel le fabricant et le propriétaire ont un lien affectif et tire un prestige. L'acquisition du produit de luxe ressemble plus à un investissement qu'à une dépense du fait de sa longue durabilité. Diamétralement opposés aux produits jetables, les produits de luxe ont un entretien adapté qui leur permet d'être utilisés pendant plusieurs générations (horlogerie, maroquinerie). Parfois même la valeur augmente avec les années (automobiles). Loin de la consommation effervescente ou des excès du marketing, le luxe de qualité apparaît comme une véritable alternative durable : on achète mieux et pour longtemps.

Existe-t-il une architecture préfabriquée de qualité ? Aujourd'hui, le marché des maisons préfabriquées se développe de plus en plus en Europe principalement en suivant l'exemple du balloon frame américain. Ces maisons en panneaux préfabriqués sont usinées, livrées et montées avec des coûts et des délais réduits. Ces offres de constructions neuves sont particulièrement intéressantes sur le plan pragmatique et économique. Les entreprises comme Modulex, Linwood, Bahü proposent des services d'acquisition de terrain, de conception, de personnalisation, de demande de permis de construire, de financement, d'installation et de livraison clef en main. Sur le plan budgétaire, ces entreprises présentent des prix bas variant de 50 000 € pour 80 m2 de plainpied à 170 000€ pour 170 m2 avec un étage.116 Ces bas prix sont obtenus grâce aux procédures de préfabrication. Les investissements de la structure de production sont absorbés par l'ensemble de la production (économies d'échelle). Toutefois, ces bâtiments préfabriqués ont une qualité basse ou moyenne. En effet, les bas coûts sont aussi obtenus par le choix de matériaux de qualité inférieure.

Les essences des bois sont choisies pour leur prix. Seul le traitement chimique et thermique de l'autoclave leur permet d'obtenir la résistance pour construire. Toutefois, les professionnels du bâtiment constatent qu'en dix à vingt ans seulement : les toitures ou les parements extérieurs sont détériorés. Certains modèles de maison préfabriquée peuvent s'avérer très fragiles et le retour sur 116

Catalogue 2011-12 de la maison BBC Kokoon cf. www.maison-kokoon.fr

90

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

3. CONSTRUIRE - PRINCIPES ET PERSPECTIVES

HADRIEN GREMAUD 2013

investissement peut être nul ou négatif. Toutefois, la maison traditionnelle japonaise elle aussi préfabriquée présente une excellente résistance dans le temps. Les matériaux alors choisis participent à un prix beaucoup plus important. La construction d'une maison traditionnelle japonaise de 130 m2 est estimé entre 680 000 à 960 000 €117 . Le ballon frame américain est 5 à 7 fois moins cher qu'une maison japonaise, mais sont espérance de vie est critique au-delà de 30 ans. Toute qualité nécessite un investissement.

Pour construire une architecture souple, il faut assurer une bonne préfabrication. C'est pourquoi nous nous intéressons maintenant aux procédés du design industriel. Une maison d'édition de mobilier élabore une nouvelle chaise sur une période de 10 à 13 mois. Les premières esquisses sont issues de la collaboration entre le département marketing qui précise les besoins, les tendances et lignes directrices et le département design qui traduit ces besoins dans l'espace. Puis les designers échangent avec le département production qui pour préciser les détails techniques, la faisabilité et les coûts. Plusieurs prototypes seront réalisés afin de tester et de comparer les diverses options.

Parallèlement, les départements financier ou de communication analysent et participent aux décisions avant de lancer la grande production. Les bureaux de contrôle veillent à l'examen de la qualité des matériaux, à l'optimisation de la chaine de production et à la qualité des produits finis. L'architecture peut être étudiée et perfectionner selon une série des prototypes avant que ses éléments soient produits à la chaine.

L'industrie automobile est également intéressante, car elle introduit la personnalisation grâce à de nombreuses options. Nous sommes loin de 1908 lorsque Henry Ford proclamait à ses clients au lancement de la légendaire Ford T " Vous pouvez choisir toutes les couleurs que vous voulez tant qu'elle est noire". En effet, la Ford T ne présentait aucune option pour des raisons économiques et le noir fut choisi parce que c'était la couleur à sécher le plus vite (time is money). Aujourd'hui Mini proposent de nombreuses options pour l'habitacle, la carrosserie, la motorisation et les accessoires qui permettent au client plus de 5 000 combinaisons différentes. Les progrès technologiques favorisent la tendance des biens industriels personnalisés. La simulation sur ordinateur permet de choisir les options en visualisant un modèle tridimensionnel, la commande en ligne, la fabrication automatisée en usine puis sa livraison. Les chaussures Nike ID ou Converse Customized s'engagent pour une confection et livraison dans un délai de quatre semaines pour une paire personnalisée. Bref, l'industrialisation offre de plus en plus une liberté de personnalisation. L'architecture préfabriquée peut intégrer à sa trame modulaire et standardisée de nombreuses options de planimétrie, de structure et de finition. Une architecture souple est certes préfabriquée mais elle reste assez souple pour s'adapter à un site, à un programme et à ses habitants.

Le choix de la préfabrication change les modes constructifs. L'architecture souple tend également à un chantier rapide et intelligent, c'est-à-dire montage, démontage et remontage possibles et performants. Certaines techniques ne sont alors plus permissent. Il faut se concentrer sur un système d'assemblages. L'art de concevoir des assemblages en architecture est l'art du charpentier. Les charpentes sont généralement en bois, métal ou béton armé. Toutefois, ces ossatures de poteaux, de poutres et de toitures peuvent également utiliser des matériaux comme le bambou, le câble ou la corde. Les charpentes de bois sont les plus répandues sur la planète dans l'architecture vernaculaire ou contemporaine. L'établissement d'une charpente en bois comporte les opérations successives suivantes : tracé de l'épure, choix des bois, tracé et marque des bois, taille et la pose. Sur ces cinq étapes les quatre premières peuvent être réalisées en atelier de préfabrication seul la pose sera logiquement réalisée sur le chantier. La figure 32 nous montre que la préfabrication d'une charpente peut bénéficier d'outils précis et performant. Ces machines paramétrables et automatisées permettent de débiter, scier, tailler et poncer les différentes pièces des bois. Une fois les joints d'assemblage prêts, certains éléments peuvent déjà être réuni sur les bancs hydrauliques de serrage avec précision grâce à un contrôle laser.

