PFE Julien DUCHOSAL 2014 Le pré Bayle : graine des possibles by Julien Duchosal

projet de fin d'études

le pré bayle : graine des possibles impulsion d'une nouvelle dynamique à ambert autour d'un centre d'innovation agricole Julie AVONS-BARIOT Céline CHARREL Julien DUCHOSAL

Ecole Nationale Supérieure d'Architecture de Grenoble Architecture et Cultures Constructives - juin 2013

Ecole Nationale Supérieure d'Architecture de Grenoble

Architecture et Cultures Constructives

projet de fin d'études - juin 2013

le pré bayle : graine des possibles impulsion d'une nouvelle dynamique à ambert autour d'un centre d'innovation agricole

Julie AVONS-BARIOT Céline CHARREL Julien DUCHOSAL

Membres du jury : Directeur d'études : Pascal Rollet, Architecte, Professeur ENSA Grenoble. Enseignant de la thématique de master : Nicolas Dubus, Architecte, Maître assistant ENSA Grenoble. Enseignant d'une autre thématique de master : Philippe Liveneau, Architecte, Docteur en Architecture, Maître assistant ENSA Grenoble. Enseignant d'une autre thématique de master : Sophie Paviol, Architecte, Docteur en Histoire de l'art, Maître assistante ENSA Grenoble. Enseignant d'une autre école : Xavier Guillot, Architecte, Docteur, Professeur ENSA Saint-Etienne. Personnalité extérieure : Gérard Mai, adjoint à l’urbanisme, Ville d’Ambert. Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

equipe pédagogique ensa grenoble, ensa lyon Équipe pédagogique Grenoble :

ENSA

Équipe pédagogique ENSA Lyon :

Master A&CC (Architecture et Cultures Constructives)

Master AA&CC (Architecture Ambiances et Cultures Constructives)

Enseignants porteurs : Pascal Rollet (Architecte, Prof. TPCAU), Nicolas Dubus (Architecte, Ma. TPCAU)

Enseignants porteurs : Olivier Balaÿ (Architecte, Prof. TPCAU, HDR), Rémy Mouterde (Ingénieur, Ma STA, Docteur en Mécanique des structures)

Anne-Monique Bardagot (Ethnologue, Ma. SHS), Stéphane Sadoux (Urbaniste, Ma. SHS), Thomas Jusselme (Ingénieur, Thermique, Maa. STA), Jean-Christophe Grosso (Architecte, Mécanique des Structures, Ma. STA), Guillaume Pradelle (Architecte), Vincent Dubreuil (Économiste), Joël Latouche (Acousticien).

Olivier Baverel (Ingénieur, Mécanique des structures), Vincent Dubreuil (Économiste), Nicolas Dubus (Architecte), Thomas Juselme (Ingénieur, Thermique), Karine Lapray (Ingénieur, Approche environnementale), Joël Latouche (Acousticien), Jacques Scrittori (Architecte d'intérieur).

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remerciements Nous tenons tout d'abord à remercier l'ensemble de l'équipe enseignante du master Architecture et Cultures Constructives pour son enseignement, l'apport théorique et pratique, le suivi apporté et le temps accordé durant deux années : Nicolas DUBUS Guillaume PRADELLE Anne-Monique BARDAGOT Stéphane SADOUX Olivier BALAŸ Thomas JUSSELME Jean-Christophe GROSSO Pascal ROLLET Vincent DUBREUIL Joël LATOUCHE Olivier BAVEREL Karine LAPRAY et Jacques SCRITTORI Nous tenons aussi à remercier l'ensemble de la municipalité d'Ambert pour son accueil et pour nous avoir transmis la compréhension de son territoire et de ses habitants : Gérard MAI et Baptiste EVAUX Nos remerciements ensuite aux architectes et exploitants agricoles nous ayant fait partager leurs savoirs techniques et pratiques : Dorothée et Christophe CHAUSSABEL Camille BISSON Fabrice DENOYER et Alexis ROUSSET

Enfin, nous remercions notre entourage pour nous avoir soutenu et accompagné tout au long de l'année.

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résumé Ce Projet de Fin d'Études s’inscrit dans un partenariat avec la ville d’Ambert, et propose la création d’un centre d’innovation en agroécologie. Il est composé d’une exploitation agricole accompagnée d'un espace de vente et de stockage, d’un laboratoire de recherche en agronomie ainsi que de logements en réhabilitation.

This final project is the result of a partnership with the town of Ambert, and proposes the creation of a center of innovation in agroecology. It consists of a farm with a sales area and storage space, a laboratory for research in agronomy and the rehabilitation of existing housing.

Ce centre marque le point de départ d’un parcours au fil de l’eau et des cultures, rendant le territoire ambertois accessible aux habitants de la ville.

This project marks the starting point of a route across water and crops, making the landscape around Ambert accessible to the inhabitants of the town.

Il s’inscrit sur le pré Bayle, site positionné à la limite des terres agricoles et de la ville d’Ambert, commune du Parc Naturel Régional du Livradois-Forez.

It is part of the pré Bayle site positioned on the limit between the farmland and the town of Ambert, municipality of the Regional Park Livradois-Forez.

Tirant parti de la position particulière du site, ce projet poursuit un double objectif : impulser le développement d’une agriculture soutenable, proche des habitants et respectueuse de la diversité des milieux vivants, et promouvoir une nouvelle dynamique permettant aux habitants de tisser des liens entre eux et entre ville, agriculture et biodiversité.

Taking advantage of the special position of the site, this project is twofold : it encourages the development of a sustainable agriculture, closer to the people and respectful of biodiversity, and it promotes a new dynamic, creating stronger connections between the people, the city and the farmland.

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sommaire -

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sommaire introduction 1. un projet spécifique a son contexte 1.01. le pré bayle : un site à la porte de la ville et de l'espace rural

10 13 15

1.01.1. Des terres préservées du développement urbain

1.02. une volonté de développement éco-responsable

1.02.1. Une ville face à un choix de développement

1.02.2. Des pratiques actuelles non soutenables

1.02.3. Une dynamique naissante à favoriser

1.02.4. Un projet tisseur de liens

2. du territoire ambertois au pré bayle 2.01. un parcours territorial 2.01.1. Des éléments existants à reconnecter

25 27 27

2.01.1.1. La Dore et ses biefs

2.01.1.2. Les sentiers de la poule rouge et de l’âne bleu

2.01.1.3. Des jardins familiaux disséminés

2.01.1.4. La ferme pédagogique de la poule rouge

2.01.2. Un parcours au fil de l’eau et des cultures

2.01.3. Connexion des différents projets

2.02. un projet de quartier 2.02.1. Scénario d’intervention

35 35

2.02.1.1. PERCER

2.02.1.2. ACTIVER

2.02.1.3. VALORISER

2.02.1.4. DÉVELOPPER

2.02.2. Montage du projet

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3. le centre d'innovation en agroécologie, un bâti adapté à ses usages et son contexte 3.01. de la production à la vente

42 44

3.01.1. Le Hangar - une protection simple pour engins agricoles

3.01.2. Le Laboratoire - un lieu de recherche en agroécologie

3.01.3. La Réserve – un lieu technique de stockage et de transformation des aliments 56 3.01.4. Le Magasin - une accroche à la ville

3.01.5. Les éléments de liaisons

3.02. des bâtiments complémentaires

3.02.1. Une stratégie active commune

3.02.2. Des stratégies constructives en corrélation les unes avec les autres

4. valorisation du front bâti 4.01. un habitat existant riche, mais aujourd'hui délaissé 4.02. une dynamique nouvelle s'appuyant sur les ressources existantes

72 74 76

4.02.1. Requalification des abords du front bâti

4.02.2. Réhabilitation d’une bâtisse en pierre

4.02.2.1. Une architecture adaptée à son contexte

4.02.2.2. Habiter l’existant

4.02.2.3. Un compromis entre exigences économiques, thermiques et confort des habitants 96

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conclusion bibliographie annexes annexe 1. récapitulatif des surfaces annexe 2. études bioclimatiques du centre d'innovation annexe 3. approche bioclimatique de la réhabilitation annexe 4. économie du projet de réhabilitation annexe 5. dimenssionnement des structures annexe 6. technique de percements des ouvertures

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introduction -

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introduction Ce Projet de Fin d'Études se situe sur Ambert, petite ville d’environ 7000 habitants, au cœur du parc Naturel régional du LivradoisForez de l’Auvergne, dans le Puy-de-Dôme. Il découle d’un partenariat établi entre les élus de la ville et le studio « Architecture et Cultures Constructives » de l'École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble, ainsi que le studio « Architecture, ambiances et cultures constructives » de l’ENSA de Lyon. Dans le cadre de ce partenariat la municipalité d’Ambert met à l’étude plusieurs sites,

Clermond-Ferrand

Ambert

Saint-Etienne

Plan de situation à l'échelle du territoire

dans l’objectif de nourrir sa réflexion sur un développement soutenable de la commune à partir des propositions architecturales, voire urbaines et territoriales, faites par les étudiants. La mairie souhaite des projets favorisant un nouveau dynamisme qui serait bénéfique à l’ensemble de la ville et qui s’appuierait sur les ressources de son territoire. Notre projet s’intéresse au site du Pré Bayle, quartier positionné à la limite de la ville et de son espace rural. Tirant parti de la position particulière du site, notre projet a l’ambition de tisser des liens entre ville, agriculture et biodiversité, de façon à participer à l’orientation de l’ensemble du territoire ambertois en direction d’un développement durable. Pour cela nous proposons de dédier le site du Pré Bayle à la création d’un pôle d’innovation en agroécologie1 , formalisant une interface entre la ville, l’agriculture et la biodiversité. Ce pôle est composé d’une exploitation agricole, avec hangar, salles de stockage et salle de transformation, d’un magasin d’alimentation et d’un centre de recherche en agronomie. Il intègre aussi la création de logements en réhabilitation ainsi que la requalification de l’ensemble du front bâti.

1 L’agroécologie est une « Démarche scientifique attentive aux phénomènes biologiques qui combine développement agricole et protection/régénération de l’environnement naturel. Elle est à la base d’un système

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De l’échelle du site à l’échelle territoriale, il participe à la valorisation du quartier, propose le déroulement d’un chemin au fil de l’eau et des cultures et impulse le développement de nouvelles pratiques agricoles favorisant les échanges entre exploitants et habitants tout en préservant la biodiversité. Ce mémoire présente le déroulement de notre démarche. Il expose tout d’abord le contexte présent, en confrontant les enjeux de déve-

loppement de la ville aux potentialités du site étudié. Il présente dans une deuxième partie l’ensemble du projet, de l’échelle du territoire à l’échelle du site. Il développe ensuite l’architecture du centre d’innovation en agroécologie. Enfin, il expose notre intervention concernant la valorisation de l’ensemble du bâti existant, avec la création d’un « Grenier » et de jardins partagés suivi de la réhabilitation d’une bâtisse existante.

Photographie du territoire ambertois. Prise en ULM. Offerte par l'association Centre VTT d'Ambert.

1. un projet spécifique a son contexte

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Cette première partie concerne l’analyse du contexte dans lequel s’inscrit notre projet, à l’échelle du site du pré Bayle comme à l’échelle du territoire ambertois. Découvrant un site au caractère rural et agricole juste à côté du centre-ville d’Ambert, nous nous sommes interrogés sur les enjeux de développement de la ville en lien avec ceux de son territoire, posant la question des relations nécessaires entre ville, agriculture et biodiversité par rapport à un objectif de développement soutenable.

Photographie du pré Bayle : de la Dore à la ville

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1.01. le pré bayle : un site à la porte de la ville et de l'espace rural Carte de situation. Le pré Bayle à 500 m du centre bourg historique.

pré Bayle

Centre bourg historique

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Le pré Bayle est situé à moins de 500 m au nord-ouest du centre bourg historique. C’est aujourd’hui un terrain peu valorisé, séparé physiquement et visuellement du centre bourg par un front bâti. Le site est actuellement très enclavé entre de nombreux murs et biefs qui divisent le terrain en trois parties. La première est un jardin collectif, en partie en friche, utilisé par

quelques riverains. La deuxième, accessible par le fond du parking de la place George Courtial, est un terrain vague servant de dépôt de matériaux tels que pierres tombales, tuiles, briques, mais aussi amas de terre, surélevant ainsi le terrain de 50 cm. La troisième qui s’étend jusqu'à la Dore est un pré dédié au pâturage des bovins, en partie inondable donc inconstructible.

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Carte de situation. Un terrain séparé en trois parties.

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Place Georges Courtiale

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1.01.1. Des terres préservées du développement urbain Parking attenant au pré Bayle, à l'une des entrée de la ville d'Ambert

Front bâti sur le pré

Le pré ouvert sur le territoire agricole

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Historiquement, la ville s’est d’abord développée au sein de ses remparts, selon un plan concentrique en escargot. Lorsque ces derniers ont été détruits, un front bâti s’est construit au nord-ouest du boulevard Georges Clémenceau. Son développement s’est rapidement arrêté, tandis que la ville s’étendait partout ailleurs. Dernièrement, quelques maisons pavillonnaires ainsi que divers équipements publics sont venus prolonger ce front de manière chaotique. Cependant, le pré Bayle a été préservé de toutes constructions, ce qui en fait un des derniers terrains perméables aussi proche du centre-bourg. Au fond du pré s’écoule la Dore, dont deux de ses biefs traversent le pré d’un bout à l’autre avant d’être enterré le temps de leur passage sous la ville. Grâce à son caractère rural et préservé, le site est porteur de qualités d’ambiances fortes qui ne demandent qu’à être valorisées. Juste derrière un des boulevards les plus circulants de la ville, observer la forte présence de faune et de flore développées sur le site est inattendu et donne une impression de dépaysement.

Une fois franchi le mur au fond du parking, l’agitation de la ville ne se ressent plus, le bruit de la circulation et l’odeur des pots d’échappement font place aux chants des oiseaux et aux parfums des plantes. Des percées entre les arbres ouvrent le regard vers le grand paysage et les terres agricoles. Hormis un dépôt de matière inerte, les sols sont préservés et la biodiversité pourrait facilement s’y développer, notamment grâce à la présence de la Dore qui représente une trame verte et bleue majeure. Ce site est l’un des derniers terrains non urbanisés à proximité du centre-bourg. Il est aussi positionné tout près de l’entrée nord de la ville. Les élus actuels de la ville ont donc tenu à l’acquérir dans l’objectif de contrôler son urbanisation et d’en faire une opération pilote qui montre la nouvelle politique de développement de la ville.

Un site aujourd'hui délaissé

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1.02. une volonté de développement éco-responsable 1.02.1. Une ville face à un choix de développement Aujourd’hui, les élus de la ville d’Ambert s’interrogent sur la durabilité de leur développement. Comme ont pu le montrer les analyses antérieures2, Ambert est confronté au manque d’attractivité de son territoire, en corrélation avec une baisse démographique de la population. À cela s’ajoute le désintérêt des habitants au regard du patrimoine bâti de la ville, qui se dégrade indéniablement. Ces problèmes s’inscrivent dans un contexte de crise environnementale, sociale et économique à l’échelle nationale, voire mondiale. Si la ville suit le même développement que celui d’aujourd’hui, son avenir est incertain.

ment pour les petites villes rurales, comme a pu le devenir le Voralberg4 en Autriche. Tout en répondant aux besoins des populations modestes présentes dans la ville, ce développement permettrait d’attirer une nouvelle population faisant le choix d’habiter dans une ville éco-responsable au cadre de vie agréable et proposant un mode de vie plus convivial que celui des grandes villes. Pour l’instant, ce territoire, en majorité agricole, est déconnecté de la ville et de ses habitants.