117

Estimation des prix East Wind (Higashi Kaze) Inc. cf. www.eastwindinc.com

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

91

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

Figure 32 : préfabrication de charpente sur bancs hydrauliques de serrage et tracé laser Source : Modulex International

Les emboitages traditionnels simplement en bois du type tenon et mortaise sont relativement rapides à installer grâce à des outils de levage et quelques coups de maillet. L'ajout de cheville dans un joint bloque les pièces, mais ne permet plus leur démontage aisé. Il existe de nombreux joints qui s'en passent, notamment au Japon où l'on dit qu'en cas de feu qu'il est plus rapide de démonter la charpente que d'aller chercher de l'eau. Le balloon frame utilise des pièces métalliques à viser pour relier rapidement ses éléments de charpente. L'architecture vernaculaire présente un autre type de jonction rapide notamment utilisé en Asie du Sud-Est avec le bambou, il s'agit de ligaturer. Ce système d'attache simple utilise généralement des liens en fibres végétales, mais des lanières de cuir ou du câble métallique peuvent également être utilisés. Ces matériaux ont une certaine souplesse qui leur permet d'absorber des efforts ponctuels (vents, séismes…) sans se rompre et de retrouver leur place. Le lien présente un système d'attache rapide qui peut s'adapter à différentes formes d'éléments et de les adapter aux évolutions, comme le montre son exceptionnelle utilisation dans la marine. La multitude de nœuds marins peut servir une architecture souple.

La préfabrication ne contraint pas à la seule structure poteau poutre, Buckminster Fuller avait choisi pour ses prototypes de maison Dymaxion un autre système. Le nom dymaxion signifie tension dynamique maximale. En effet, Fuller cherche l'économie de matière par une géométrie structurelle intelligente qu'il appelle tensigrity. Il s'agit de la contraction de tensile et integrity, par ce néologisme il désigne l’équilibre des contraintes mécaniques (tensions et compressions) dans la totalité de la structure. De manière générale la forme de la structure suit les lois de la statique et s'écarte de la simple boîte orthogonale pour préférer des dômes ou d'autres structures triangulées. Les éléments de la structure en tension sont assurés par des câbles et ceux en compression sont des pièces de métal ou de bois. Cette mesure permet de réaliser d'importantes économies de matière et d'alléger la structure. Les structures tendues sont généralement préfabriquées. Le système de tension peut servir pour la structures mais également maintenir la membrane du bâtiment.

La préfabrication centralise la majeure partie du travail à l'usine. Cela génère de nombreuses économies par rapport à une production artisanale et décentralisée. L'atelier permet d'optimiser les ressources humaines et les délais de fabrication. Ces économies financières permettent de choisir de meilleurs matériaux pour un même budget. Les investissements de la structure de production sont équilibrée par les bénéfices d'une production maîtrisée. En atelier les conditions de travail et de sécurité peuvent être l'objet d'une attention particulière. En effet investir pour le confort des employés participent à leur productivité. Les matériaux de construction sont lourds et les procédures de 92

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

3. CONSTRUIRE - PRINCIPES ET PERSPECTIVES

HADRIEN GREMAUD 2013

transformations fatigantes, c'est pourquoi les outils et les établis méritent d'être étudier et adapter avec soin. Les gestes récurants et certaines tâches peuvent être relayés par des machines.

L'introduction des principes du taylorisme fut une révolution au début du XXème siècle. Depuis les années des 1950, le Japon est devenu est devenu un modèle en matière d'optimisation de la production manufacturée. La philosophie du Kaizen qui signifie littéralement bon changement désigne un processus d'amélioration continue. En opposition aux réformes radicales occidentales, le kaizen est une démarche graduelle et douce de petites améliorations quotidiennes par l'investissement de tous les acteurs. Les principaux objectifs du kaizen sont la simplification des flux, l'amélioration de la qualité, des délais, de la productivité et des conditions de travail. Le leader mondial de l'automobile : Toyota a développé son propre système de production à partir de 1948 en ajoutant d'autres principes au kaizen. Ce système fut pionnier dans ce qu'on appelle le lean manufacturing en opposition au fat manufacturing. Les principaux objectifs de cette fabrication maigre sont l'élimination des gaspillages (muda) de la surproduction, du temps d'attente, du transport, des procédés, de la gestion des stocks, des mouvements et encore de la fabrication de produits défectueux. Cette philosophie appliquée offre une vision à long terme par une amélioration globale et continue : mieux qu'hier et moins bien que demain.

3.2.2. Encourager un chantier rapide

Un chantier rapide présente de nombreux avantages immédiats. Tout d'abord, les nuisances habituelles que génère un chantier sont limitées. Le chantier ne se compte plus en mois mais en jours voire en heures. Comme il ne s'agit plus d'une construction maçonnée, les bétonnières et marteauxpiqueurs disparaissent avec leurs bruits, poussières et eaux sales. Une architecture souple peut être édifiée sans gêner son voisinage. Ce qui lui facilitera un bon accueil. Un chantier plus court permet également d'éviter les aléas météorologiques. Une semaine de pluie torrentielle peut ralentir ou stopper les travaux et donc repousser la date de livraison du bâtiment.

Un chantier court signifie moins de jours à payer aux ouvriers. Dans la construction, la maind'œuvre demeure le premier poste de dépense. C'est pourquoi une diminution du temps de travail permet de générer une grande économie financière. L'architecture souple est préfabriquée ce qui présente également un surcoût initial par rapport à des matériaux courants. La qualification du personnel est également un facteur déterminant sur le plan budgétaire. Le montage d'une architecture préfabriqué demande des compétences limitées qui permettent d'employer une maind'œuvre bon marché. Comme tous les éléments architecturaux sont préfabriqués et personnalisés en atelier, les différentes phases du gros œuvre, du second œuvre et des finitions sont remplacées par l'unique étape de l'installation. Ainsi, les nombreux corps des métiers sont remplacés par des installateurs-charpentiers. Une fois leur travail fini et les lieux balayés, les déménageurs peuvent installer le mobilier.

Un chantier court est également un fort avantage pour l'investissement du commanditaire. Au lieu d'attendre 10 à 13 mois comme pour un chantier courant, le chantier rapide prend seulement deux à trois semaines comme au Japon et ou aux États-Unis. Pendant la durée du chantier, le site est immobilisé et ne peut être exploité, c'est-à-dire que le commanditaire peut avoir besoin d'un bâtiment annexe pour héberger ses activités : pour un chantier d'un an il devra cumuler le financement pour la construction et du bâtiment annexe. Un chantier rapide permet une meilleure transition avec un cumul sur deux trois semaines ou le possible "arrêt-vacances" des activités du commanditaire. Bref, le chantier rapide, rend l'investissement quasi immédiatement rentable.

Comment favoriser un chantier court ? Si la préfabrication est une étape obligatoire, certains principes de conception architecturale peuvent être déterminants. La rapidité d'installation d'une architecture préfabriquée dépend de deux facteurs principaux : le nombre d'éléments et leur poids.