Pour garantir la pérennité de la ville d’Ambert, ses élus actuels cherchent à engager la ville vers un développement durable en s’appuyant sur les ressources de son territoire, à l’image d’une « éco-cité3 » . Ce développement engagé donnerait de la visibilité au territoire ambertois à l’échelle régionale voire nationale en devenant un modèle de développe2 Ambert, analyse du contexte ambertois. Ecole Nationale Supérieure d'Architecture de Grenoble, Master Architecture et Cultures Constructives. juin 2012. 73p.

4 Gauzin-Muller, Dominique. Voralberg. Le Moniteur, 2009. 405p

L’architecture

écologique

3 « Egalement appelée "ville durable", l'écocité est aménagée et gérée selon des objectifs et des pratiques de développement durable sur des problématiques aussi vastes que la qualité de l'air, la gestion de l'énergie, de l'eau et des déchets, mais aussi les transports (mode de transport "doux" comme le vélo, développement des transports en commun en site propre comme le tramway, ou encore de l'auto partage, éventuellement avec des véhicules électriques). Les aspects sociaux (mixité sociale) et économiques (création de l'emploi) sont en outre concernés. Cette cité en appelle à l'engagement de l'ensemble de ses habitants. » Définition extraite du site ACTU-environnement disponible sur http://www. actu-environnement.com/ae/dictionnaire_environnement/definition/ ecocite-ville-durable.php4 ( consultée le25 mai 2013) Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

1.02.2. Des pratiques actuelles non soutenables Actuellement, les habitants n’ont que peu accès au territoire agricole ambertois. Bien que située en pleine campagne, la ville est très minérale, fermée à son paysage rural. Depuis les années 1950, les habitants ont peu à peu perdu le lien physique et social qui les rattachait aux terres agricoles et aux milieux vivants de leur territoire. Cette perte de lien est liée à l’urbanisation progressive du territoire ambertois comme à l’évolution des pratiques agricoles vivrières vers des pratiques de production intensives et exportatrices.

En effet, de la ville, les habitants n’ont plus d’accès direct à l’espace rural. Les chemins ruraux existants ont été soit remplacés par des routes goudronnées, soit fragmentés par les découpages de parcelles privées. La Dore est située à moins de 1000 m du centreville, mais son accès est bloqué par les murs qui enserrent les maisons et les prés, destinés au pâturage des bovins. Les habitants ne peuvent pas se promener le long des berges, ni découvrir la biodiversité qui les entourent.

Une ville en manque d'attractivité qui comprend 15 % de vacance en son centre

Nombre de logements vacants 16 10 6 2 Comprend des locaux d'activités vacants Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

Parallèlement, les exploitations agricoles, dont les productions étaient autrefois à destination des Ambertois, se sont spécialisées dans des cultures intensives qu’elles exportent à l’extérieur du territoire ambertois. Tout en perdant le contact social et physique envers les habitants, ces exploitations se sont détachées de leur territoire, puisque leur développement s’appuie sur des produits

Zone de culture

phytosanitaires importés plutôt que sur les ressources du sol. Ces pratiques ne sont pas cohérentes avec un développement durable, car le caractère intensif de cette agriculture épuise le sol et ses ressources tout en obligeant les agriculteurs à s’endetter toujours plus. Ces pratiques ne sont donc pas soutenables, ni d’un point de vue économique, ni d’un point de vue environnemental.

Carte territoriale : une agriculture intensive destinée principalement à l'exportation GAEC et Parcs et Zone Plantations jardins familiaux jardins de pâturage forestière

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1.02.3. Une dynamique naissante à favoriser Depuis les années 2000, ce mode de développement est remis en cause par les habitants comme par les agriculteurs. En effet, certains habitants rejettent le rôle de simple consommateur et cherchent à vivre et se nourrir de façon équilibrée, en mesurant leur impact social, économique et environnemental dans le choix de leurs produits alimentaires. Ils privilégient les circuits courts pour garder un contrôle sur la qualité et la provenance des produits achetés, ainsi que sur la destination de l’argent mis en jeu. Ils recherchent la garantie que les produits achetés proviennent d’exploitations proches, qui participent à l’économie de leur territoire ainsi qu’à la valorisation de leur environnement. Par l’achat de produits sains et locaux, ils font le choix de participer au dynamisme de leur territoire comme à la préservation de sa qualité environnementale. Cette volonté citoyenne s’illustre à l’échelle nationale par le développement des AMAP (Associations pour le Maintien d'une Agriculture Paysanne). Dans le Puy-de-Dôme, 18 AMAP ont été créés entre 2006 et 2012 dont une à Ambert. On note toutefois que les produits de l’AMAP d’Ambert proviennent de villages éloignés de plusieurs kilomètres, la quasi-totalité des terres entourant la ville étant des prés de pâturage pour bovins. Cet engagement citoyen s’accompagne du désir de redécouvrir le processus d’évolution des végétaux, de la plante au fruit consommable. En effet, en prenant l’habitude d’aller

acheter les aliments au supermarché, les dernières générations d’habitants ont perdu le savoir de leurs ancêtres concernant la culture des fruits et légumes. Elles souhaitent aujourd’hui retrouver ce savoir pour l’enseigner à leurs enfants. La multiplication des jardins familiaux à Ambert est caractéristique de ce désir et du souci économique (crise). Lieux destinés en général à des villes beaucoup plus éloignées de l’espace rural comme Lyon ou Grenoble, ces jardins mettent en exergue le fait que, malgré la proximité géographique de la ville avec le milieu rural, Ambert est autant, voire plus, déconnecté de son espace rural que ces grandes villes. De la même manière, de plus en plus d’agriculteurs veulent ainsi évoluer vers des pratiques plus en accord avec les capacités des terres, et à partager leurs savoirs agricoles avec les habitants. Ainsi, une ferme pédagogique, la GAEC de la "Poule rouge", s’est implantée depuis peu sur la ville d’Ambert. Les familles et leurs enfants peuvent y découvrir l’organisation d’une ferme contemporaine, le métier de l’agriculteur et le processus de production des aliments qu’ils peuvent acheter directement sur place. Au vu de l’analyse décrite ci-dessus, et en prenant appui sur la position et le caractère exceptionnel du site entre ville et campagne, notre projet cherche à participer au renforcement des liens entre ville, agriculture et milieux vivants, autant par son impact urbain que son impact économique, social et environnemental.

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1.02.4. Un projet tisseur de liens Initialement, dans l’objectif de mettre en valeur la nouvelle orientation de la ville vers un développement durable, les élus avaient destiné ce terrain à la création d’un éco-quartier. Toutefois, plutôt que de construire du logement neuf dans une ville où le centre est vacant à 15 %, nous avons formulé un programme en accord avec la position particulière du lieu, entre ville et terres agricoles. Ainsi, nous proposons tout d’abord la création d’un pôle d’innovation agricole impulsant l’évolution des pratiques intensives actuelles vers des pratiques respectueuses de l’environnement, créatrices de liens avec les ambertois. En associant exploitants, chercheurs et étudiants, ce pôle développera une filière dans une culture maraîchère en accord avec les ressources du territoire et privilégiant la vente en circuit court. Tandis qu’un laboratoire de recherche travaillera sur les façons possibles de cultiver sans utiliser des produits phytosanitaires, les jeunes agriculteurs pourront utiliser les terrains préservés du site pour y tester leur mode de production pendant deux ou trois ans avant de démarrer leur propre exploitation. En effet, hormis dans le cadre de fermes pédagogiques, au but plus social qu’économique, les agriculteurs rencontrent de nombreuses difficultés pour se reconvertir dans des pratiques respectueuses de l’environnement. Le caractère non conventionnel de ces pratiques les exclut des procédés d’aides habituelles.

Répondant à ce manque, le pôle d’innovation agricole impulserait le démarrage de l’activité de ces nouveaux agriculteurs. Ils pourraient ensuite remplacer les exploitants d’aujourd’hui, nombreux à approcher de l’âge de la retraite sans avoir de successeurs définis. Ainsi, l’exploitation des terres du pays ambertois devrait se diversifier petit à petit vers une agriculture alimentant sa population tout en étant créatrice de biotopes variés, en accord avec un écosystème global. Cette filière s’inscrira en accord avec le désir des habitants de recréer un lien avec les terres rurales qui les entourent, dans la continuité du développement des AMAP et des jardins familiaux. Au sein du pôle, un magasin viendra assurer la vente directe de produits locaux et sains qui proviendront de lieux de cultures visibles et accessibles aux habitants. De plus, la présence d’un centre de recherche affilié à des laboratoires importants tels que l’INRA (Institut National de Recherche en Agronomie) de Clermont-Ferrand ou de Saint-Étienne permettra de donner une portée nationale à ce projet pilote et participera à la lisibilité de la ville ainsi qu’à son attractivité. En outre, pendant la période de test de leur mode de production, les exploitants seront logés dans la même bâtisse que certains étudiants du centre de formation en culture hors sol et en maraîchage du centre Rivollier. Cette proximité favorisera les échanges et rapprochera les étudiants du monde professionnel. Pour cela, le projet intègre la réhabilitation d’une construction existante au

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bâti séparant le site de la ville. Cette réhabilitation permettra de travailler une meilleure porosité entre le site et la ville, et contribuera à la valorisation de son patrimoine bâti. Les chercheurs pourront quant à eux être logés dans les bâtiments réhabilités ou neuf des projets du quartier Foch, ce qui favorisera l’intégration des chercheurs et les échanges avec les habitants. Dans cette dynamique de valorisation du quartier, nous proposons de requalifier les abords des immeubles du front bâti, au-

jourd’hui encombré par diverses annexes privées. Nous proposons de regrouper ces espaces de stockage dans un seul volume, le « grenier », pour pouvoir détruire ces annexes et ouvrir le front bâti au site du pré Bayle. Enfin, ce pôle marquera le début d’un chemin au fil de l’eau et des cultures, à travers lequel les habitants pourront découvrir la biodiversité qui les entoure ainsi que les nouvelles pratiques agricoles impulsées par le pôle, ces dernières contribuant par ailleurs à l’enrichissement de la faune et flore présentes.

Vers un développement durable Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

2. du territoire ambertois au pré bayle -

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Le chemin au fil de l’eau et des cultures marque l’inscription de notre projet à l’échelle de la ville d’Ambert. Il joue un rôle prédominant dans la création de liens entre les habitants de la ville et l’espace rural. Le début de ce chemin est marqué par la création d’une percée ouvrant le site du pré Bayle aux habitants. Le chemin traverse ensuite le pré puis longe la Dore, contournant la ville par son côté ouest

avant de rejoindre à l’est les jardins familiaux et la GAEC de la « Poule rouge », puis il se dirige au nord vers le centre historique de la ville. Au fil de l’eau et des cultures, ce chemin est un moyen de relier les éléments remarquables du territoire. Il permet l’accès à la biodiversité présente et la découverte des nouvelles pratiques agricoles.

Plan de situation : emprise du parcours au fil de l'eau et des cultures

Plan de situation : éléments remarquables

Jardins familiaux

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2.01. un parcours territorial 2.01.1. Des éléments existants à reconnecter Aujourd’hui, de nombreuses richesses naturelles, agricoles, architecturales jalonnent le territoire ambertois. Ils sont souvent peu aménagés, difficiles d’accès et ne sont pas forcément reliés entre eux. Quels sont ces éléments remarquables présents à Ambert et où se situent-ils ?

2.01.1.1. La Dore et ses biefs La rivière de la Dore prend sa source dans les hauts plateaux du Livradois et traverse le territoire ambertois pour ensuite se jeter dans l’Allier. Elle structure fortement le paysage rural et a induit l’implantation progressive de l’homme et de son activité. Elle traverse la commune d’Ambert en partie ouest, et hormis au niveau de la base de loisir située derrière la gare, ses berges ne sont pas accessibles. Alors qu’elle est une ressource essentielle à valoriser, la ville lui a peu à peu tourné le dos. En lui refaisant face, ce serait l’opportunité d’appuyer la biodiversité présente et de recréer du lien entre les quartiers que la Dore traverse. Enfin, ce serait l’occasion de valoriser les activités liées à l’eau : activité pêche, base de loisirs, etc …

La dore enjambée par le pont de la voie ferrée

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Sur le pré Bayle, nous notons la présence de deux biefs qui se rejoignent au niveau d’une écluse qui autrefois alimentait le canal de la « roue à eau » avant de se jeter dans la Dore. Aujourd’hui ils participent au morcellement et à l’enclavement du pré. Mal entretenus, leurs présences offrent pourtant de réels potentiels en termes de qualité d’ambiance et d’usage tout en rappelant les pratiques vernaculaires ambertoises. Un des biefs sur le pré Bayle

2.01.1.2. Les sentiers de la poule rouge et de l’âne bleu Un cheminement doux existe déjà sur Ambert le long de biefs qui démarrent depuis la base de loisir. Il est formé d’un premier tronçon, celui de la Petite Poule Rouge, entre le boulevard Emmanuel Chabrier et l’avenue du Dr Chassaing et traverse des jardins familiaux ainsi que la ferme pédagogique du même nom. Un deuxième tronçon, celui de l'Âne Bleu, le prolonge à partir du refuge de l’Association Nationale des Amis des Ânes (ADADA) jusqu’à l’avenue de Lyon à proximité de l’ancienne usine Rivollier. Ces aménagements ont été réalisés par les Services Techniques de la ville et sont voulus sobres pour respecter l’aspect naturel du territoire. Le développement de cheminements doux par la commune révèle un attachement fort pour son territoire rural et la nécessité de le rendre plus accessible. Le long du sentier de la poule rouge

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2.01.1.3. Des jardins familiaux disséminés Des jardins familiaux sont présents à différents endroits d’Ambert et sont gérés par l’association « Les jardins nature ». On les retrouve aux Fayettes, à Pellegrolle et sous la rue du Midi. Seules les parcelles des Fayettes sont éloignées du cheminement doux et moins accessibles. En revanche, elles ont l’avantage d’être à proximité immédiate de la Dore.

Des jardins familiaux attenant au sentier de la poule rouge

Des jardins familiaux au bord de la Dore

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2.01.1.4. La ferme pédagogique de la poule rouge Enfin la ferme pédagogique de la Poule Rouge est située sur le sentier qui porte le même nom. Elle est un projet de sensibilisation au maraîchage biologique qui existe depuis 2009 et qui s’adresse aux adultes, aux familles et aux groupes scolaires. Ce projet s’inscrit dans le cadre du développement rural d’Ambert et se présente sous la forme d’un groupement agricole d’exploitation en communs (GAEC). Nous proposons de relier ces éléments remarquables en prolongeant le chemin rural existant jusqu’au pré Bayle. Ainsi, nous tissons notre projet en nous appuyant sur la recrudescence de nouvelles pratiques agricoles et sur le regain d’intérêt des Ambertois pour la culture de la terre et plus largement sur la reconquête de leur territoire agricole et de son paysage.

Dans l'intimité d'une serre de la GAEC de la poule rouge

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2.01.2. Un parcours au fil de l’eau et des cultures À l’échelle de la ville d’Ambert, la création d’un cheminement rural et piétonnier serpentant le long de la Dore et déambulant à travers la ville et les champs, facilitera l’accès au territoire rural et agricole. Nous favorisons ainsi les relations entre les Ambertois, la biodiversité présente sur leur territoire et les nouvelles pratiques agricoles émergeantes. Le tracé de ce parcours destiné à relier le pré Bayle à l’ensemble des éléments remarquables, que nous avons identifiés, est voulu sobre et économique. Il s’inscrit dans la continuité des cheminements doux réalisés

ces dernières années par la ville d’Ambert. Ainsi, nous préférons valoriser l’aspect naturel du territoire, préserver la perméabilité des sols tout en cherchant à conforter les trames vertes et bleues de sorte qu’elles ne s’arrêtent plus à l’entrée de la ville, mais qu’elles s’y propagent. Ce tracé commence par la percée que nous réalisons dans le prolongement de la rue Chinard au croisement avec la rue vieille du Pont. Cette ouverture permet de faciliter l’accès au pré Bayle depuis la place de l’église Saint-Jean. Le chemin longe ensuite les biefs Percée vers une agriculture alternative

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présents sur le pré Bayle pour rejoindre la Dore dont les berges sont rendues de nouveau accessibles. Il longe ensuite les jardins familiaux des Fayettes, pour rejoindre la base de loisirs et son plan d’eau situé derrière la gare. Enfin, il rejoint le cheminement doux de la petite poule rouge et de l’âne bleu afin de traverser la GAEC. Pour enfin se relier à l’ancienne usine Rivollier qui borde l’avenue de Lyon. Il est ensuite facile de revenir sur l’avenue Dr Chassaing pour ensuite rejoindre le parc de la mairie et accéder au centre bourg.

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2.01.3. Connexion des différents projets Au-delà d’un cheminement pédestre, ce parcours met en lien le pôle d’innovation en agroécologie avec d’autres projets d’étudiants développés cette année sur Ambert au sein du master Architecture & Cultures Construc-

tives. Cette mise en relation nous permet de mettre en perspective une pensée commune menée sur le développement de la ville d’Ambert. Plan de situation : connexions entre projets

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Le projet InTERREaction développé par Anthony ROSAT, Adrien CONSTANT et Maëva DELIRY requalifie l’ancienne usine Rivollier située sur le chemin pédestre de l’âne bleu, au croisement avec l’avenue de Lyon. Leur programme intègre un centre de formation en culture hydroponique et en maraîchage. Notre programme comprenant une pépinière d’installations agricoles et fermières dédiée à la professionnalisation de nouveaux agriculteurs en quête de pratiques plus respectueuses de l’environnement, viendrait compléter la filière agricole, de la formation à l’installation d’une exploitation. Le projet Peace and Dore porté par Matthieu BEGHONINA et Margot DELOBELLE s’attache à requalifier le tissu pavillonnaire déstructuré qui entoure le pré Bayle. Il s’appuie sur notre intervention en s’inscrivant dans la continuité temporelle. Il propose une nouvelle offre de logements modulables qui s’adressent à la fois à des personnes âgées et à des populations à la recherche d’un logement temporaire. Ces logements pourront accueillir les chercheurs du pôle d’innovation en mission temporaire. Enfin, le projet Noosphère conçu par Morgane VAUCHEL et Mélodie NICOUD se consacre à la requalification de l’îlot Foch situé au sud du pré Bayle, à 50 mètres environ. Avec l’objectif commun de relier le centre bourg à ses quartiers ouest, il questionne le rapport des Ambertois aux terres agricoles en investissant les rez-de-chaussée de potagers et en mettant en place une nouvelle AMAP. Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

2.02. un projet de quartier État existant : un site contraint et inaccessible

2.02.1. Scénario d’intervention A l’échelle du quartier, nous proposons un scénario d’intervention en plusieurs étapes, de façon à valoriser le contexte bâti et environnemental du pré Bayle et impulser une nouvelle dynamique favorable à l’ensemble de la ville et du territoire ambertois. Ces étapes sont caractérisées par quatre verbes d’action : Percer, Activer, Valoriser, Développer. Identification de trois percées potentielles

2.02.1.1. PERCER Le site sera tout d’abord ouvert aux habitants de la ville d’Ambert. Aujourd’hui, le pré Bayle est inaccessible aux ambertois, du fait de la présence de biefs et de murs infranchissables. Nous repérons deux éléments peu qualitatifs pouvant être démolis pour permettre l’accès au site : une station d’essence en piètre état à l’extrémité nord du front bâti et une série de six box de parking à l’extrémité sud. Concernant les murs entourant le site, en fonction de leur emplacement et de leur état nous choisissons soit de les détruire, soit de les conserver.

Formalisation des percées

A l’aide de matériaux provenant des murs détruits, deux murs sont reconstruits en partie Sud du site de façon à formaliser une percée principale du Sud vers le Nord qui s’ouvre sur les terres agricoles. Cette percée marque le début du chemin vers la Dore. La construction de plusieurs ponts permet de franchir les biefs structurant le site.

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2.02.1.2. ACTIVER Sur ce site dégagé peut débuter la construction de la première phase du centre d’innovation. En continuité Nord du front bâti, trois bâtiments prennent place. Un commerce, une pépinière d’installations agricoles sont disposés aux deux extrémités du complexe et tendent vers leurs territoires, l’un tourné sur ses terres de labour, l’autre vers la ville. Un espace de stockage vient s’installer au centre.

Amorce du cheminement

La pépinière d’installations agricoles et fermières : un tremplin vers l’avenir Dans un contexte de mutation de l’agriculture et de pressions foncières rendant difficile l’installation de nouveaux agriculteurs, l’idée est de proposer un lieu transitoire à l’installation pour tester des productions agricoles de qualité « biologique », et leur commercialisation. La pépinière d’installations agricoles et fermières (PIAF) est un projet porté par l’association « les Compagnons de la terre5 » . Son but est d’accueillir des porteurs de projets, potentiels créateurs d’entreprises agricoles. Ainsi, à travers la PIAF, des personnes qui n’ont pas les moyens de s’installer peuvent tester leur projet pendant deux à trois ans. Elles bénéficient de la mise à disposition de terres, de matériels et d’un accompagnement au sein du collectif. L’association bénéficie d’un statut qui autorise les porteurs de pro-

1. Exploitation agricole 2. la Réserve 3. Magasin

5 http://lescompagnonsdelaterre.fr/ Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

jets à commercialiser leurs produits. Chacun peut ainsi tester la faisabilité technique et économique de son projet, démontrer son savoir-faire, et tisser un ensemble de relations au niveau local, en vue d’une installation ultérieure. Petit à petit, la PIAF favoriserait ainsi le développement d’une agriculture soutenable au sein du territoire ambertois. Elle se matérialise par un hangar agricole orienté vers ses terres exploitables d’une superficie de 2,5 hectares dans un premier temps puis 9 hectares à terme. La réserve comprend à la fois un espace de stockage, lieu de conservation des produits agricoles et un atelier de transformation, des produits agricoles en produits prêts à la vente. Ce sont des espaces techniques et coûteux, nécessitant des réalisations spécifiques, pour la mise en place d’un circuit court entre la production des aliments et leur mise en vente.

connaissances de deux exploitants6 en agriculture biologique de la région grenobloise que nous avons interviewés. Le magasin fait le lien avec la ville En tête du complexe, il s’ouvre vers le centre bourg d’Ambert. Il permet la vente directe des produits agricoles impulsés par le centre d’innovation, créant des liens directs entre les habitants de la ville et les exploitants agricoles.

6 Dorothée et Christophe CHAUSSABEL GAEC terre Banche. Exploitation située à Le Catineau, Saint-Bueil (à proximité du Pont de Beauvoisin)

La salle de transformation est un équipement mutualisable, qui serait mis au service des nouveaux agriculteurs du territoire ambertois dont l’installation aura été impulsée par la PIAF. Pour connaître les besoins précis de ces espaces comme de ceux de l’exploitation agricole, nous nous sommes appuyés sur les

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Réhabilitation d'une bâtisse

2.02.1.3. VALORISER Une fois le site activé par l’impulsion d’une activité, l’ensemble du quartier sera mis en valeur. Réhabilitation d’une bâtisse Une bâtisse identifiée comme vacante et en bon état située à l’extrémité sud, fait l’objet d’une réhabilitation afin de loger les exploitants et des étudiants du centre Rivollier. En effet, la ville d’Ambert dispose d’un patrimoine bâti de qualité, mais qui se dégrade progressivement. Par cette réhabilitation, nous participons à l’effort de valorisation de ce patrimoine. Notre intention est de minimiser notre intervention sur ce bâtiment tout en l’adaptant au confort d’aujourd’hui. Création du « Grenier » Des éléments en ruine ou peu qualitatifs, comme un certain nombre d’annexes éparses qui se sont amassées au fil du temps, se situent en pied de front bâti. Nous proposons de regrouper les objets stockés qu’elles protègent à l’intérieur d’un seul volume, le Grenier. Celui-ci est construit entre la bâtisse réhabilitée et le front bâti, à l’emplacement d’un hangar aujourd’hui en ruine. La construction de ce grenier permet de détruire ces annexes chaotiques et de valoriser l’ensemble du front bâti. Ces espaces dégagés peuvent accueillir des jardins en rez-de-chaussée et donner aux habitants un accès direct à la terre, favoriser les échanges tout en matérialisant un seuil entre les logements et les terres d’expérimentation du pôle d’innovation.

Identification d'annexes peu qualitatives

Destruction de ces annexes

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Construction du grenier

2.02.1.4. DÉVELOPPER Une fois que l’activité agricole sera impulsée, un centre de recherche en agronomie sera réalisé en deuxième phase. Dernier maillon qui boucle la chaîne de la filière agricole, Il est un lieu de recherche et d’expérimentation sur des modes de cultures respectueux des milieux vivants. Son intégration permet de créer une synergie entre ses chercheurs et les exploitants agricoles accueillis par la pépinière d’installations agricoles. Il est tourné vers les terres d’expérimentations qui se développent sur toute la partie Sud du pré et est matérialisé par un aménagement paysager sous la forme de jardin des plantes accessible au public. Ce dernier permet aux habitants et visiteurs de découvrir de nombreuses plantations, avant de poursuivre leur chemin le long des biefs et de la Dore.

Aménagement des abords du front bâti

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Le jardin des plantes du laboratoire, un lieu de rencontre entre habitants et professionnels

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2.02.2. Montage du projet

Le scénario permet la requalification du quartier pré Bayle et la mise en place d’une activité économique profitable à toute la ville. Il serait géré par un partenariat public privé entre la mairie, le parc naturel du LivradoisForez, l’association des compagnons de la terre et l’INRA7 . Les compagnons de la terre s’occuperaient de la gestion de l’opération dans son ensemble et en particulier du fonctionnement de la pépinière d’exploitation agricole. Le terrain, appartenant à la mairie, serait mis à disposition de l’association selon un bail emphytéotique8. Ce montage permet à la mairie de garder une emprise sur le développement urbain du quartier.

La réhabilitation des logements serait soit porté par le propriétaire de la bâtisse, qui disposerait alors d’aide par l’ANAH9, soit par la mairie, qui rachèterait la bâtisse pour la réhabiliter et la relouer par le biais de bailleurs sociaux. Enfin, le centre de recherche serait mis en place par l’INRA, qui profiterait du partenariat possible avec des exploitants agricoles pour positionner une antenne sur la recherche en agroécologie au sein de ce pôle. 9

Agence Nationale de l’Habitat

La construction du pôle et le fonctionnement de la pépinière d’exploitations agricoles nécessiteraient des fonds de subvention, dont une partie pourrait être accordée par le parc naturel régional du Livradois-Forez. Le projet entraînerait en effet une gestion plus durable des ressources du territoire que le parc aurait tout intérêt à favoriser.

Institut Nationale de Recherche Agronomique

8 « L’article L. 1311 du code général des collectivités territoriales définit le bail emphytéotique administratif comme permettant à une collectivité territoriale propriétaire d’un bien immobilier de le louer à un tiers qui pourra construire un ouvrage sur le domaine public et ensuite le louer à la collectivité propriétaire du terrain. » Définition extraite du site : http://www.marche-public.fr/Marches-publics/Definitions/Entrees/ BEA-bail-emphyteotique-administratif.htm consultée le 25.05.2013 Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

3. le centre d'innovation en agroécologie, un bâti adapté à ses usages et son contexte -

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Le centre d’innovation regroupe les bâtiments dédiés à l’activité économique et professionnelle impulsée par le projet. Il regroupe en un seul ensemble bâti les différentes étapes nécessaires à la production alimentaire. Cette concentration des activités en un même lieu limite le déplacement des produits agricoles et favorise les contacts directs entre exploitants et habitants. De plus, la présence du laboratoire favorise les allers-retours entre recherche et production, de façon à rappro-

cher au plus près le travail des chercheurs du besoin des exploitants. Pour répondre aux besoins de chaque activité regroupée dans ce lieu, le centre est composé de quatre bâtiments. Du hangar agricole au magasin, en passant par le laboratoire et la réserve alimentaire, ces bâtiments se déroulent à la suite du front bâti, créant ainsi une articulation urbaine et fonctionnelle entre la ville et ses terres rurales et agricoles.

Vue du centre d'innovation depuis le jardin des plantes

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3.01. de la production à la vente Comme nous avons pu le voir dans la partie précédente à propos du déroulement de notre intervention, le pôle d’innovation agricole comporte différentes fonctions qui peuvent être regroupées en quatre entités : - le hangar, lieu abritant les outils de l’exploitation agricole ; - le laboratoire, centre de recherche en agroécologie ; - la réserve, lieu de stockage et de transformation des produits agricoles ; - et le magasin, lieu de vente de ces produits. Ce pôle se développe alors comme une chaîne d’innovation en agroécologie à quatre maillons, de la production à la vente, créant une articulation entre la ville d’Ambert et ses terres agricoles. La chaîne s’implante à la limite du pré Bayle et de la ville, sur des terres déjà urbanisées, de façon à poursuivre la structure du quartier tout en préservant les terres perméables du site. Cette limite, entre le pré et la ville, est aujourd’hui matérialisée par un mur de pisé de quatre mètres de haut. Celui-ci, jusqu’alors élément séparateur, est conservé et requalifié comme un élément de lien participant à la structure de la chaîne. Ainsi, les deux maillons centraux, le laboratoire et la réserve, viennent se plaquer de part et d’autre de ce mur, de manière à s’ancrer sur le site. La diagonale formée par le mur en pisé et la réserve crée un appel vers le centre de la chaîne, là où une percée dans le mur permet le passage

vers le site du pré Bayle. Le mur se prolonge le long du laboratoire, structurant les espaces de travail intérieur et la serre d’expérimentation. Les deux maillons centraux de la chaîne sont prolongés de part et d’autre par le hangar et le magasin, qui s’orientent vers leur territoire respectif, le premier en direction des terres agricoles, le deuxième en direction de la ville. Ces deux extrémités sont complétées par des petits éléments de liaison compacts et fermés qui les relient aux maillons centraux de la chaîne. Situés autour du centre de gravité de la chaîne, le laboratoire et la réserve sont traités de manière massive, et construits majoritairement en terre coulée, tandis que les deux extrémités du complexe développent un aspect plus léger grâce à un système constructif en osUn mur existant

La masse dialogue avec le mur

L'ossature se déploie sur la ville et les terres agricoles

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sature bois. Dans un souci de cohérence et d’unité, les murs en terre coulée sont dessinés selon un calepinage au même rythme que les murs à ossature bois tandis que les dispositifs architecturaux des parois de chaque maillon (degré d’ouverture, composition...) s’adaptent à la fonction qu’ils accueillent et à ses besoins spécifiques. De façon à favoriser le développement de la biodiversité, chaque maillon est le support d’une toiture végétale, qui recrée en hauteur un nouvel espace fertile. Cet espace fertile est connecté au sol grâce aux éléments de liaisons, qui sont le support de plantes grimpantes reliant les milieux vivants du sol à ceux de la toiture.