Plus les éléments sont nombreux, plus il faudra d'opérations pour les assembler et donc plus de temps. Plus les éléments sont lourds, plus ils seront difficiles à manipuler manuellement ou avec des DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

93

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

engins de levage, cette difficulté augmente le temps d'installation. Ces deux facteurs : nombre et poids sont liés. Plus les éléments sont légers et plus ils sont nombreux. Et moins les éléments sont nombreux et plus ils sont lourds. Il s'agit donc de trouver un bon rapport d'équilibre favoriser les meilleures conditions d'installation pour les ouvriers. La normalisation des conditions de travail recommande une manutention maximale de 25 kg par ouvrier avec une pondération à 45 kg pour deux ouvriers. L'architecte-designer qui conçoit une architecture souple doit avoir présent à l'esprit les conditions du chantier soit ces deux devises less is more (moins c'est plus) et light is right (léger c'est juste).

Au cours des deux derniers siècles, les modes de vie ont considérablement changé. Cela s'est également traduit dans le rapport à l'architecture. Au début du XIXème siècle, 65 % de la population française travaillaient dans l'agriculture. Les gens passaient la majorité de leur temps en dehors.

Aujourd'hui, plus de 80 % des actifs travaillent dans les services. Pour l'ensemble de la population, on estime que plus de 90 % du temps est passé dans des intérieurs. Au début du XIXème siècle, la majorité des intérieurs avaient un confort précaire. Le chauffage au bois ou l'éclairage à la chandelle était cher. Avec les progrès de l'énergie, les surfaces par habitant ne cessèrent d'augmenter. Le charbon et le poêle permirent un meilleur chauffage. Le charbon crée le chemin de fer et le développement des maisons secondaires. Grâce à la lampe au pétrole et gaz, la nuit peut être moins longue. L'électricité et le chauffage au gaz augmentaient encore le confort et permettaient de construire plus grand. Les énergies fossiles ont permis de passer de bâtiments, de villages et de villes compactes à au cumul de résidences secondaires, à l'éloignement du lieu de travail et de domicile, à des zones périurbaines étendues, les tours de bureaux, etc… Nos précieuses énergies fossiles qui ont permis un tel essor sont en crises. Ce mode vie est compromis. C'est pourquoi de nombreux architectes et urbanistes encouragent le retour à un habitat et une ville compacts.118

La rapidité d'un chantier dépend également des dimensions du bâtiment. Plus il sera petit et simple plus il sera rapide à bâtir. La micro architecture cherche à concentrer tous les éléments d'un programme dans le plus petit espace. Plus le bâtiment est compact moins il nécessite d'énergie pour le chauffer et l'éclairer, de temps et matériaux pour le construire, de mouvements et de gestes pour y vivre. En limitant radicalement les gaspillages, la micro architecture participe à un développement durable et augmente le confort. Parallèlement à son exercice classique, l'architecte britannique Richard Horden s'intéresse à l'optimisation fonctionnelle de l'espace. Il a travaillé pour la NASA pour l’intérieur de la station spatiale internationale. Il a également conçu la Ski Haus, maison en aluminium pour quatre personnes pesant seulement 315 kg qui fut héliportée à 3 900 m d’altitude dans les alpes suisses. Il est notamment célèbre pour son projet micro house, ces cubes de 2,6 m de côté répondent à tous les besoins d’un individu grâce à une ingénieuse organisation interne. Selon son expérience, la micro architecture offre en plus des avantages rationnels d'ordre économique et environnemental un changement de perception. Nous avons tous une expérience de la micro architecture dès de nous sommes assis dans une voiture, un train ou un avion. Ces petits espaces ne sont pas dénués de qualités : ils offrent calme, repos et concentration. Lorsque Richard Horden travaille avec ses associés ou des étudiants sur un projet de micro architecture il aime répéter sa devise Less Material, More Nature (moins de matériaux, plus de nature).119

Le conditionnement des divers éléments de la maison préfabriquée est également déterminant pour l'exécution d'un chantier rapide. Une rigueur de rangement et d'organisation s'avère généralement cruciale lors du déploiement de la construction. Un conditionnement compact, avec le minimum de vide permet d'augmenter le chargement pour un même volume. Les unités de volumes transportées sont limitées par le dimensionnement des moyens de transport. La route qui est le moyen de transport le plus courant demande une largeur inférieure à 2,5 m et une hauteur inférieure à 3,5 m. Avec la mondialisation des échanges commerciaux et de marchandises, le conditionnement est normalisé. Selon la norme ISO 688, les conteneurs offrent un volume intérieur compact d'une 118 119

JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011 HORDEN Richard, Micro Architecture, London, Thames & Hudson, 2008

94

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

3. CONSTRUIRE - PRINCIPES ET PERSPECTIVES

HADRIEN GREMAUD 2013

largeur de 2,33 m, d'une hauteur de 2,35 m et d'une longueur de 5,87 m ou 12 m. L'usage des conteneurs s'avère particulièrement intelligent sur de longues distances car leur transition d'un moyen de transport vers un autre est très rapide. Ainsi, l'utilisation du transport routier peut être partiellement relayée par ferroutage ou transport fluvial qui sont moins consommateurs d'énergie. Plus la distance entre la fabrique et le chantier est grande, plus le bilan carbone et financier est important. Une préfabrication proche du site avec des matériaux issus des ressources locales est à favoriser autant que possible. Toutefois, certains sites isolés ne permettent pas la rentabilité d'implanter une fabrique locale. Les sites très isolés comme sur des îles, en montagne ou dans des parcs naturels ne pourront que très difficilement accueillir un chantier et assurer l'acheminement des matériaux. C'est pourquoi ils préféreront une architecture préfabriquée conditionnée pour être livrée par bateau ou hélicoptère.

L'arrivée des éléments de construction sur le site peut être planifiée pour faciliter et accélérer le chantier. Admettons qu'une maison individuelle nécessite trois conteneurs d'éléments préfabriqués et de 5 à 6 jours de travaux. En regroupant toutes ces pièces par étapes de constructions dans chaque conteneur, une livraison conteneur par conteneur permettra de ne pas encombrer le terrain et des simplifier les flux des ouvriers. Le premier conteneur sera vidé, puis retiré et remplacé par le suivant. À l'intérieur de chaque conteneur, les éléments sont groupés et rangés par étapes de construction.

Chaque élément à un code de référence qui permet de l'identifier rapidement de savoir à quelle étape il sera disposé, dans quel sens et avec quels autres éléments. Un guide de construction avec plans et axonométries étapes par étapes peut également faciliter le travail des installateurs. La rapidité des installateurs dépend également du système de jonction et d'attache. Un système simple emploie un minimum d'outils. Les emboitages, les vis et les boulons sont à harmoniser. Un maillet suffit pour placer les éléments et une seule taille de clef plate ou à pipe suffit pour boulonner l'ensemble. Des visseuses électroportatives peuvent également être employées pour gagner en vitesse et en force.

Une complète préparation et une planification précise du chantier reposent principalement sur le conditionnement des éléments préfabriqués, leur livraison progressive et l'efficacité des équipes techniques. L'ensemble de ses facteurs participe à la rapidité et à la qualité du chantier.

3.3. Concevoir une architecture souple

L'architecture souple repose sur un système constructif d'assemblages qui permet son montage et démontage rapide. L'architecture souple peut alors devenir temporaire et transportable.

L'architecture éphémère est l'un des premiers artefacts développés par l'homme. Après l'eau et la nourriture, un abri est la première nécessité pour la vie. La plupart des bâtiments temporaires sont créés selon les mêmes principes que les plus permanents dans le sens où ils répondent à des problèmes de l'existence humaine dans un certain environnement. Ces constructions ne manquent pas de sophistication.120

Cette architecture temporaire doit être souple, car elle n'est pas dessinée et construite pour un site spécifique. Elle doit pouvoir s'adapter à un site, son relief, son climat, sa culture puisque l'architecture peut être nomade. Ces transformations sont permises au sein d'une trame modulaire et standardisée. L'architecture ne s'adapte pas uniquement à un contexte nouveau, mais aussi à un programme nouveau. De nouveaux besoins ou un changement de propriétaire favorisent également les évolutions.

Si l'architecture souple est temporaire, cela ne veut pas dire qu'elle est éphémère. Sa souplesse lui offre une grande durabilité. Le choix de matériaux sains et de qualité y participe. Le système d'assemblage permet un entretien plus facile du bâtiment des réparations ou du remplacement de certains éléments. Tout comme leur recyclage. Puisque l'édifice n'est plus un bien immobilier attaché à un lieu, l'architecture souple offre de nombreuses opportunités et perspectives de services pour une meilleure gestion sur le long terme.

120

OLIVIER Paul, Encyclopedia of Vernacular Architecture of the World, Cambridge, 1997

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

95

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

3.3.1. S'adapter et évoluer

La première étape de toute construction est d'établir la relation entre le bâtiment et le sol. Une architecture temporaire ne peut pas avoir la même attache qu'un bâtiment courant. Dans la pratique, il existe deux types de fondations : celles continues et celles ponctuelles. Pour pouvoir s'adapter à différents terrains, reliefs et climats, pour faciliter un montage et un démontage rapide, une architecture légère et minimaliste, l'architecture souple préfère s'appuyer sur des fondations ponctuelles. Des poteaux ou pilotis peuvent être régler aux lignes du sol tout en permettant un plancher horizontal. L'architecte australien Glenn Murcutt a coutume de conseiller à ses étudiants touch the ground softly (touchez le sol avec légèreté). Cette devise invite à avoir une approche respectueuse de l'environnement et de la surface de la planète occupée par le bâtiment. Avec une implantation minimum le bâtiment cohabite harmonieusement avec son environnement. Une fois obsolète l'architecture souple ne fait pas de ruines, elle est démontée. Le sol retrouve son état originel.

Généralement les fondations sont en pierre car parmi les matériaux traditionnels c'est le plus résistant aux variations de l'humidité dans la terre. En l'absence de pierre, des briques ou un bois dure peuvent former de bonnes fondations. L'architecture traditionnelle japonaise repose sur de simples pierres à demi enfoncées dans le sol. Les poteaux de bois sont légèrement encastrées dans la pierre afin qu'ils restent en place. La pierre élève le bois à une quinzaine de centimètres du sol afin de le préserver de l'humidité du sol et des intempéries. Si le terrain est meuble par nature ou proximité d'un cour d'eau, il est important s'enfoncer des pieux dans le sol. Traditionnellement, on enfonce des pieux en bois verticalement. Enfoncé dans la terre même humide, le bois ne se désagrège pas car il n'est pas en contact avec l'air. C'est la réunion de l'eau et du vent qui est dangereuse pour une structure bois. Les pieux de bois ont une longueur de 2 à 4 m et un diamètre de 12 à 24 cm. Une autre technique dites des micro pieux utilisent des barres d'acier d'un diamètre 2 à 4 cm. Ces tiges d'une longueur de 2 à 3 m sont enfoncées par pair et en oblique dans le sol. La forme en crochet de la tête de ces derniers facilite leur extraction une fois leur mission accomplie. Le bois étant un élément végétal il peut rester dans le sol sans polluer la vie souterraine.

L'architecture n'est pas exclusivement construite sur la terre mais aussi sur l'eau. Le rôle des fondations est alors crucial. Il y a deux options constructives : s'appuyer sur le fond ou flotter. Dans le premier cas, de grands pilotis sont plantés dans le sol, traversent l'eau et rejoignent la surface où s'appuie la construction. Un bois dur d'un diamètre supérieur à 20 cm est conseillé pour éviter le remplacement trop fréquent. En effet la ligne d'eau où l'air et l'eau lèchent le bois s'usera vite et deviendra le point faible structurel. Il s'agit d'y prêter attention. Le deuxième système est de flotter.

Les house-boats (maisons bateaux) sont récurent dans l'architecture vernaculaire asiatique. Au Cachemire sur le fleuve Jhelum certaines familles habitent sur l'eau à bord de doonga. Il s'agit de construire une maison sur la coque d'une longue et large pirogue. L'habitation peut naviguer, être arrimée et encore s'adapter à la crue et à la décrue sans risque.121 Quel principe de fondation est-il plus souple que celui suit le flot ?

S'adapter à un site c'est également s'adapter à son climat et ses changements de saisons. Les températures entre le jour et la nuit, entre l'été et l'hiver, l'humidité, la pluviométrie, les vents dominants, l'altitude, l'ensoleillement et l'inclinaison des rayons sont les principaux facteurs d'analyse pour dessiner une architecture bioclimatique. C'est-à-dire une architecture qui offre un confort intérieur (température, humidité et air) sans utiliser énergies fossiles et hautes technologies mais les forces et ressources de la nature. L'architecture bioclimatique est intelligente, elle choisit tel ou tel matériau pour emmagasiner la chaleur du soleil et la restituer pendant les nuits froides. La brique de terre ou l'eau ont d'excellentes propriétés pour cela. La ventilation naturelle peut être optimisée en plaçant les conduits dans le sol comme un puis canadien et face aux vents dominants. La structure modulaire et les panneaux préfabriqués permettent de choisir et d'installer les meilleurs matériaux, le 121

OLIVIER Paul, Encyclopedia of Vernacular Architecture of the World, Cambridge, 1997

96

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

3. CONSTRUIRE - PRINCIPES ET PERSPECTIVES

HADRIEN GREMAUD 2013

bon isolant avec son épaisseur optimale pour un bâtiment confortable sans consommer d'énergies fossiles.

Le climat, la météo, le rythme de la nature sont variables. Une architecture souple suit ses évolutions naturelles et s'y adapte par le mouvement de ses éléments. En hiver les nuits sont les plus froides, pourquoi ne pas abaisser un épais volet extérieur qui isolera des températures négatives ? De la même manière qu'un voilier hisse ses voiles dès que le vent souffle, les habitants d'une architecture souple sont attentif aux variations et peuvent s'y adapter. En été, les couches isolante peuvent être remplacées par des pare-soleils.

Le contexte d'un bâtiment n'est pas seulement physique, il est également culturel et humain.