Nous commencerons par décrire le hangar, dont l’usage marque le début de l’activité du pôle d’innovation agricole, puis nous enchaînerons par la description du laboratoire, de la réserve, et enfin du magasin. Pour garantir le bon fonctionnement de ce centre d’innovation, nous avons tout d’abord élaboré un programme détaillant les besoins de chaque entité. Ces besoins nous ont ensuite guidés dans le choix des dispositifs architecturaux de chaque maillon. Pour chaque entité, nous reprenons la description de ces besoins avant de détailler notre réponse architecturale. Plan du rez-de-chaussée

Coupe longitudinale ouest-est

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3.01.1. Le Hangar - une protection simple pour engins agricoles Coupe longitudinale ouest-est

Coupe longitudinale est-ouest

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Le hangar est destiné à l’entrepôt des outils et produits de l’exploitation maraîchère agricole. Les éléments stockés sont de deux sortes. Les premiers sont des éléments en général encombrants mais peu fragiles, ayant seulement besoin d’une protection simple contre les intempéries et le vol. Cela peut être des engins agricoles, motorisés ou non, d’une hauteur maximum de 3,50 mètres (tracteurs avec remorque, matériels de récolte et de plantation, charrue, semoir…) ou encore des bottes de foin. Les autres éléments stockés sont des éléments fragiles mais de petites dimensions comme des semences ou des auxiliaires de cultures. Ceux-ci nécessitent une protection complémentaire face aux températures extrêmes ou aux attaques de rongeurs. Les besoins du hangar sont peu contraignants, par conséquent son architecture est composée d’éléments légers, privilégiant l’économie de matière et de coût. Afin de répondre aux besoins de stockage le hangar est réalisé en deux volumes. Le premier espace est une grande halle, structurée par de grandes poutres en treillis. Ces poutres sont reprises par quatre poteaux chacune, ce qui libère l’espace au sol et facilite ainsi le passage d’engins motorisés (tracteurs) ainsi que leur entrepôt. Cette structure simple et tramée rend possible un agrandissement futur du hangar selon l’axe principal du pôle d’innovation. Une structure secondaire, disposée entre ces portiques, soutient des éta-

gères pour le stockage d’outils divers ou de bottes de foins. Ce volume n’a pas besoin d’être étanche à l’air, une enveloppe légère et poreuse, composée de panneaux pleins en torchis de terre alternant avec des éléments horizontaux en bois est prévu. Cette enveloppe simple et économique joue un rôle de filtre entre l’intérieur et l’extérieur et protège le hangar des intempéries et des apports solaires en favorisant la sur-ventilation et en apportant de la lumière naturelle à l’intérieur. Aucun contrôle précis de température n’est nécessaire dans les usages du hangar. Le rôle de protection solaire et de sur-ventilation de l’enveloppe permet d’éviter les fortes surchauffes de l’été et l’inconfort qui en résulte pour l’exploitant. Il permet aussi de faciliter l’assainissement de l’air ambiant du local, facilement souillé par les émanations des engins motorisés. Au sein de ce grand volume vient s’insérer un deuxième volume plus petit dont l’enveloppe, isolée thermiquement et étanche à l’air et à l’eau, offre la protection supplémentaire nécessaire à l’entrepôt de produits plus fragiles. La mise en place d’un système de chauffage pour maintenir le local hors gel est nécessaire pour garantir le stockage de produit plus fragile. Ce volume joue aussi le rôle de liaison entre le hangar et le laboratoire, lieu dédié à la recherche en agroécologie.

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3.01.2. Le Laboratoire - un lieu de recherche en agroécologie

Des usages et un programme spécifique Le terme agroécologie désigne une démarche agricole qui « utilise les services rendus par les écosystèmes, plutôt que de chercher à les substituer par des intrants – engrais, pesticides10 » , de façon à produire des aliments sains pour l’homme et pour l’environnement. L’INRA en a fait l'un de ses deux champs de recherche prioritaires en 2010. L’objet des recherches du laboratoire est donc d’étudier les interactions entre les plantes et avec les micro-organismes présents naturellement dans le sol dans le but d’aider au développement de pratiques agricoles viables et respectueuses de l’environnement. Pour mener à bien ses recherches et expérimentations il est nécessaire d’aménager différents espaces de travail. Ainsi, le laboratoire du Pôle d’innovation, qui accueillera une équipe de 8 chercheurs, répond à un programme particulier développé ci-dessous. Celui-ci a été élaboré à partir d’exemples de programme de laboratoire de recherche similaire11 .

10 Définition extraite de l’article : Bolis, Angela. L'agroécologie est-elle l'avenir de l'agriculture française ? Le Monde Planète [en ligne].24/04/2013 disponible sur : http://www.lemonde.fr/planete/ article/2013/04/24/l-agroecologie-est-elle-l-avenir-de-l-agriculturefrancaise_3152987_3244.html (consulté le 25 mai 2013) 11 -Laboratoire de L’INRA à San-Giuliano (Corse), architecte FLECHET http://www.archicontemporaine.org/RMA/p-8-lg0-INRA. htm?fiche_id=590# (consultée le 3 janvier mai 2013) -Institut National De la Recherche Agronomique à Jouy en Josas, agence Quatre plus http://4plus.fr/equipements/institut-national-dela-recherche.html (consultée le 3 janvier 2013)

Il comporte : •

Un espace d’accueil (10 m²)

• Des espaces de bureaux (4 bureaux double de 15 m² chacun) •

Une salle de réunion (20 m²)

• Deux espaces d’expérimentations de 70 m² chacun : le premier, est un lieu de manutention des plantes. Il ne nécessite pas de contrôle rigoureux (stérilité, densité de particule dans l’air..). Le deuxième est un lieu d’expérimentation technique, qui doit pouvoir être isolé du volume d’air global du laboratoire, pour faciliter un contrôle sur l’hygrométrie et la température de la pièce mais aussi des conditions d’hygiène. • Une salle d’archive et de reprographie (12 m²) • Des lieux de commodité : 2 toilettes, 2 vestiaires, 1 cuisine • Une chaufferie et des locaux techniques 30 m² • Des espaces de travail extérieurs : une serre de 130 m² et des terres d’expérimentation d’une surface de 5000 m2. • Un espace de stockage (100 m²) pour entreposer le matériel du laboratoire mais aussi les produits d’entretien.

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Une organisation spatiale fluide et fonctionnelle qui s’appuie sur des éléments existants Nous prenons appui sur la présence du mur de pisé existant ainsi que sur le bief pour structurer les différents espaces de travail du laboratoire. Pour mettre en valeur l’entrée principale

positionnée à l‘extrémité est, le mur joue le rôle de guide. En effet, l’implantation des différents maillons de la chaîne place le laboratoire derrière le magasin et la réserve. Il est alors important que l’entrée du bâtiment soit repérable depuis la rue. Vue sur l'entrée du laboratoire

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Le mur en pisé vient aussi délimiter les espaces dédiés à la serre d’expérimentation qui s’appuie dessus pour profiter de son inertie et valoriser les apports solaire en hiver. Le bief au sud vient limiter son expansion vers les terres et permettre l’arrosage des plantations. L’ouverture existante dans le mur en pisé, qui servait d’unique passage vers le pré Bayle, assure maintenant le passage entre la serre et la salle d’expérimentation. L’installation de plusieurs ponts enjambant le bief permet un lien direct entre serre et terre. Une fois à l’intérieur du bâtiment, l’entrée est marquée par un espace en double hauteur. Une alcôve sur la gauche abrite un secrétariat et un escalier sur la droite permet d’accéder à l’étage. Le laboratoire s’organise sur deux étages pour des raisons de compacité et d’organisation urbaine. Nous avons réparti les espaces de bureaux et ceux d’expérimen-

tation sur les deux niveaux, de façon à toujours les positionner les uns en rapport avec les autres, et ainsi faciliter les déplacements entre travaux de réflexion et travaux d’expérimentation. Le rez-de-chaussée est composé d’une succession d’espaces de plus en plus ouverts vers l’extérieur en allant du nord vers le sud : les bureaux sont des espaces cloisonnés, en lien direct avec la salle d’expérimentation. Seule une série de poteaux12 supportant le plancher du haut délimite une bande de circulation entre ces deux espaces. Côté sud, la salle d’expérimentation communique directement avec la serre, suivie des terres d’expérimentation, lieu de travail à ciel ouvert. La répartition des espaces de l’étages est similaire à celle du rez-de-chaussée mais avec des espaces cloisonnées pour une gestion plus fine des paramètres de l’air (température, hygrométrie). 12

Voir annexe dimensionnement des poteaux

Coupe transversale nord-sud

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Plan du rez-de-chaussée

Plan du 1er étage

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Stratégie bioclimatique – adapter l’architecture à son environnement et aux besoins Stratégie passive Plusieurs stratégies sont établies pour minimiser l’énergie nécessaire à l’utilisation du laboratoire et améliorer le confort des usagers. Contrairement au hangar, le maintien d’une chaleur confortable pour les usagers est primordiale (19°C min l’hiver, de préférence 28°C max l’été), ainsi qu’un éclairage abondant des espaces de travail. Pour tendre vers ses résultats, l’architecture du bâtiment est conçue afin de minimiser les déperditions thermiques, tout en favorisant les apports solaires et l’éclairage naturel. Tout d’abord, le bâtiment est compact avec une organisation sur deux niveaux, et l’isolation thermique est renforcée par 18 centimètres de laine de lin (0.037 W/m.°C). Comme le bâtiment n’est utilisé que le jour, l’inertie thermique n’est pas favorisée : nous optons pour une isolation par l’intérieur, bien que cela engendre des ponts thermiques au niveau de l’appui des poutres. Ces ponts thermiques sont limités par l’utilisation d’une structure bois pour les planchers et la toiture. Contrairement à une dalle en béton, qui engendre un pont thermique sur tout le linéaire de la dalle, les planchers-bois créent des ponts thermiques ponctuels. Ceux-ci sont de plus limités par la faible conductivité du bois par rapport au béton.

façade, de façon à obtenir un éclairage naturel suffisant tout en mettant à profit les apports solaires. Les baies vitrées de l’étage sont protégées par des brise-soleil horizontaux arrêtant les rayons du soleil l’été. En façade nord, les fenêtres sont dimensionnées au plus juste pour minimiser les déperditions thermiques dues aux menuiseries tout en garantissant un éclairage naturel suffisant dans les bureaux13. 13

Etude à partir du tableur excel BAO_V3 développé par TRIBU

Schéma de la stratégie thermique en été

Schéma de la stratégie thermique en hiver

Ensuite, les salles d’expérimentation sont placées au sud, avec de larges baies vitrées en Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

Stratégie active Ces dispositifs passifs sont complétés par des systèmes actifs de chauffage, de rafraîchissement et de ventilation. Ceux-ci sont composés d’une pompe à chaleur (PAC) et d’une ventilation mécanique contrôlée (VMC). Contrairement aux systèmes de chauffage habituel, la pompe à chaleur réversible a l’avantage d’assurer les besoins en chauffage comme en rafraîchissement. Le principe de la PAC est de produire de la chaleur ou du froid à partir d’une part d’énergie gratuite puisée dans l’environnement et d’une part d’énergie électrique. L’énergie puisée dans l’environnement peut provenir soit de l’air ambiant, soit de l’eau d’une nappe phréatique, soit de la géothermie. Pour profiter de la géothermie, la PAC peut être installée sur des capteurs horizontaux, ou verticaux. Comme le sol du territoire ambertois ne dispose pas de nappe phréatique accessible, que les hivers rigoureux du climat régional pourraient faire geler un système de PAC air/air, et que des capteurs horizontaux empêcheraient la culture des plantes, le choix de la PAC se porte sur une PAC sol/eau, installée sur des sondes en profondeur. Les calories produites sont diffusées par des planchers chauffants, garantissant une bonne répartition de la chaleur dans tout le bâtiment. Ce système est particulièrement intéressant pour les salles d’expérimentation où la surface au sol est très importante. La ventilation des espaces, bien que nécessaire, est peu contraignante. Le taux d’occu-

pation des locaux est très faible par rapport à d’autres bâtiments tertiaires, seulement 1 personne pour 75 m² contre 1 personne pour 10 m2 14 . Elle est apportée par une VMC simple flux hygroréglable. En effet, le débit d’air nécessaire est peu intense : 240 m3/h correspondant à un débit d’air neuf de 30 m3/h par occupant15. Les pertes calorifiques dues au renouvellement de l’air sont négligeables et ne justifient pas l’installation d’une ventilation double-flux, dont l’installation et l’entretien seraient par ailleurs bien plus onéreux et contraignants. Le caractère hygro-réglable de la VMC permet cependant une adaptation du débit d’air en fonction du taux d’humidité, lui-même correspondant aux taux d’occupation des locaux. Il permet aussi de réguler l’hygrométrie dans les lieux d’expérimentation en fonction de l’expérience menée. Certaines procédures d’expérimentation exigent des conditions de ventilation ou de maintien de la température très particulières qui sont gérées à l’aide de matériels techniques ponctuels tel que des sorbonnes16, ou des chambres stériles isolées. 14 Chiffre extrait de la fiche pratique de sécurité ED23 de l’institut national de recherche et de sécurité, 2ème édition mai 2011, 4 pages. Disponible sur : www.inrs.fr/accueil/produits/mediatheque/doc/ publications.html?refINRS=ED23 (consulté le 28 mai 2013) 15 Débits d’air neuf minimal/personne pour des espaces de bureaux fixés par le Règlement Sanitaire Départemental Type (RSDT) et le Code du Travail. Consultable sur : http://www.guidenergie.fr/index.php/ ventilation/56-debits-reglementaires (consultée le 25 mai 2013) 16 sorbonne : enceinte ventilée en dépression qui aspire l’air dans le local et le rejette dans l’atmosphère extérieure à l’aide d’un ventilateur. Il s’agit d’équipements de protection collective destinés principalement à protéger les opérateurs des risques d’inhalation de produits chimiques par exemple.

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Une enveloppe massive en terre coulée s’ancrant dans le territoire L’enveloppe est composée de deux systèmes constructifs hiérarchisés qui découlent de la stratégie bioclimatique décrite ci-dessus, des usages internes du laboratoire et du rapport instauré entre le laboratoire, le mur en pisé existant et les autres maillons de la chaîne du pôle d’innovation.