Un lieu a une identité architecturale propre avec une culture de certains matériaux et savoir-faires.

L'architecte d'une architecture souple n'est pas le tributaire d'un style international. Au contraire, nourrir le projet des spécificités locales peut être très enrichissant pour le projet et participer au partage harmonieux d'une culture sur un territoire.

Si l'architecture souple peut changer d'adresse, elle peut donc être amenée à changer de climat et de contexte architectural. Si la structure et les intérieurs peuvent rester les mêmes, l'enveloppe extérieur a intérêt à changer. Le nouveau site peut également générer d'importantes modifications dans la conception et l'organisation même du bâtiment pour s'adapter à une parcelle plus étroite par exemple. En fonction de la situation et des ressources locales, le bâtiment peut être soit connecté aux réseaux d'eau et d'électricité soit fonctionner en autonomie.

L'architecture souple est évolutive. Elle peut s'adapter et se transformer face à un nouveau programme. La naissance d'enfants dans un foyer créer un besoin d'espace. Contrairement à une architecture classique où les travaux d'extension sont compliqués et longs, l'architecture souple avec sa structure modulaire et ses éléments préfabriqués anticipe de telles modifications. Les nouveaux éléments sont choisis et préparés pour créer un nouvel étage ou agrandir une aile en quelques jours sans provoquer les habituelles nuisances des travaux (bruits, poussières, odeurs…). De même, un nouveau propriétaire peut rapidement et économiquement faire changer les façades. Bien que reposant sur une trame modulaire et standardisée précise, l'architecture souple offre une très grande liberté d'adaptations et d'évolutions.

3.3.2. Gérer un bâtiment sur le long terme

Construire un bâtiment, même préfabriqué représente toujours un investissement en temps, en énergie et en argent. La rentabilité d'un investissement se mesure en fonction du temps pendant lequel les activités du bâtiment (logement, bureaux,…) sont assurés en bonnes conditions.

Logiquement plus ce temps est long et plus l'investissement est rentable. Ce principe ancestral de bon sens pousse à une gestion sur le long terme. Pour favoriser la durabilité du bâtiment, il faut veiller à administrer entretien, protection et réparation.

L'entretien est un facteur clef dans l'augmentation de la durée de vie des bien matériels.

L'exemple le plus trivial est le cirage des chaussures. Ce mélange de cire d'abeille et de térébenthine nourrit et hydrate le cuir. Il conserve sa souplesse ce qui lui permet d'éviter les craquelures et les cassures. Glaçage, brossage et lustrage créent une pellicule de protection. Un entretien régulier et soigné augmente considérablement la vie des souliers. Pour le bâtiment, il en va de même. Le premier point est un nettoyage régulier. L'accumulation de feuilles mortes sur les toitures dans les gouttières peut entrainer l'obstruction des conduits, le ruissellement sur des zones fragiles ou la rétention d'humidité sur une surface poreuse et favoriser son moisissement. Les matériaux d'origine naturelle comme le bois, le bambou ou le textile, peuvent être très résistant dans le temps mais nécessitent tout de fois un entretien périodique. Pour les protéger des intempéries et de l'humidité aux quels ils sont fragiles, ils peuvent être huilés et lasurés. En pénétrant dans les fibres, ces produits rendent l'ensemble hydrophobe tout en laissant respirer le matériau. Ce choix s'oppose aux peintures DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

97

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

et vernis qui créent une pellicule hermétique qui finira par craqueler. À la livraison du bâtiment préfabriqué un carnet d'entretien peut être délivré. Celui-ci est élaboré en fonction des différents matériaux et éléments préfabriqués. De manière pragmatique, l'entretien est présenté comme une liste d'éléments à contrôler plusieurs fois par an. Grâce à des photos des différents aspects de vieillissement que peut prendre un élément en bois, il devient évident de voir si une intervention est nécessaire. Si oui, il est simplement conseillé un badigeon d'huile de lin ou d'une lasure. Ce contrôle attentif pour l'ensemble du bâtiment deux à trois fois par an, permet de localiser et d'intervenir rapidement avant qu'un problème ne provoque trop de dégâts.

La durabilité du bâtiment peut être assurée également selon une logique de protection. Un bâtiment n'est pas toujours habité. Notamment pour ce qui est des maisons secondaires ou des établissements hôteliers. Pendant ces périodes inhabitées, les bâtiments sont exposés aux intempéries qui usent progressivement les matériaux. Pour les protéger de manière radicale, il y a deux options : soit tendre un écran de protection soit démonter le bâtiment et le stocker à l'abri. Dans le premier cas, il s'agit de dresser une toile de protection au-dessus du bâtiment pour le préserver de la pluie, la neige et le vent. Cette membrane qui fonctionne comme un bouclier à intérêt à être indépendante du bâtiment et tendu sur une structure propre pour éviter les infiltrations. L'autre procédé est plus long mais permet de limiter radicalement tout risque de cambriolage. Puisque l'architecture souple peut être facilement démonté et remonté autant la démonter la stocker dans un hangar aéré. Il s'agit du même procédé que l'hivernage pour les bateaux.

Malgré les protections, nul n'est à l'abris d'un accident. Une vitre peut être brisée, la toiture peut être abimée lors d'une tempête… Comme l'architecture souple est un assemblage le dégât est localisé non sur le mur mais la portion de mur. C'est-à-dire qu'à la différence d'un impact sur un mur maçonné et enduit, un impact sur un mur d'un bâtiment souple sera localisé et limité à la pièce préfabriquée touchée. C'est-à-dire au lieu de remplacer quelques briques, d'abattre l'enduit et d'en refaire un tout le mur, la pièce abîmée est retirée et remplacée par une autre. Quelques éléments préfabriqués peuvent être fournis en plus dès la livraison initiale du bâtiment. Ces "pièces de secours" stocké au niveau du vide sanitaire jouent le rôle de "roue de secours" en cas de sinistre, pour permettre une intervention immédiate.

Comme l'architecture souple est une architecture préfabriquée, elle est partagée entre architecture et design industriel. Il ne s'agit plus de la commande à un architecte, mais de l'achat d'une solution à une entreprise. Une entreprise peut alors présenter l'architecture comme un produit mais également comme une série de services de financement, d'entretien, d'assurance…

L'achat d'un produit est un acte simple et concret. En échange d'une somme d'argent le client obtient un bien physique. Qu'en est-il pour un service ? Il s'agit également d'un échange, mais cette fois en échange de l'argent ce n'est pas l'objet qui compte mais ce qui est fait. L'achat d'un service revient à déléguer une tâche. En échange de l'argent on obtient le temps et l'expertise de spécialiste comme un chirurgien ou un banquier. Avec leur temps et leurs connaissances, les prestataires de services délivrent des solutions à des problèmes ou possibles comme des risques.

Acheter un service fournit une solution tout en libérant temps et préoccupations. Bref un service simplifie la vie.