Le mur principal est un mur d’enceinte qui entoure le volume du laboratoire sur trois côtés (est, ouest et nord). Construit en terre coulée, son aspect massif ancre le laboratoire dans le sol ambertois et l’oriente au sud, du côté de ses terres d’expérimentation. L’usage de la terre permet de tirer profit d’un matériau disponible sur place et en quantité. Élévation sud

Élévation nord

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Le pisé, procédé constructif traditionnel, a l’avantage de ne pas apporter de transformation définitive à la terre, mais il est long à mettre en œuvre donc onéreux. De plus, ses performances structurelles ne sont pas encore certifiées, ce qui rend difficile sa mise en œuvre pour des murs porteurs. En alternative, nous proposons l’usage de la terre coulée, mélange de terre, de chaux, de ciment, de fibre et d'adjuvant développé par le CEMATERRE17. Bien que moins écologique que le pisé (ajout de ciment) ce matériau a l’avantage d’être mis en œuvre six fois plus rapidement et pour un prix comparable à celui du béton. Mais il est moins performant structurellement que le béton, ce qui entraîne une épaisseur de mur trois fois plus importante. Cela se traduit par la construction d’un mur de 50 cm d’épaisseur doublé de 18 cm d’isolant. Le joint des banches nécessaire à la 17 Dossier de presse. CEMATERRE. Septembre 2012. 16p. Disponible sur : http://www.cematerre.com/pdf/dp-cematerre.pdf (consulté le 25 mai 2013)

construction des murs crée un calepinage qui rappelle le rythme des poteaux du hangar. Le dessin des banches est complété par d’autres joints creux qui traduisent le positionnement des dalles et des murs de refend en façade. Les ouvertures s’intègrent dans ce rythme et apportent la lumière naturelle dans tous les bureaux. La confrontation du mur d’enceinte en terre coulée avec le mur en pisé existant crée une mise en tension de ces deux structures construites avec le même matériau de base mais selon deux techniques. Cette confrontation est renforcée par l’enveloppe en structure bois côté sud (le long du mur en pisé), qui s’installe en retrait. Cette paroi largement vitrée à l’étage apporte la lumière naturelle de façon abondante dans les salles d’expérience. Ces deux systèmes constructifs sont reproduits pour la réserve, maillon suivant de la chaîne. Coupe transversale ouest-est

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3.01.3. La Réserve – un lieu technique de stockage et de transformation des aliments Plan du sous-sol

Plan du rez-de-chaussée

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Plan du 1er étage

Coupe longitudinale ouest-est

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La Réserve et le laboratoire font partie des éléments massifs de la chaîne du centre d’innovation. La réserve est le lieu de stockage et de transformation des produits agricoles qui seront ensuite proposés à la vente dans le magasin. Elle abrite des espaces très techniques aux besoins différenciés. La nécessité de gérer ses besoins spécifiques au sein d’un même bâtiment, induit des stratégies bioclimatiques différentes voire opposées. Nous avons établi notre construction en cherchant à concilier ces points tout en ayant l’objectif de produire un bâtiment bien intégré aux autres bâtiments du centre d’innovation. Mettant à profit le dénivelé du terrain, nous proposons donc un bâtiment sur deux niveaux et un sous-sol, chaque niveau correspondant à un type d’espace. Pour chaque niveau, nous résumons les besoins auxquels il doit répondre et détaillons les dispositifs architecturaux choisis.

température à 2 ou 4°C en fonction des légumes à conserver. Les consommations électriques moyennes des entrepôts frigorifiques actuels étant très importante, (environ 30 à 50 kWhEP/m³/an)18 plusieurs mesures sont envisagées pour réduire ces consommations énergétiques.

En sous-sol, les caves profitant de l’inertie de la terre Au sous-sol sont disposés les caves, qui doivent conserver une température constante d’environ 10°C. Non isolées, elles peuvent ainsi profiter de la température quasi constante de la terre et de son inertie.

Le froid peut être produit soit par un système à compression mécanique, soit par un système à absorption. Les deux systèmes produisent du froid grâce à un fluide frigorigène qui refroidit le milieu en s'évaporant et relègue de la chaleur vers le milieu extérieur en se condensant. Le premier fonctionne à partir d'énergie mécanique fournie par un

Au rez-de-chaussée, des chambres froides fermées sur elles- mêmes Le rez-de-chaussée abrite les chambres froides, qui sont des objets industrialisés pré-isolés dans lesquelles est maintenue une

Tout d’abord, pour faciliter le maintien de la température, le volume du rez-de-chaussée minimise les interactions avec l’extérieur. La résistance thermique des parois en terre coulée est renforcée par une bonne isolation et l’absence de fenêtre. Un sas d’entrée, matérialisé par les éléments de liaisons, limite les échanges directs avec l’extérieur. Le bâtiment offre ainsi une première protection thermique complétée par la propre isolation de chaque chambre froide. Deuxièmement, les systèmes de production du froid sont optimisés par le recyclage des calories et les déperditions calorifiques réduites.

18 Données issu du document : Economiser sur les groupes de froid, Priori terre information et conseil énergie eau consommation, mise à jour le 24/07/2009 disponible sur http://www.prioriterre.org/ upload/wysiwyg/File/CENTRE_DE_RESSOURCE/05.Economies_et_ comportements/Economies_energie_Groupes_de_froid.pdf consulté le 27/04/2013

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système électrique tandis que le deuxième fonctionne à partir d'une énergie thermique et à l'aide d'un fluide frigorigène (différent des gaz à effet de serre). Ce dernier système permet d'utiliser une énergie plus propre (solaire, biomasse) mais son rendement est plus faible et son coût plus important (3 fois plus cher que le système précédent). Par souci d'économie et d'efficacité, nous avons opté pour le système à compression mécanique. Nous proposons de le coupler avec un échangeur, de façon à valoriser la chaleur dissipée lors de la production de froid. L'ensemble est nommé thermo-frigo-pompe. La chaleur récupérée dans le ballon échangeur pourra alors être transmise au circuit de chauffage du magasin. A l’étage, la salle de transformation : un espace de travail fonctionnel La salle de transformation, lieu de préparation et de cuisson des aliments, nécessite une organisation et une gestion rationnelle des flux pour un respect strict des conditions d’hygiène. Pour répondre à un besoin de sécurité alimentaire, nous avons dû intégrer le principe de « marche en avant19 » dans l’organisation des espaces. Selon ce principe, le flux des aliments en préparation suit un circuit différenciant cinq zones :

19 Organisation des opérations de fabrication visant à ce que le produit devienne de plus en plus sain au fur et à mesure des différentes étapes de fabrication. Notamment à travers l’élimination des conditionnements souillés, cheminement vers des zones de plus en plus propres, mesures pour ne pas contaminer un produit assaini, etc

- Zone A : zone de stockage et réception des matières premières - Zone B : zone de préparation (nettoyage, pelage, parage, calibrage) - Zone C : zone de remplissage et fermeture (blanchiment, remplissage, fermeture) - Zone D : zone de traitement thermique (stérilisation, cuisson, refroidissement) - Zone E : zone de manutention, de stockage des produits finis, étiquetage, préparation pour le transport. Ce lieu de travail doit pouvoir disposer d’apports lumineux importants pour œuvrer dans de bonnes conditions, au contraire des chambres froides et des caves qui n’ont pas besoin de lumière et qui n’interagissent avec l’extérieur qu’au moment des livraisons. Cependant, la salle étant peu utilisée en dehors Principe de " marche en avant " dans les salles de transformation

Zone E

Zone A

Zone D

Zone C

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Zone B

des périodes de récolte (hiver) et disposant de nombreux apports internes liés aux appareils de cuisson, il est préférable de la protéger des apports solaires. C’est pourquoi nous proposons de grandes baies vitrées au nord et des ouvertures de taille plus réduite au sud. L’absence de fenêtre au premier niveau et la taille restreinte des ouvertures de l’étage sur la façade sud, renforcent l’aspect massif que nous cherchons à donner aux deux éléments centraux de la chaîne. Alors que ce dernier s’ouvre au sud en direction de ses terres de plantations, la réserve, par la grande baie vitrée de la salle de transformation, s’oriente au nord, en direction du parking de l’avenue place Georges Courtial. Cette orientation symbolise ainsi la liaison que ce bâtiment entretient avec le territoire ambertois par son utilisation partagée avec les autres agriculteurs du territoire.

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3.01.4. Le Magasin - une accroche à la ville

Plan du rez-de-chaussée

Coupe longitudinale ouest-est

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Dernier maillon de la chaîne de production agricole, le magasin est aussi le lien avec les habitants. Vitrine du centre d’innovation en agroécologie, son architecture privilégie la porosité et la transparence. Ses façades largement vitrées entraînent d’importantes déperditions compensées par le recyclage de la chaleur produite par le compresseur des chambres froides. Composée d’une structure bois poteau – poutre, l’enveloppe est constituée majoritairement de double vitrage disposé entre des montants en bois venant rythmer la façade et reprenant le rythme des autres bâtiments. Les parties pleines occupant toute l’épaisseur des poteaux sont composées d’un isolant recouvert sur l’extérieur par un panneau venant recevoir de l’enduit terre et à l’intérieur d’une plaque de plâtre. Un soubassement vient servir à la fois d’assise et d’étal favorisant l’extension du magasin sur la rue. Des lames de bois sont mises en place en partie basse des vitrines, non pas pour les protéger du soleil (façades principales à l’est, façade sud avec des masques importants et façade nord sur parking) mais pour les protéger des chocs liés à l’installation de caisse. Leur disposition permet de visualiser les produits exposés à l’intérieur. Cette assise est protégée par une casquette, plus importante sur la façade est pour marquer l’entrée du magasin et protéger les passants les jours d’intempéries.

L’aménagement intérieur du magasin est constitué de deux zones bien distinctes : une partie de vente accessible au public largement ouvert avec divers rangements pour la marchandise (étagères, caisses à légume et comptoir pour les produits frais) et en arrière une bande plus opaque dédiée aux stockages avec bureaux et sanitaire. L’accès des livraisons est prévu par l’élément de liaison situé entre la réserve et le magasin, qui donne directement sur le parking. Les vitrages favorisent les déperditions de chaleur et par conséquent une consommation de chauffage plus conséquente. Pour pallier à ces dépenses, nous proposons de recycler la chaleur produite par les groupes froids des chambres froides et de compléter l’apport calorifique par une chaudière gaz. Cette dernière s’avère plus économique et simple d’utilisation qu’une chaudière bois (prix plus élevé, nécessité de stocker le combustible,..). En été, les grandes surfaces vitrées peuvent entraîner une surchauffe du local. Dans un premier temps la sur-ventilation du local grâce aux nombreux ouvrants en partie hautes des ouvertures peut permettre de limiter cet effet. Puis le système de PAC géothermique prendra le relais pour climatiser le magasin.

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3.01.5. Les éléments de liaisons

Deux petits éléments sont implantés l’un entre le magasin et le grenier, et l’autre entre l’exploitation et le laboratoire. Ils ont pour but de relier ces éléments entre eux, notamment en facilitant la circulation d’un élément à l’autre et l’accès aux zones de stockage. Non chauffés, ils sont constitués d’une structure bois en isolation répartie qui leur donnent aussi le rôle de sas thermique. Ils sont aussi le lien entre le sol et les toitures végétalisés, grâce à l’installation de supports pour plantes grimpantes qui viendront les coloniser et ainsi permettre l’accès des espèces aux toitures. Ce sont des espaces composé d’une structure en ossature bois isolé de l’extérieur mais peu chauffer pour jouer leur rôle de sas.

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Élévation nord

Élévation sud

Vue du centre d'innovation depuis le jardin des plantes

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3.02. des bâtiments complémentaires Nous avons pu voir que chaque bâtiment était conçu suivant les fonctions et usages qu’il accueillait. Cependant, ces bâtiments sont complémentaires les uns aux autres tant par leurs systèmes actifs de fonctionnement que par leur systèmes constructifs

3.02.1. Une stratégie active commune Le programme mixte du pôle d'innovation induit des besoins différenciés de production de chaleur ce qui permet d’envisager des systèmes de transfert de chaleur et ainsi limiter les consommations. Comme nous avons pu le voir précédemment, le chauffage du magasin très gourmand en énergie est réalisé à la fois par le recyclage de la chaleur produite par les groupes froids et

complété par une chaudière gaz venant aussi permettre la production d’eau chaude sanitaire de l’ensemble du complexe. Les caves profitent quant à elles de l’inertie de la terre, mais en cas de besoin peuvent recevoir un apport de chaleur provenant du recyclage de la chaleur des groupes froids. Il en est de même pour l’atelier de transformation qui sera maintenu hors gel hors période d’utilisation. La pompe à chaleur géothermique verticale (dont l’intérêt a été décrit dans le paragraphe consacré au laboratoire) couvre les besoins en chauffage du laboratoire l'hiver, et les besoins en climatisation du magasin comme du laboratoire l'été.

Schéma stratégie active complémentaire

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3.02.2. Des stratégies constructives en corrélation les unes avec les autres Comme nous avons pu le voir, nous pouvons distinguer deux systèmes constructifs principaux : celui du hangar et du magasin, et celui de la réserve et du laboratoire. Les détails ci-dessous montrent en plan la composition de chaque type de parois. Ensuite, quatre coupes de détail montrent le rapport que construit chaque paroi entre l’intérieur et l’extérieur. Tout d’abord, une coupe sur le magasin montre comment la construction du bâtiment permet l’ouverture à la ville, et l’accueil des habitants au sein du centre d’innovation.

Ensuite, une coupe sur le laboratoire montre le rapport instauré entre le bâti construit et le mur en pisé existant. D’un côté, le bâtiment se met en retrait par rapport au mur pour préserver et respecter l’intégrité du mur présent. De l’autre, la serre prend appui sur ce mur et profite ainsi de ses qualités constructives et thermiques. Enfin, une coupe sur le mur est de la réserve montre le rapport des bâtiment principaux avec les éléments de liaison qui permettent de joindre les différents maillons de la chaîne entre eux mais aussi de relier les toitures végétales au milieu vivant du sol par le biais de plantes grimpantes.

En parallèle, une coupe sur le hangar montre la porosité créée entre le bâti et l’espace rural. Ces deux détails montrent la corrélation qu’il existe entre le système constructif du magasin et celui du hangar, mais aussi leurs spécificités. Tous deux sont construits en ossature bois et ont une enveloppe poreuse, favorisant les échanges avec l’extérieur. Cependant, le hangar est constitué de poutres en treillis qui permettent de franchir de grandes portées et son enveloppe est faite de lames de bois laissant passer l’air. Quant aux magasins, plus petit, des poutres pleines suffisent et la porosité recherchée entre l’intérieur et l’extérieur est créée par des parois vitrées, qui garantissent ainsi l’étanchéité à l’air et à l’eau du bâtiment.

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Détails de composition des parois

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Coupe de détails sur la façade est du magasin

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Coupe de détails sur la façade ouest du hangar

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Coupe de détails sur la façade sud du laboratoire

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La création du centre d’innovation en agroécologie impulse un nouveau dynamisme à la ville et à l’ensemble du territoire au fur et à mesure du développement de son activité. Son implantation urbaine et les nouveaux usages, qu’il engendre, contribuent à valoriser le pré Bayle. Nous proposons dans le même sens d’intervenir sur le contexte bâti de l’ensemble du quartier.

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4. valorisation du front bâti -

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Ce travail de valorisation du front bâti amorce la requalification de l’ensemble du quartier entourant le pré Bayle proposé par le projet Peace and Dore. Nous proposons le réaménagement des abords des pieds du front bâti côté pré, ainsi que la réhabilitation d’une bâtisse existante. Ce projet est l’occasion d’envisager la problématique de l’habitat à Ambert tout en répondant à la nécessité de loger les personnes venant travailler au centre d’innovation.

Un front bâti à requalifier

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4.01. un habitat existant riche, mais aujourd'hui délaissé Ambert fait aujourd’hui face à une crise urbaine. Le centre historique, qui forge l’identité de la ville et participe à son attrait touristique, est délaissé au profit de maisons individuelles à la périphérie de la ville. En effet, les bâtiments anciens du centrebourg ne correspondent plus au confort actuel ni au besoin des ambertois, avec des typologies de logement souvent bien trop grandes pour leur propriétaire. Les rues sont étroites et ne laissent pas pénétrer la lumière

dans les habitations. Les parois des bâtiments ne sont pas isolées et demandent un apport calorifique énorme pour maintenir une température acceptable. Les planchers bois n’ont aucune isolation phonique et propagent tous les sons d’un logement à l’autre. Enfin, l’organisation interne correspond à des usages passés, avec de multiples cloisonnements des espaces, une organisation sur plusieurs étages et des chambres de « bonne » au grenier. Les propriétaires, souvent des personnes âgées, se retrouvent seuls dans Un centre ville dense avec des rues étroites

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ces grands logements dont ils condamnent les étages supérieurs faute de force physique pour y accéder, de moyens pour les entretenir et d’intérêt à les utiliser. Cependant, ces bâtiments portent aussi la richesse identitaire de la ville et leur destruction totale entraînerait le délitement spatial de la ville et la perte de son identité sociale et urbaine. En effet, malgré sa dégradation, le centre historique est aussi le centre des échanges sociaux et commerciaux, entre autres, grâce au marché du jeudi, très prisé par les habitants du territoire ambertois, les petits commerces de produits locaux et les cafés et brasseries de la place de l’église. Cette vie sociale se propage jusqu’au quartier du pré Bayle, avec la présence du bar « Le bon coin » situé entre la rue de Chinard et l’avenue Georges Clémenceau. Depuis la place de l'église, le bar restaurant " au bon coin "

Le centre-bourg et les fronts bâtis qui suivent l’extérieur des anciens remparts, dont celui du pré Bayle, fondent aussi la richesse urbaine de la ville par leur organisation structurée contrairement aux lotissements construits ces dernières années de façon éparse qui ne participent pas à la structure de la ville. Enfin, ces quartiers anciens sont aussi la marque de l’histoire de la ville et témoignent des cultures constructives passées. Les bâtiments sont en pisé, en colombage ou en pierre selon la richesse de leur propriétaire. Leur tenue depuis plus de 100 ans est la preuve des qualités constructives de ces techniques. Cependant, ce patrimoine se dégrade faute d’entretien approprié. Le front bâti du site pré Bayle, dont le développement commence dès le début du 19e siècle, fait partie de ce patrimoine. Nous proposons donc de le valoriser. Nous nous centrerons tout d’abord sur l’ensemble du front bâti avant de nous concentrer sur la réhabilitation d’une de ses bâtisses.

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4.02. une dynamique nouvelle s'appuyant sur les ressources existantes 4.02.1. Requalification des abords du front bâti Nous proposons la requalification de l’arrière de l’ensemble du front bâti entourant le pré Bayle. Cette requalification passe par la destruction des annexes accolées au front bâti remplacée par la construction d’un « grenier ». Permettant l’ajout de qualité d’usage au front bâti, c’est une proposition «bonus » qui serait mis en place après aval des habitants. Cette proposition est développée de façon succincte. Actuellement, les immeubles de 3-4 étages, bâtis entre le boulevard Georges Clémenceau et le pré Bayle, forment un front imperméable, qui tourne le dos au pré et ne regarde que vers la ville. Une série d’annexes chaotiques, construites au fil des ans à l’arrière des immeubles, renforce cette sensation d’imperméabilité. Adossées aux immeubles, elles obstruent la vue vers le grand paysage. De plus, ces annexes, composées de

formes complexes, étroites et contraintes, ne semblent pas être très fonctionnelles. Nous envisageons de réaménager le bas de ces immeubles pour que tous les habitants puissent profiter de la position stratégique de leur immeuble, entre ville et campagne, et gagner un accès visuel et physique vers l’espace rural.

Des annexes d'immeuble peu qualitatives

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Requalification du front bâti

Centr

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Jardins partagés

Réhabilitation

Grenier

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Destruction des annexes et construction du grenier Tout d’abord, les annexes chaotiques seront détruites pour permettre l’ouverture du front vers le site du pré Bayle. Pour remplacer ces espaces de stockage perdus, nous proposons la création d’un « Grenier » entre le bout du front bâti et la bâtisse réhabilitée, sur l’emplacement d’un hangar aujourd’hui en ruine. Ce grenier, plus spacieux que la surface des annexes détruites, est à destination des habitants du front bâti et de la réhabilitation. Il est composé d’espaces individuels de stockage sur trois niveaux, ainsi que d’un local collectif au rez-de-chaussée où peuvent être entreposés vélos et poussettes.

Jardins partagés

Une coopérative, composée des habitants du quartier, régira ce grenier. Si les membres de la coopérative sont prioritaires, les locaux peuvent aussi être proposés à d’autres habitants d’Ambert, qui auraient besoin d’un espace de stockage supplémentaire de façon permanente ou temporaire.

Coupe nord-sud sur le grenier

Rue Vieille du Pont

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Plan rez-de-chaussée du grenier

Plan du 1er et 2ème étage

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Une pergola unifiant le front bâti Le bas des immeubles, libéré des annexes, peut alors s’ouvrir vers le pré Bayle. Un premier seuil, plutôt intime et privatif, est défini au pied des immeubles par une pergola filant le long des immeubles jusqu’aux coursives du grenier et de la réhabilitation. Sous la pergola investie par des plantes grimpantes vient s’installer ponctuellement des cabanes de jardin, matérialisant une limite visuelle et physique entre chaque pied d’immeuble. Des jardins potagers seuils entre habitations et terres d’expérimentations Au-delà de ce seuil, sont aménagés des jardins potagers. Propriété de la même coopérative, ils sont loués pour une somme modique aux habitants désirant jardiner. Les jardins, non délimités par des murs, forment un deuxième seuil plus collectif, qui favorise les échanges entre les habitants. Enfin, le fond ouest des jardins donne sur un chemin piéton reliant les deux extrémités du front bâti, de la réhabilitation au pôle d’innovation. Ce chemin longé par des murs côté ouest, joue le rôle de lien entre les jardins privés du front bâti et les jardins d’expérimentation du laboratoire.

alors d’une convivialité renforcée, d’un espace de vie extérieur ouvert sur l’espace rural ambertois et des lieux de stockage plus spacieux. De plus, l’attractivité des immeubles et leur valeur immobilière en cas de revente n’en sera que valorisés. Le scénario décrit ci-dessus ainsi que la proposition spatiale qui l’accompagne vise à démontrer tout l’intérêt d’un tel aménagement et cherche à encourager les habitants à impulser sa mise en œuvre.

Cet aménagement suppose l’adhésion des habitants. Nous sommes conscients que cette adhésion ne sera pas évidente, sachant qu’elle demande un travail collectif de la part des habitants à propos d’espaces jusqu’alors privés et individuels. Cependant, nous sommes convaincus que l’opération, une fois réalisée, sera apprécié des habitants, qui profiteront Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

4.02.2. Réhabilitation d’une bâtisse en pierre

En parallèle de cette requalification, nous proposons de réhabiliter la dernière bâtisse au sud du front bâti, aujourd’hui en partie vacante. Les logements créés par cette opération seront destinés aux exploitants du pôle d’innovation ainsi qu’aux étudiants du centre Rivollier.

La création du centre d’innovation entraîne des changements progressifs de composition du quartier. Nous prenons le parti de l’envisager tel qu’il serait une fois le centre d’innovation construit, les abords du front bâti requalifiés et le jardin des plantes du laboratoire aménagé.

Photographie de la bâtisse existante

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Notre intervention architecturale cherche un compromis entre les exigences économiques et thermiques de l’opération et le besoin d’améliorer le confort des habitants, la volonté de respecter l’intégrité de l’existant et l’état de celui-ci.

Avant de présenter notre intervention architecturale, nous allons d’abord reprendre le contexte environnemental, urbain et bâti dans lequel s’inscrit le projet ainsi que le programme et les objectifs auquel il répond. Plan de situation autour de la réhabilitation

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4.02.2.1. Une architecture adaptée à son contexte Un contexte environnemental à prendre en compte Ambert est situé dans une zone climatique contrastée, où les hivers sont rudes et les étés chauds (90 jours de gelées par an ; température moyenne de janvier : entre -3 et 0°C ; température moyenne de juillet : entre 25 et 28°C). Le bâtiment ne se situe pas dans un contexte environnemental favorable : le faible linéaire de façade sud et la présence d’importants masques solaires limitent considérablement le potentiel d’apports solaires valorisables l’hiver. L’épaisseur des murs et la course du soleil plus courte limitent les apports en façade est et ouest. La présence de cours d’eau proches du bâti augmente le taux d’humidité de l’air et la sensation de froid. Par contre, en été, l’augmentation de la course du soleil expose le long linéaire de la façade ouest aux apports solaires. La façade à l’est, est quant à elle plus protégée par les masques solaires du front bâti. A l’inverse, la présence des biefs apportent de l’humidité et une agréable sensation de fraîcheur. Pour diminuer le coût des charges locatives, essentiellement ciblés sur le chauffage du bâtiment, nous nous concentrons en priorité sur la stratégie d’hiver.

Une implantation favorable au sein de la ville La bâtisse que nous avons choisi de réhabiliter est positionnée de façon favorable au sein de la ville. Les services du centre-bourg sont accessibles à cinq minutes à pied. Un arrêt de bus est situé à moins de 500 mètres (place Georges Courtial) et des emplacements de parkings sont disponibles, soit juste en bas de la bâtisse (place Chinard), soit sur le parking de la place Georges Courtial. La voie Georges Clémenceau, qui prolonge la départementale D906 (vers Clermont Ferrand), relie directement le quartier au territoire ambertois. Cependant, les désagréments de cette route passante sont annihilés par le front bâti qui protège les logements du bruit et de l’agitation de la rue. Malgré le caractère étroit de la rue Vieille du Pont, le bâti est bien moins dense qu’au centre-bourg, et les façades Ouest et Nord de la bâtisse n’ont pas de vis-à-vis et s’ouvrent sur le paysage rural. Ce quartier est aujourd’hui peu animé et méconnu des habitants de la ville. Grâce au développement du pôle d’innovation en agroécologie, et à la formation du parcours au fil de l’eau et des cultures, le paysage sonore et visuel du quartier sera mis en valeur. Le pré Bayle aujourd’hui à l’abandon, sera valorisé par les cultures expérimentales du laboratoire, riches de plantes diverses et variées.

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Ces cultures, respectueuses de l’environnement, enrichissent la biodiversité présente, en interagissant avec la faune et flore sauvage du lieu. Le début du parcours au fil de l’eau et des cultures apporte une nouvelle animation au quartier, avec le passage des familles et leurs enfants, de groupes de jeunes ou celui de personnes âgées. Le jardin du laboratoire, lieu de découvertes des plantes, devient aussi un lieu de rencontres et d’échanges intergénérationnels. Ces animations comme le travail des champs (tracteurs, motoculteurs, etc.) apportent aussi leur part de désagréments sonores. Cependant, ces activités diurnes laisseront le lieu calme les soirées, la nuit et les week-ends. Même si le bruit du tracteur est potentiellement la source sonore ajoutée la plus forte et la plus désagréable, c’est une nuisance ponctuelle. Pour pallier ces excès sonores, l’affaiblissement acoustique des parois sera amélioré lors de la rénovation et permettra de se protéger efficacement des bruits extérieurs une fois les fenêtres fermées.

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Plan relevé : état existant

Une base solide Pour déterminer l’organisation spatiale de la bâtisse et ses qualités constructives, nous nous sommes appuyés sur le cadastre de la ville, sur l’observation du bâti ainsi que sur un relevé photographique de l’extérieur. L’absence de données précises nous a conduits à déduire un certain nombre de données détaillées ci-dessous qui nous ont ensuite servi de base pour décider de notre intervention. Sous l’enduit de ciment, qui se détache à de nombreux endroits, nous pouvons voir les murs d’une soixantaine de centimètres construits en moellon de pierre. La position des fenêtres permet de déterminer la position de deux planchers intermédiaires. Le dernier niveau correspond aux combles sous charpente, comme le montre la taille plus réduite de ses ouvertures. Les cheminées en toiture nous laissent supposer la présence de deux murs de refends en continuité de ces cheminées, l’un transversal, l’autre longitudinal.

Coupe transversale ouest-est : état existant

Nous faisons l’hypothèse que le toit est soutenu à la fois par le mur pignon du nord et le mur de refend transversale construit à l’identique. La toiture repose sur une charpente traditionnelle assemblée. Le deuxième mur de refend, décentré par rapport à l’axe du toit, s’arrêterait au niveau de plancher du deuxième étage. Ne contribuant pas au maintien du toit, il participerait par contre à la structure des planchers intermédiaires et à la stabilité générale de l’édifice.

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Nous prenons comme hypothèse de départ que les murs, le toit et la structure des planchers (poutres et solives) sont en bon état et pourront être conservés dans leur ensemble. Ces éléments déterminent l’enveloppe dans lequel devra être contenu le programme de logements décrit ci-dessous. Un programme de logements défini pour les futurs habitants Les logements sont destinés à accueillir les familles des exploitants ainsi que des étudiants du centre de formation Rivollier. Nous nous sommes orientés vers la création de trois T4, un T3 et trois T2/T1. Les T4 et T3 pouvant accueillir les trois familles des exploitants ou des étudiants en collocation. Cependant, à chaque cycle d’expérimentation ou de formation (tous les 2-3 ans), la répartition des logements peut changer. Par exemple, si les exploitants vivent seuls, les T2 ou T1 peuvent leur suffire, et les T3 et T4 seront disponibles pour quatre collocations de deux à trois personnes.

Comme nous avons pu le voir sur au moment d’aborder le montage du projet, ces logements seront attribués soit par la mairie, soit par le propriétaire du bâtiment en partenariat avec l’association des compagnons de la terre.

Répartitions des logements

T4 T2/T1 T3 Espaces mutualisés

Destiner les logements aux exploitants ainsi qu’aux étudiants permet ainsi de proposer une certaine flexibilité dans l’attribution des logements en fonction des besoins du moment. Une buanderie commune est aussi prévue en plus des espaces nécessaires de type local à poubelle et chaufferie.