Les entreprises d'habitats préfabriqués présentent actuellement plusieurs options de services accompagnants la vente de leurs produits. La gamme des services tend à simplifier la vie : service de recherche et d'acquisition d'un terrain, service de conception architecturale, service de financement, service de construction, service de raccordement, service de garantie, service d'entretien… Bref au lieu de multiplier recherches et rencontres avec architectes, banquiers, entreprises de construction, assurances, vous avez un seul interlocuteur de référence. Cette centralisation des différents besoins et donc services liés à l'architecture génère d'importantes économies en temps et en argent. En proposant cet ensemble de services, une entreprise d'habitats préfabriqués constitue une équipe partageant la gestion globale d'un bâtiment. Le suivi est coordonné, l'information et les compétences sont partagées, les décisions sont prises avec une vision globale et avec le retour sur les expériences 98

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

3. CONSTRUIRE - PRINCIPES ET PERSPECTIVES

HADRIEN GREMAUD 2013

précédentes. Cette cohérence globale peut assurer une meilleure qualité et efficacité par rapport à l'emploi de prestations diverses.

Une entreprise préfabriquant une architecture souple envisagera de créer un ensemble de services pour améliorer la qualité de leur offre et la satisfaction de leurs clients. En gérant et réglant la majorité des paramètres qui déterminent la vie du bâtiment, l'entreprise peut éviter problèmes de conception, d'installation ou d'entretien qui peuvent pénaliser l'image de l'entreprise. Ainsi les activités de l'architecture souple ne se limitent pas à la simple production industrielle mais s'ouvre à la gestion des services sur le long terme. Cette ouverture au monde des services participe à une véritable démarche durable. Il ne s'agit plus pour l'entreprise de créer seulement des profits sur la vente d'éléments préfabriqués. Ces derniers consomment ressources et énergies et génèrent une certaine pollution. Il est possible de minimiser la fabrication et la vente des éléments physiques par un ensemble de services d'entretien et de garantie non plus sur 5 ou 10 ans mais sur le long terme avec des contrats renouvelables pour des périodes de 50, 100 ans et plus… Comme les entreprises actuelles de bâtiments préfabriqués réalisent leur chiffre d'affaire sur la vente, elles ont intérêt à ce que les bâtiments n'aient pas une trop grande espérance de vie afin de renouveler leur clientèle. Aux États Unis, les propriétaires de ballon frame les font détruire et remplacer au bout de 25 à 45 ans. A contrario une entreprise d'architecture souple veillera à assurer la plus longue durée de vie possible du bâtiment afin d'assurer le plus longtemps possible des services d'entretien, de garantie, de démontage, de transport, de remontage, de réparation, d'évolution… Ces services emploient des compétences et des savoir-faire humains plutôt que des énergies, des machines industriels et des matières premières. Le système des services crée une relation gagnant-gagnant pour le client et l'entreprise. Le client ne paie qu'une seule maison et non plus 2 ou 3 par siècle. L'ensemble des services qu'il paie coutent moins cher que le rachat d'une autre maison. Le client est gagnant. Ces services génèrent des profits constants et continus pour l'entreprise sans les contraintes d'une grande production industrielle. L'entreprise est gagnante.

Les services pour l'architecture souple peuvent être nombreux. Ils méritent d'être créés avec soin pour être simples et intégrer avec une vision à long terme. Le respect de ces conditions favorisera une démarche durable et de qualité. Aujourd'hui, les entreprises d'habitats préfabriqués proposent trois modes de livraison du bâtiment : en kit, construit hors d'eau et livré clef en main.

C'est trois options permettent de réduire la dépense du client en limitant l'emploi d'une main d'œuvre professionnelle et favorisant l'auto-construction. Une entreprise qui fabrique les éléments d'une architecture souple peut également favoriser l'auto-construction ou assurer un chantier rapide avec ses équipes d'installateurs. Qui mieux que le constructeur est mieux placé pour assurer les services d'entretien et de réparation d'un bâtiment préfabriqué ? Au lieu de contracter une assurance avec une compagnie classique, choisir les services d'assurance par l'entreprise construction favorisera un engagement de sérieux et de qualité. Plusieurs options peuvent être développées. Une fois que la maison est complètement monté, le service d'assurance contrôle si tout est conforme et établit un agenda des visites de contrôle et des actions d'entretien. Au lieu de multiplier les rendez-vous avec divers professionnels indépendants pour les contrôles et maintenances périodiques, comme les chauffagistes, les ramoneurs, les traitements anti-termites… le service d'entretien organise et regroupe les bonnes compétences pour des contrôles complets du bâtiment de manière ponctuelle chaque année. Plusieurs types d'assurances peuvent être proposées : de l'assurance minimum avec un contrôle annuel à l'assurance et maintenance globale qui assure l'entretien régulier du bâtiment, une assistance immédiate et gratuite en cas de sinistre. La logique est simple mieux vaut prévenir que guérir. Il s'agit de soigner l'état du bâtiment et la satisfaction client.

L'architecture souple offre de nombreuses opportunités pour les architectes, les entreprises ou les clients. Les services créés peuvent prendre des formes multiples et la diversité de ces nombreuses formes au sein d'un système enrichit le système. Pour que le système soit enrichit, il doit être ouvert. La révolution informatique et internet apporte un grand nombre d'exemples et outils pour réfléchir sur le thème de l'ouverture. La base de l'informatique est le code. Le terme d'Open Source désigne le code ouvert c'est-à-dire libre de tout droit d'auteur et de propriété intellectuelle. Un code open source est accessible gratuitement. Il permet le développement collaboratif, le code peut être DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

99

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

dupliqué et édité. Le terme a été choisi par Tim O'Relly en 1998 à l'ouverture du code du célèbre navigateur Netscape ce qui a permis à de nombreux développeurs de créer améliorations et extensions. Ce développement collaboratif est particulièrement évident lorsqu'on regarde les applications iOS et Android. Des centaines de milliers de développeurs s'emparent du code Open Source pour créer des milliers d'applications qui servent tous les jours à des millions d'utilisateurs.

Le terme Web 2.0 marque une évolution d'Internet avec notamment l'émergence des plateformes. Une plateforme s'organise sans structure rigide, mais plutôt selon un centre de gravité.

Une plateforme met des moyens à disposition pour aider ses utilisateurs à créer des produits, à gérer leurs affaires, leurs communautés et animer leur propre réseau. Plus une plateforme ouverte et collaborative et plus ses utilisateurs y créent et ajoutent de la valeur. Sur internet, les connexions se forment, elles diffusent la plateforme. Elles s'étendent et chaque nouvelle connexion peut générer plus de valeur pour tout le monde. Plus il y a de connexions plus il y a de valeur. Les réseaux se construisent au sommet des plateformes. Bref, les utilisateurs deviennent des collaborateurs participant à la création de contenus et à leur diffusion.