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Des objectifs environnementaux, économiques et sociaux Au vu du potentiel constructif du bâti existant, du contexte environnemental et social dans lequel s’inscrit le projet, nous nous sommes fixés quatre objectifs auxquels devra répondre notre proposition architecturale : • Garantir un loyer à la hauteur des revenus des futurs habitants. C’est l’objectif primordial du projet : les exploitants qui débutent leur activité n’auront que très peu de revenus, tout comme les étudiants. Il faut donc assurer un coût minimal, qui, sur 20 ans, pourra être rentabilisé par des loyers peu élevés. • Réduire les charges des locataires. Cet objectif va dans le même sens que le précédent : il est important que les loyers comme les charges soient adaptées aux faibles revenu des locataires. • Minimiser l’impact environnemental du projet. Dans un contexte de crise environnementale, il nous semble essentiel de minimiser l’impact de notre intervention, en cohérence avec l’ensemble du projet qui contribue à développer une meilleure harmonie entre les milieux vivants et les activités humaines. • Améliorer le confort d’usage du bâtiment. Si les anciens bâtiments de la ville d’Ambert sont abandonnés, c’est à cause de leur manque de confort par rapport aux besoins actuels. Notre intervention visera donc à porter le confort du bâtiment à la hauteur des exigences d’aujourd’hui. Ces objectifs se traduisent par des perfor-

mances chiffrées à atteindre : • Le coût de l’opération ne doit pas dépasser 744 000 € TTC. Cela correspond au taux d’effort acceptable par les locataires pour un emprunt global sur 20 ans. En effet, le revenu moyen d’un couple d’agriculteur est évalué à 2130 €20. Nous avons estimez que le prix du loyer ne doit pas dépasser le tiers21 du revenu par ménage pour que ce soit viable, soit 700 €. Concernant les étudiants on évalue leur dépense en moyenne à 200 €/mois pour leur loyer. Pour un scénario attribuant les logements à 3 familles d’exploitants et 5 étudiants, le cumul des loyers estimé est de 3180 €/mois. (700 x 3 + 200 x 5). Sur une durée de 20 ans, on obtient une somme de 763 200 € TTC (= 3180 x 12 x 20) En déduisant le coût d’emprunt à 2,5 %, on obtient donc un coût d’opération maximum de 744 120 € TTC (763 200 – (763 200 x 0,025)) • La consommation d’énergie du bâtiment doit être divisée au moins par 4. C’est le minimum requis pour répondre à la réglementation. La consommation actuelle est estimée à 541 kWhEP/m2SDO.an. L’objectif est donc d’obtenir une consommation inférieure à 135 kWhEP/m²SDO.an. 20 Sources : Insee, Scees, Direction générale des impôts. Disponible sur http://www.insee.fr/fr/themes/document.asp?reg_id=0&ref_ id=ip1068 (consulté le 06.05.2013) 21 Les revenus et le patrimoine des ménages, édition 2011, INSEE, 58p. Disponible sur : http://www.insee.fr/fr/ffc/docs_ffc/ref/ revpmen11d.pdf (consulté le 4 janvier 2013)

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Si, tout en restant dans le budget imparti, la consommation d’énergie peut être encore minimisée, cela sera un plus non négligeable pour réduire les charges demandées aux locataires, surtout dans un contexte de hausse des prix de l’énergie. Plus cette consommation sera minime, plus les charges seront moindres, et plus l’impact environnemental du bâtiment sera réduit. Enfin, le confort du bâtiment sera accru grâce à l’attention au confort spatial, thermique, acoustique et visuel des logements. Suite à ces objectifs, nous allons présenter notre intervention selon deux approches. Premièrement, une approche usuelle qui décrit les choix spatiaux et architecturaux choisis pour tirer parti du cadre bâti existant et favoriser l’usage des lieux et leur convivialité. Deuxièmement, une approche technique qui développe nos choix thermiques, acoustiques et constructifs pour respecter le budget imparti tout en améliorant le confort des habitants et en minimisant l’impact environnemental dû à l’usage du bâtiment.

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4.02.2.2. Habiter l’existant

Un travail spatial en accord avec l’existant permet d'accroître les potentialités d’usage du bâti. Tout d’abord, l’intérieur du bâtiment est réaménagé pour s’adapter aux exigences de densité du programme et aux usages des ménages d’aujourd’hui. La création de sept logements à l’intérieur de l’enveloppe existante nécessite la création d’un niveau supplémentaire. Le dernier étage, jusqu’alors utilisé comme grenier, est aménagé. Les fenêtres existantes de 60 x 80 cm sont agrandies dans la continuité du gabarit des fenêtres des niveaux inférieurs22.

Voir Annexe 6 – Technique de percement des ouvertures

La recherche de lumière La taille des fenêtres existantes et l’épaisseur des murs (60 cm de pierre et 18,7 cm du complexe isolant) rendent le potentiel d’éclairage naturel moyen23 par rapport à celui d’une construction neuve. L’augmentation des tailles des fenêtres en façade nord et sud ainsi que la création de nouvelles ouvertures sur la façade est et ouest permettent des apports de lumière supplémentaires à chaque niveau. Cependant, pour garder l’intégrité des murs en pierre et leur valeur constructive, le percement d’ouverture supplémentaire est limité. 23 Valeur définie à partir du tableur Excel BAOV3 développé par TRIBU. 3 niveaux d’éclairage sont proposés : abondant, moyen, insuffisant. Ce calcul prend en compte le facteur de transmission lumineuse (lié au type de vitrage), la surface de la pièce, la profondeur de la pièce, le facteur de masque, l’indice d’ouverture et la profondeur utile.

Coupe transversale ouest-est

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Ces interventions garantissent malgré tout un meilleur confort visuel au sein des logements, que ce soit au niveau de l'éclairage ou de la vue vers le paysage rural. Habiter l’extérieur Pour agrandir les logements, contraints par l’enveloppe existant du bâtiment, nous proposons de les étendre vers l’extérieur. Sur la façade ouest ouverte vers le paysage rural, l’ajout de grands balcons augmente le confort spatial de chaque logement. Ils jouent le rôle de pièce supplémentaire estivale, que les habitants peuvent aménager à leur convenance. La profondeur de ces balcons (2,5 m), et le contexte calme et sans vis-à-vis, favorisent leur appropriation et en font un lieu agréable. L’installation en quinconce permet de limiter l’occultation de la lumière sur les niveaux inférieurs. Le traitement de ces balcons se veut sobre à l’image de notre intervention sur le bâti. Ils sont maintenus par des poteaux tubulaires en acier d’un coté et fixés sur la façade de l’autre. Cette fixation se fait par l’intermédiaire de cornières scellées chimiquement dans le mur en moellons. Cette structure a aussi l’intérêt d’être un support de plantes grimpantes amenant la « nature » jusqu'à ces espaces. Au rez-de-chaussée, les appartements disposent de jardins privés. Ils sont délimités au sud et à l’ouest par le mur formalisant le passage vers les terres d’expérimentation du laboratoire et le début du cheminement menant à la Dore. Ces jardins, tout en offrant

un lieu de vie extérieur aux habitants, crée un recul entre l’habitation et ce passage. Le mur et les plantations en limite de jardin renforcent le caractère intime de ces jardins et contribuent à mettre à distance les habitations du rez-de-chaussée de l’espace public. Extériorisation des circulations Pour limiter les pertes d’espaces dans les logements, les circulations sont disposées à l’extérieur sur la façade est. Un escalier menant à ses coursives dessert chaque logement. Ces escaliers comme les coursives, aérés et bien éclairés, sont valorisés comme des éléments de lien spatial et social et favorisent les échanges « entre deux portes » des habitants. Ils sont aussi le lien avec le « Grenier » lieu de stockage pour les habitants du quartier. Des seuils successifs La position des circulations et de l’escalier matérialise un premier seuil entre la rue Vieille du Pont et les habitations du front bâti. Les coursives forment un deuxième seuil qui peut être approprié par les habitants comme espaces de discussion entre les habitants de la bâtisse. Le travail de seuil est prolongé à l’intérieur des logements, grâce à un espace d'entrée avec rangements marquant la transition entre l’extérieur et l’intérieur. Mutualisation des espaces Le Grenier, décrit dans la partie concernant la requalification du front bâti, apporte des espaces individuels de stockage supplémentaire aux logements ainsi qu’un lieu commun

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pour garer vélo, poussettes ou trottinettes. Dans le même esprit, une buanderie commune est proposée en rez-de-chaussée de la bâtisse réhabilité de façon à libérer un peu de place dans chaque appartement. Une convivialité accrue Ces lieux d’espace partagé, comme les coursives, le Grenier ou la buanderie, tout en permettant d’optimiser les espaces intérieurs des logements, ont pour but de faciliter les échanges entre habitants et favoriser la convivialité dans le quartier. Comme la création du chemin au fil de l’eau et des cultures, cette convivialité contribue à renforcer l’attractivité de la ville d’Ambert. Mise en valeur de l’histoire du bâti Ces différentes interventions, et en particulier l’ajout de balcon, viennent modifier l’aspect extérieur du bâti. Ces modifications viennent s’intégrer à l’histoire que porte ce bâti, déjà ancien. Par l’aspect extérieur des façades nous cherchons valoriser ce patrimoine et son évolution. Celles-ci sont actuellement recouvertes d’un enduit de ciment qui se décolle par endroit. Dessous, nous pouvons observer un appareillage en maçonnerie, témoin d’un savoir-faire ancien et maîtrisé. L'enduit constitue la couche de finition des maçonneries. Il a pour fonction de protéger le bâtiment contre les intempéries tout en favorisant les échanges gazeux avec l'extérieur.

C'est aussi l’enduit qui donne aux façades leurs qualités d'aspect et de couleur par ses propriétés à réfléchir la lumière. Sur les maçonneries anciennes, il convient de rejeter les solutions à base de ciment gris, de chaux artificielle ou d'enduits plastiques qui empêchent les murs de respirer, favorisent la stagnation de l'humidité à l'intérieur des bâtiments et dénaturent la construction. Le mauvais état de l’enduit, son inadéquation avec les maçonneries anciennes ainsi que la création de nouvelles ouvertures nécessitent la mise en place d’un nouvel enduit. De façon à mettre en valeur le rapport entre le bâti originel et notre intervention, nous prenons le parti de mettre à vue le procédé de construction du bâti à l’aide d’un enduit dit « Pierre à vue » plutôt que de la cacher sous un enduit opaque. Ce choix fera aussi ressortir l’aspect rustique de la maison, en adéquation à son emplacement à l’interface entre ville et espace rural. Cet enduit recouvre les joints des moellons mais laisse les moellons affleurer tout comme les pierres de tailles aux angles du bâti. Dans un souci d’uniformité de la façade, les linteaux des fenêtres, constitués de différents matériaux (bois, pierre, béton) sont recouverts d’un enduit opaque dessinant un cadre autour des fenêtres. Un badigeon de chaux translucide vient recouvrir l’ensemble de la façade et finir de la protéger.

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Plan de rez-de-chaussée

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Plan du 1er étage

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Plan du 2ème étage

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Photomontage donnant sur la réhabilitation

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4.02.2.3. Un compromis entre exigences économiques, thermiques et confort des habitants

Stratégie bioclimatique Pour diviser par quatre les consommations estimées en énergie de ce bâtiment et améliorer le ressenti thermique des habitants, plusieurs stratégies sont élaborées. Stratégie d’hiver Nous cherchons à limiter les déperditions thermiques en minimisant la quantité de surfaces déperditives et en améliorant leur résistance thermique. Tout d’abord, la compacité du bâtiment est optimisée grâce à la position extérieure des circulations, non comprises dans l’enveloppe thermique. Ensuite, cette enveloppe thermique, aujourd’hui quasiment nulle, est renforcée par l’installation de 10 cm de laine de lin (panneau semi-rigide) à l’intérieur des murs de pierre existant. En effet, si ces murs en pierre marquent une limite spatiale entre l’intérieur et l’extérieur et apportent une bonne hygrométrie, leur résistance thermique est quasiment nulle. N’ayant pas d’apport solaire à valoriser, l’inertie des murs en pierre n’est pas utile. Au contraire, nous faisons le choix d’isoler par l’intérieur pour que la température des pièces puisse varier rapidement en fonction de la demande des habitants.

notables mais un surcoût et une perte d’espace dans un espace contraint. Cependant, les murs de refends non isolés peuvent créer un effet de parois froides, qui sans influencer sur la température de l’air ambiant de la pièce, sont ressentis comme un inconfort par les habitants. Ces murs seront doublés par une fine couche de panneaux de laine de bois (2 cm ) habillée de plaque de plâtre qui minimisera l’effet de paroi froide. L’enveloppe thermique du bâtiment est rendue la plus compacte possible, grâce à l’exclusion des circulations (coursives extérieures) et l’exclusion des salles techniques (local à poubelles, chauffage).

Schéma de enveloppe thermique

Nous avons par ailleurs vérifié que la présence de ponts thermiques liée à l’isolation par l’intérieur est négligeable24. Traiter ces ponts thermiques par des retours d’isolant systématiques à chaque mur de refend n'entraîne donc pas de gains de performance vraiment 24

Voir annexe 3 - Approche bioclimatique de la réhabilitation Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

Stratégie d’été Même si l’accent est mis sur la stratégie d’hiver, la stratégie d’été n’est pas pour autant négligée, surtout que le changement climatique de la planète apportera des températures de plus en plus élevées. Pour favoriser des températures intérieures confortables, nous cherchons à protéger l’intérieur du bâti de la chaleur extérieure et à favoriser sa dissipation. Tandis que l’enveloppe thermique décrite ci-dessus isole tout autant du froid de l’hiver que de la chaleur de l’été, des volets sur la façade ouest selon leur degré d’ouverture filtrent les rayons du soleil à l’intérieur du logement. Enfin, les appartements, en majorité traversant (sauf pour les studios et T1, qui disposent tout de même d’une double orientation), favorisent la dispersion de la chaleur la nuit par une sur-ventilation. Pour ne pas multiplier les charges, ces systèmes ne sont pas dotés de systèmes actifs de rafraîchissement.

Le remplacement de l’air vicié aspiré dans les pièces humides (salle de bain, WC, cuisine) est réalisé par la présence de fentes aménagées sur les menuiseries des pièces de vie (chambres, salon). Les bouches d’extraction d’air s’ouvrent dans le cas d’une forte présence d’humidité et se ferment, si la ventilation est moins utile. Tout en garantissant un renouvellement de l’air au plus juste des besoins, ce système est simple à installer, à utiliser et à entretenir, contrairement à une VMC double-flux qui demande un entretien beaucoup plus fréquent et coûteux.

Schéma de enveloppe thermique

Ces systèmes passifs présentés précédemment sont complétés par des systèmes actifs performants : Ventilation Pour garantir le renouvellement de l’air, une VMC simple flux hygrométrique type A est disposée dans les combles pour aspirer l’air vicié des pièces humides (salles de bain, toilettes, cuisines). Cet air est rejeté en toiture par un des conduits de cheminé existant. Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

Système de chauffage Le système de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire est basé sur une boucle de circulation d’eau chaude à 50°C. Cette eau est chauffée par une chaudière bois au rendement supérieur à 90% et distribuée vers des radiateurs basses températures en acier . Le confort thermique du bâtiment est ainsi amélioré et l’impact énergétique minimisé. Nous allons maintenant aborder le confort acoustique des logements. Confort acoustique Comme nous l’avons précisé dans les paragraphes précédents, le bâtiment est positionné dans un contexte acoustique favorable. L’endroit est calme et protégé de la voirie par le front bâti. Les sons apportés par la nouvelle activité du site sont principalement des bruits diurnes et ponctuels, hors des temps habituels de repos. Ceux apportés par les promeneurs, par les allers et venues des gens dans les coursives sont considérés comme des sons acceptables, rythmant le cycle des jours. L’affaiblissement acoustique des façades répond aux objectifs réglementaires de 30 dB(A). Cet affaiblissement est obtenu par le doublage du mur en pierre par un isolant peu dense de 10 cm (laine de lin d=50 kg/ m3), utile comme isolant thermique et isolant acoustique.

cause majeure d’inconfort pour les habitants. Ces bruits sont de deux types : les bruits d’impacts, qui ont pour origine un choc ou une vibration (par exemple un objet qui tombe sur le sol), et les bruits aériens, qui se transmettent par l’air avant de faire vibrer les parois, comme le son du téléviseur. L’affaiblissement acoustique des parois doit être de 53 dB(A) entre les logements.

Schéma de ventilation et chauffage

Nous avons privilégié l’amélioration de l’affaiblissement acoustique des parois entre deux logements. En effet, la facile propagation des sons à travers les actuels planchers de bois est une Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

Une superposition de différents matériaux permet d’améliorer l’affaiblissement acoustique des planchers, dont la structure en bois est conservée : le dessus du plancher est composé d’un matériau absorbant, suivi de deux couches d’un isolant acoustique peu dense. Ces superpositions sont complétées en sousface par un faux plafond fixé aux poutres par des suspentes anti-vibratiles et rempli d’un plenum d’isolant de laine de lin. Sur un même étage, l’affaiblissement acoustique de 53 dB(A) est obtenu soit par les murs de refends de 50 cm de pierre, soit par une cloison en ossature bois de 20 cm, composée d’un sandwich de deux plaques de plâtres d’un côté et trois de l’autre (limite la résonnance du mur), tenues par une ossature bois disposée en quinconces et bourrées de laine de lin.