Ces deux notions d'OpenSource et de Plateforme pourraient être utile au développement et à la diffusion d'une architecture souple. L'architecture souple se définit comme un système constructif d'éléments préfabriqués et d'assemblage. Définir le code OpenSource de l'architecture souple consiste à déterminer un système de dimensionnement des différents éléments préfabriqués et d'une trame modulaire. Comme avec les normes ISO, la standardisation des éléments constructifs permet leur assemblage cohérent bien qu'ils puissent être issus de producteurs et de pays différents. Il s'agit de créer un langage avec son vocabulaire (les éléments préfabriqués) et sa grammaire (la trame modulaire). L'architecture repose déjà sur de nombreux éléments standardisés qui contraignent les constructeurs à certaines dimensions et performances. Ce code OpenSource de l'architecture souple peut être publié et consultable gratuitement. Ainsi, les fabricants de matériaux peuvent en produire des éléments pour répondre à la demande d'architecte ou fournir l'offre qui crée la demande. Le code a une certaine rigidité car les éléments doivent respecter un dimensionnement très précis pour s'aligner dans la trame modulaire. Dans ce cadre rigide, architectes et fabricants profitent d'une grande liberté pour améliorer et développer de nouveaux éléments.

Des plateformes peuvent créer de nombreuses opportunités pour l'architecture souples. Tout d'abord avec un site internet mettant en ligne le code OpenSource de l'architecture souple sous forme de dessins et d'indications techniques. En parallèle, constructeurs et utilisateurs peuvent nourrir un forum avec leurs commentaires, astuces, propositions, alternatives et ainsi participer à améliorer le code et sa diffusion. Une plateforme peut faciliter la mise en relation entre architectes, constructeurs et clients autour de l'architecture souple. Les produits et les bâtiments sont mis en vitrine sur le site, en consultant les images et les descriptions un client peut contacter les personnes qui lui correspondent pour construire. Une plateforme peut centraliser les carnets d'entretien des bâtiments avec les références et les informations de tous les éléments préfabriqués, toutes les actions d'entretien ou de réparations peuvent y être consigner et cela peut servir d'interface pour l'assurance.

Une plateforme de mise en vente des éléments neufs et d'occasion permettra à de petites structures de commercialiser leur production et au particulier de revendre et de faire évoluer leurs bâtiments. Un plateforme de vente et de location d'une architecture souple peut être mise en place, pour louer un bâtiment sur terrain dont le locataire est propriétaire, pour vendre et revendre bâtiment avec ou sans terrain.

100

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

101

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

CONCLUSION SYNTHÈSE

102

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

CONCLUSION

L'architecture souple fournit principes et perspectives pour un développement durable. Sa présentation suit un cheminement simple : comprendre, changer et construire.

Pour comprendre le monde et ses enjeux, rendons nous compte des désastres que génère une pensée spécialisée, que notre confort est alimenté par des énergies fossiles en déclin, que le calcul du profit a une vision limitée, que les ressources de notre planète sont limitées, que le confort est à redéfinir, que notre environnement est peuplé de produits toxiques, que le concept de déchets est à transformer et que le bilan carbone de l'atmosphère est à corriger.

Pour changer l'architecture, comparons les procédés courants à ceux d'une architecture souple, regardons les freins que présentent les fabricants de matériaux et des entreprises de construction et utilisons des informations complètes et mesurées pour choisir.

Pour construire, choisissons :

- des matériaux authentiques que sont la terre, le végétal, la pierre, le métal et le verre. Gérons intelligemment les ressources finies et renouvelables. Comparons les matériaux globalement.

Voyons les propriétés mécaniques et thermiques, la pollution, le transport, la transformation, l'énergie grise, la durée de vie, le prix et le recyclage.

- un système d'assemblage où tous les éléments sont emboîter et visser. Rien n'est collé, car coller les matériaux compromet leur recyclage. L'assemblage permet un chantier de construction rapide et sans nuisance. La destruction est remplacée par le démontage.

- des éléments préfabriqués en atelier pour limiter la durée du chantier et optimiser la production.

Les outils automatisés peuvent assurer rentabilité et personnalisation. La qualité des éléments préfabriqués leur permettra de s'assembler avec précision selon une trame modulaire et standardisée.

- un transport efficace de l'ensemble du bâtiment. Les éléments préfabriqués pourront être regroupés et placés dans des conteneurs qui pourront être acheminé par la route, le train, le bateau ou même l'hélicoptère selon les conditions d'accès.

- un système évolutif qui permet au bâtiment de changer de site, de climat ou de propriétaire. La structure modulaire ajustée s'adapte au relief d'un nouveau terrain ou aux extensions d'un nouveau programme. L'assemblage facilite le remplacement ou l'ajout d'éléments.

- un système compact pour fournir plus avec moins. Une géométrie structurelle intelligente permet un bâtiment léger et solide. Un design minimaliste demeure beau et intemporel.

- un investissement rentable sur le long terme pour l'architecte qui présente son œuvre et sa durabilité, pour l'entreprise qui vend plus longtemps ses services et pour le client qui n'achète pas une maison de remplacement. La préfabrication permet un bâtiment de qualité à bas coût.

- un système ouvert pour que tout le monde puisse accéder gratuitement au dimensionnement de la trame modulaire et standardisée. Constructeurs et architectes peuvent librement en copier et modifier les éléments.

L'architecture souple est pleine d'opportunités à saisir…

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

103

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

SOURCES

104

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

SOURCES

Ouvrages BRAUNGART Michael & McDONOUGH William, Cradle to cradle : Remaking the way we make things, New York, Rodale Press, 2002 BUCKMINSTER FULLER Richard, Manuel d’instruction pour le vaisseau spatial Terre, USA, 1969 MORIN Edgar, La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, Paris, Fayard, 2011 MORIN Edgar, Terre Patrie, Paris, Seuil, 1993 ROGERS Richard, Des villes pour une petite planète, London, Icon editions,1997 JANCOVICI Jean-Marc Changer le monde, Tout un programme, Paris, Calmann-Lévy, 2011 RIFKIN Jeremy, La troisième révolution industrielle, Paris, LLL, 2011 RYBCZYNSKI Witold Le confort, Cinq siècles d’habitation, Canada, Viking peguin, 1986 DIAMOND Jared, Effondrement : Comment les sociétés décident de leur disparition ou de leur survie, Paris, Gallimard, 2006 HORDEN Richard, Micro Architecture, London, Thames & Hudson, 2008 HEINRICH Dieter & Hergt Manfred, Atlas de l’écologie, München, Deutscher Taschenbuch, 1990 OLIVIER Paul, Encyclopedia of Vernacular Architecture of the World, Cambridge, 1997

Films ARTHUS-BERTRAND Yann, Home, long-métrage, documentaire, France, 2008 VAN HATTUM Rob, Waste = food, moyen métrage, documentaire, France, 2008 COPANS Richard, La maison Sugimoto, court métrage, documentaire, France, 2008

Conférences SOBEK Werner, Triple Zero® and architectural examples, ensa-malaquais, Paris 2009 ZUMTHOR Peter, Athmosphères, château de Wendlinghausen, Allemagne, 2003

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

105

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

SOURCES PRINCIPALES BUCKMINSTER FULLER Richard (1895-1983) Comprehensive anticipatory design scientist, visionnaire américain.

Avec la méthode scientifique, Fuller cherche à résoudre les grandes difficultés de l’Humanité : le logement, le transport… Ses prototypes d’habitat, ses structures géodésiques et ses publications sont riches d’une vision globale et humaniste ainsi que de solutions techniques et industrielles.

- Manuel d’instruction pour le vaisseau spatial Terre,1969 Voir notre planète comme un véhicule spatial avec son équipement, ses passagers et ses systèmes internes de survie. Ce véhicule aux ressources limitées exige une compréhension et des soins globaux. Fuller invite a se débarrasser d’une vision spécialisée, afin de développer une compréhension globale. En saisissant la théorie des systèmes généraux, la synergie et autres concepts, l’Homme peut engager une réflexion critique en commençant par le tout avant d’examiner les détails et découvrir une infinité de solutions.

ROGERS Richard (1933) Architecte britannique, lauréat du Pritzker Price en 2007.

Avec ses bâtiments, ses publications et ses conférences, Rogers expose ses idées et son attachement à l’espace public, l’environnement et l’urbanisme face aux enjeux contemporains.

- Des villes pour une petite planète, 1997 Aujourd’hui, la majorité de la population mondiale vit dans les villes. Cette population urbaine continue à augmenter. Les villes 2% de la surface de la Terre en consomment 80% des ressources et génèrent 80% des déchets. Dans un constat précis de notre civilisation mondialisée et urbanisée, Rogers nous présente un urbanisme durable afin de protéger l’écosystème et d’assumer nos responsabilités vis à vis des générations futures. La ville durable est juste, belle, créatrice, écologique, conviviale, diversifiée, compacte et polycentrique.

BRAUNGART Michael (1958)

McDONOUGH William (1951)

Chimiste allemand Ancien membre de Greenpeace, professeur dans plusieurs universités, fondateur de l’EPEA co-fondateur de MBDC (cradle to cradle)

Architecte et designer américain Ancien militant de Greenpeace, promu «héros de la planète» par le Time en 1999 co-fondateur de MBDC (cradle to cradle)

- Cradle to cradle : Remaking the way we make things, 2002 Les deux auteurs montre à quel point les produits industriels courants sont dangereux pour l’homme et la planète (toxicité et problèmes de recyclage). Cradle to Cradle s’oppose au schéma général des produits cradle to grave, c’est-à-dire qu’en fin de vie c’est le tombeau : incinérateur ou décharge.

Cradle to Cradle considère les déchets comme de la nourriture. Ainsi, les nutriments techniques et biodégradables peuvent nourrirent continuellement l’industrie et la planète. La tendance écologiste à « être moins mauvais » est critiquable, car cela ne règle pas le problème, mais le ralentit seulement.

Cradle to Cradle propose de repenser la manière dont les choses sont faites. Il est possible d’être « éco-efficace », c’est-à-dire de créer des produits 100% bons au plan économique, éthique et écologique.

106

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE

HADRIEN GREMAUD 2013

SOURCES

MORIN Edgar (1921) Sociologue et philosophe français Professeur honoris causa dans une quinzaine d’universités, directeur de recherches au CNRS. Ses écrits sont traduits en 28 langues et diffusés dans 42 pays. Son œuvre se distingue par la notion de pensée complexe, une vision systémique du monde avec une imbrication des disciplines.

- La Voie, Pour l’avenir de l’humanité, 2011 Après un état du monde éclairé et sur ses perspectives catastrophiques, Edgar Morin propose avec sagesse des voies de réformes pour la pensée, l’éducation, l’économie, la société, la politique, les modes de vie… Il souligne que l’Humanité a prouvé à de nombreuses reprises qu’elle demeure improbable, en cela il place son l’espoir.

JANCOVICI Jean-Marc (1962) Ingénieur français diplômé de Polytechnique et de Télécom En consacrant ses recherches et son travail aux changements climatiques et à la crise énergétique, il a rédigé plusieurs ouvrages de sensibilisation et a participer à la constitution de certains articles pour la loi Grenelle II notamment sur les notions de bilan carbone.

- Changer le monde, Tout un programme, 2011 Jean-Marc Jancovici met en évidence notre dépendance des énergies fossiles et explique les progrès de ces deux derniers siècles grâce à leur emploi. Dans un litre de pétrole, c’est l’énergie de plusieurs bras pendant des heures, pour un pris dérisoire. Il rend compte des pollutions provoquées et propose une transition énergétique et une décarbonisation des activités humaines. Il défend le nucléaire civil notamment avec la perspective des réacteurs de génération IV.

RIFKIN Jeremy (1945) Économiste américain Il fonde en 1973 Foundation on economic trends, établissement de prospectives économiques. Il est l’auteur de nombreux best-sellers comme La fin du travail (1995) ou Le rêve européen (2005). Il a un rôle de conseiller au près de quelques gouvernements (USA, Italie, Espagne, Allemagne) et ses travaux continuent à servir de référence à la Commission de l’Union Européenne.

- La troisième révolution industrielle, 2011 La deuxième révolution industrielle, celle du pétrole se meurt. Jeremy Rifkin nous propose sa vision de la troisième révolution industrielle. Elle repose sur cinq piliers : (1) le passage aux énergies renouvelables ; (2) le développement généralisé de microcentrales énergétiques ; (3) le déploiement de la technologie stockage des énergies intermittentes ; (4) l’utilisation d’Internet pour transformer le réseau électrique en inter-réseau de partage de l’énergie (5) le changement de moyens de transport.

RYBCZYNSKI Witold (1943) Architecte américano-canadien Il fut professeur à McGill University (1974-1993) et à l’University of Pennsylvania. Il est l’auteur de plus de 300 articles sur la maison, l’architecture et la technologie. Ses livres ont été récompensés et son travail est toujours reconnu.

- Le confort, Cinq siècles d’habitation Comment définir le confort ? Au travers de son évolution historique ? Ainsi Witold Rybczynski nous présente une histoire de l’architecture éclairée par la compréhension des modes de vies et habitudes domestiques. Le confort est à l’architecture, ce que la santé est à la médecine. Pourtant, le mot confort est rarement prononcé dans les écoles d’architecture ou la profession. En réponse à ce constat, Rybczynski a écrit ce livre : qui aborde les notions de foyer, d’intimité et de bien-être.

DIRECTEUR DE MÉMOIRE GILLES-ANTOINE LANGLOIS

107

VERS UNE ARCHITECTURE SOUPLE

108

PRINCIPES ET PERSPECTIVES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE

ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE D'ARCHITECTURE DE VERSAILLES - M2 : MÉMOIRE DE RECHERCHE