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Composition des parois de la réhabilitation

Détail de compositions des parois Extérieur

Mur extérieur 1 - enduit 10 2 - Pierre de taille 600 3 - vide d'air 22 4 - support d'isolant (OSB) 8 5 - isolant (laine de lin) 120 entre montants d'ossature 120*45 6 - vide technique 44 - tasseaux croisés 22*45 7 - BA13 Ep. des murs 795mm Intérieur

Cloison séparative non porteuse entre deux logements 3 plaques de plâtre 12.5 Laine de lin 137 (isolation phonique); avec ossature bois en quinconce 45*95 3 plaques de plâtre 12.5mm Ep. de la cloison : 200mm Cloisons entre deux pièces aux usages différents chambre/salle de bains ; chambres/cuisine 1 plaque de plâtre 12.5 Isolant (laine de lin) 95 entre montants d'ossature 95*45 1 plaque de plâtre 12.5 Autres cloisons d'un même logement 1 plaque de plâtre 12.5 Isolant (laine de lin) 95 entre montants d'ossature 95*45 1 plaque de plâtre 12.5 Epaisseurs des cloisons : 120mm

Composition des murs du grenier Poteaux bois massifs 220*80mm Plaque de polycarbonate 16mm Vide d'air 88mm Plaque de polycarbonate 16mm Le polycarbonate offre un protection aux intempéries. Son aspect translucide masque l'intérieur tout en laissant passer la lumière

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Économie du projet Les choix constructifs, thermiques et acoustiques décrits ci-dessus ont été effectué en lien avec leur coût de façon à proposer une proposition économiquement viable. Comme nous l’avons énoncé dans les objectifs, nous nous sommes fixés un budget de 744 000 € pour l’ensemble de notre intervention de façon à ne pas dépasser le taux d’effort maximum des ménages. Nous avons cherché à réduire le coût de notre intervention en prenant appui autant que possible sur les ressources du bâtiment existant. Ainsi, nous n’intervenons pas sur la structure du bâti (mur, plancher, toit). Les gros travaux induits par notre intervention se concentrent sur l’ajout des balcons et le percement des fenêtres. Le reste concerne principalement l’aménagement intérieur et l’amélioration des qualités acoustiques et thermiques du bâtiment. Comme nous avons pu l’évoquer dans la partie concernant l’étude thermique, différentes comparaisons ont été faites pour trouver une solution optimum entre la performance énergétique du bâtiment et le coût des travaux. Nous avons retenu la solution la plus économique, sachant que les deux autres solutions n’apportaient que peu de performances thermiques supplémentaires.

D’autre part, notre intervention réduite sur l’existant nous permet de garder un budget pour faire des choix de matériaux de qualité. Par exemple, nous choisissons d’isoler à l’aide de laine de lin plutôt qu’à l’aide de laine minérale pour réduire l’impact environnemental de la fabrication de ce matériau. Dans le même esprit, nous évitons l’usage de PVC pour les ouvertures. Le PVC est composé de matières toxiques au moment de sa fabrication et avec des risques d’émanations dangereuses en cas d’incendie. Sa durabilité dans le temps est aussi limitée (environ 20 ans) . Nous proposons donc des fenêtres bois-aluminium, plus onéreuses mais plus saines et plus durable (notamment grâce au recouvrement en aluminium qui protège le bois). Nous privilégions des parois séparatives structurées par des poteaux bois plutôt que des rails métalliques aluminium de façon à minimiser leur impact environnemental. Le bois est en effet un matériau renouvelable et dont la fabrication entraîne une consommation d’énergie grise moins élevé que celle de l’acier (21 fois moins élevé pour une cloison de bois) (Tableur BAOV3). Comparaison de la consommation d'énergie grise entre un montant en aluminium et un montant en bois

Cette amélioration thermique permet de garantir des charges minimes pour les locataires sans pour autant impacter trop fortement le coût des travaux. Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

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Le coût total de l’opération est estimé à 674 700 € TTC. Ce prix comprend le coût des travaux, celui de la maîtrise d’œuvre ainsi que l’assurance dommage-ouvrage à la charge de la maîtrise d’ouvrage. Il est donc inférieur au budget fixé à 744 000 € TTC. La marge restante permet de pallier à différents imprévus qui surviendront inévitablement au cours du chantier. En effet, malgré une étude approfondie et le souci de dessiner des détails constructifs précis, nous avons pu nous rendre compte que

de nombreux paramètres restaient dans l’approximation et que ces paramètres ne seront traités qu’en phase de chantier. Ceci est particulièrement vrai dans un cadre de réhabilitation, où l’état du bâti ne sera forcément pas homogène. Même si une étude technique déclare la structure porteuse du bâti saine, celle-ci présentera des irrégularités qui ne pourront être pris en compte qu’au moment de la construction. La maîtrise d’œuvre devra ainsi s’adapter aux savoir-faire des entreprises et à leurs habitudes de travail de façon à faciliter un rendu propre et bien fait.

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Coupe de détail sur la façade ouest

Ouverture (de gauche à droite) Enduit 10mm Béton de remplissage Poutre acier HPE 180 Plat acier Double vitrage

Mur

Enduit 10mm Pierre de taille 600mm Vide d'air 22mm Support d'isolant (OSB) 8mm Isolant (laine de lin) 150mm Vide technique 44mm tasseaux croisés 22*45mm Plaque de plâtre 2.5mm

Plancher

Plancher flottant 10mm Résilient acoustique (liège) 5mm Chape sèche (panneaux de fibre de bois d= 50kg/m3) 15mm Torchis de mise à niveau (argile + paille) 50mm Plancher sur solives 10mm Solive existante100*80mm Poutre existante 300*200mm Isolant acoustique (laine de lin d= 50kg/m3) 100mm Plaque de plâtre 2.5mm suspendue sur rail métallique

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conclusion -

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conclusion

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L’ensemble de ce projet crée une articulation entre la ville d’Ambert et ses territoires agricoles. Les percées dans les murs existants et l’architecture des bâtiments construits formalisent des passages et rendent le site du pré Bayle accessible aux habitants. La construction du pôle d’innovation en agroécologie apporte de nouveaux usages et un nouveau dynamisme au quartier pendant qu’une intervention architecturale respectueuse de l’existant met en valeur le contexte bâti et environnemental. Il donne accès aux ambertois à la richesse de leur territoire et favorise un lien direct entre l’exploitation de ces richesses et le quotidien des habitants. Le projet propose ainsi d’impulser des usages plus harmonieux entre l’Homme et la biodiversité, de façon à engager le territoire ambertois vers un développement durable, soucieux de la qualité de vie de ses habitants comme de la richesse des milieux vivants dans lequel il puise ses ressources. Ce projet a été l’occasion de nous positionner sur les enjeux de développement d’une petite ville rurale et d’interroger la notion de soutenabilité à chacune des étapes du projet, autant d’un point de vue environnemental que social, économique et culturel. Nous nous sommes ainsi confrontés à la complexité d’un site déstructuré, positionné comme un no man’s land à la frontière entre la ville et l’espace rural.

Prenant du recul sur la demande initiale des élus de la ville, nous avons formulé un programme répondant à la spécificité de ce site comme aux besoins réels de la ville d’Ambert. Plutôt que d’implanter notre projet directement sur la parcelle mise à l’étude, nous avons choisi de préserver les terres du pré Bayle pour les valoriser comme des sources de biodiversité. La requalification du front bâti et la réhabilitation d’une de ses bâtisses poursuit cet objectif de valorisation des ressources existantes, cette fois-ci en s’appuyant sur le contexte bâti. Le pôle d’innovation, dont la spécificité du programme demande la construction de nouveaux bâtiments, s’implante en continuité du quartier, sur un sol déjà bâti. Il participe ainsi à la structure urbaine du quartier tout en préservant les terres perméables du site. Notre intervention à l’échelle du bâti suit ce souci de démarche éco-responsable. Les différents maillons du pôle d’innovation sont pensés selon une stratégie bioclimatique prenant en compte les besoins différenciés de chaque espace pour minimiser la consommation en énergie de l’utilisation des bâtiments. Une étude plus approfondie sur l’opération de réhabilitation permet de confronter les choix favorisant une meilleure performance énergétique face aux capacités d’investissement des futurs habitants.

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Du choix du programme au choix des matériaux utilisés, nous nous sommes attachés à proposer un projet viable et réellement constructible, porteur d’usages bénéfiques pour la commune d’Ambert. Il participe à l’orientation du quartier, de la ville et du territoire ambertois en direction d’un développement soutenable.

Si les choix effectués pour ce projet répondent à un contexte précis, la démarche suivie est valable pour tout autre contexte. Portant un regard large sur l’ensemble des composantes d’un projet, et sur les différentes échelles du territoire au quartier, elle traduit notre volonté d’engager l’architecture au service d’un développement soutenable.

La conception de ce projet a été un travail de longue haleine, où nous avons mobilisé de nombreuses connaissances techniques et constructives, mais aussi pris en compte des enjeux de développement politiques et urbains et interroger le sens d’une architecture juste et raisonnée, qui préfère s’intégrer à l’existant, plutôt que de marquer plastiquement le paysage de façon radicale. Dans cette dernière année d’étude, nous avons pu appréhender la complexité du métier d’architecte à travers un projet global et contextualisé. Nous avons connu les premiers temps des difficultés à orienter notre travail de groupe par rapport à une demande initiale mal définie, et face à des interlocuteurs aux focales différentes. Cependant, nous avons finalement réussi à tirer parties de nos connaissances et convictions pour tracer notre propre ligne de conduite et mener le projet à son terme. Cette année de travail nous a préparés à l’entrée dans le monde professionnel, où nous devront composer avec de nombreux corps de métier, et faire la synthèse de points de vue souvent divergents.

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bibliographie -

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bibliographie thématique Base théorique et analytique :

Apport technique :

• BOLIS, Angela. L'agroécologie estelle l'avenir de l'agriculture française ? Le Monde Planète [en ligne].24/04/2013 disponible sur : http://www.lemonde.fr/ planete/article/2013/04/24/l-agroecologie-est-elle-l-avenir-de-l-agriculture-francaise_3152987_3244.html (consulté le 25 mai 2013)

• DUNNETT, Nigel, et KINGSBURY, Noël. Toits et murs végétaux. 2ème éditions. Rodex : Éditions du Rouergue, 2008. 325 p. • Lévy Pierre. La rénovation écologique. Mens : Terre vivante, 2010. 317 p.

• Ambert, analyse du contexte ambertois. Ecole Nationale Supérieure d'Architecture de Grenoble, Master Architecture et Cultures Constructives. juin 2012. 73p. • Les compagnons de la terre [en ligne]. Disponible sur : http://www.lescompagnonsdelaterre.fr/ (consulté 19 décembre 2012)

Apport architectonique : • Gauzin-Muller, Dominique. L’architecture écologique du Voralberg. Le Moniteur, 2009. 405p • Gauzin-Muller, Dominique. 25 maisons en bois. Le Moniteur, 2003. 159 p. Collection 25 réalisations • Ingo, Gabriel. Bardage en bois guide pratique. 3ème édition. Presse polytechniques et universitaires Romandes, 2011. 113 p.

• Ching, D. K. Building Construction Illustrated. 4ème éditions: Wiley, John&Sons Incorporated, 2008. 480 p. • Dossier de presse. CEMATERRE. Septembre 2012. 16 p. Disponible sur : http:// www.cematerre.com/pdf/dp-cematerre.pdf (consulté le 25 mai 2013) • Deplazes, Andrea (dir.). Construire l’architecture du matériau brut à l’édifice un manuel. Birkhäuser. 2008. 559 p. • Herzog, Thomas, Natterer, Julius, et Schweitzer, Roland. Construire en bois. Presse polytechniques et universitaires Romandes, 2007. 375 p. • Fiche pratique de sécurité ED23. Institut national de recherche et de sécurité pour la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles, 2ème édition mai 2011, 4 pages. Disponible sur : http://www. inrs.fr

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• Économiser sur les groupes de froid, Priori terre information et conseil énergie eau consommation, mise à jour le 24/07/2009. Disponible sur http://www.prioriterre.org/ upload/wysiwyg/File/CENTRE_DE_RESSOURCE/05.Economies_et_comportements/Economies_energie_Groupes_de_ froid.pdf (consulté le 27 avril 2013)

• Tableur Excel BAOV3 développé par TRIBU

• VMC simple flux en habitat collectif conception et dimensionnement, installation et mise en service, entretien et maintenance. Grenelle environnement. Février 2013. Disponible sur : http://www.reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr/fileadmin/redacteurs/Regles_de_l_Art/Recommandations_Pro/Equipement_Technique/ recommandation-pro-rage-vmc-simple-fluxcollectif-reno-2013-02.pdf (consulté le 25 mai 2013)

Outils : • Outils lames parallèles solaire. Laboratoire CERMA de l'ENSA Nantes. Disponible sur : http://audience.cerma.archi.fr/index. html • Calcul de puissance de radiateur. CALCULIS. Disponible sur : http://calculis.net/ puissance#radiateur • Calcul du poids d'éléments en aciers. UGITECH. Disponible sur :http://www.ugitech. com/fr/produits/regle-de-calcul-de-poids/

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annexes -

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annexe 1. récapitulatif des surfaces Centre d’innovation en agro-écologie Surface totale (1 481 m²) Magasin (171 m²) : - Espace de vente (108 m²) - Espace de stockage et de bureaux (63 m²) Réserve (486 m²) : - Cave (125 m²) - Chambre froide (90m²) - Atelier de transformation (150 m²) Laboratoire (534 m²) : - Bureaux (100m²) - Salles d’expérimentations (160 m²) - Serre (138m²) - Terre de plantations (2200m²) Hangar (290m²) Terres agricoles (9ha)

Grenier Surface totale (369 m²) Rez-de-chaussée (123 m²) - Locaux communs (52 m²) - Caves individuelles *8 (71 m²) Premier étage (123 m²) - Caves individuelles *10 (90 m²) Deuxième étage (123 m²) - Caves individuelles *10 (90 m²)

Réhabilitation Surface totale (566 m²) Rez-de-chaussée (189 m²) - Locaux communs (52 m²) o Laverie (15 m²) o Chaufferie (15 m²) o Local poubelle (11 m²) - T1 (40 m²) - T2 (50 m²) Premier étage - T3 (88 m²) - T3 (89 m²) Deuxième étage - T3 (88 m²) - T1 (39 m²) - T1 (45 m²)

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annexe 2. études bioclimatiques du centre d'innovation le laboratoire Stratégie thermique du laboratoire

1/ Usage A. Temporalité B. Besoins

Utilisation diurne, jours ouvrés T° min : 19°C T° max : pas plus de 28°C plus de 5 jours ouvrés Ventilation : 30m3air/h.pers = 240m3air/h.pers

Eclairage abondant 2/ Postes principaux de consommation

Eclairage + Chauffage (consommation dû au autres postes négligeable (ECS, climatisation) ou sans emprise (apport interne)

3/ Stratégies

4/ Réponse architectural a/ Choix bioclimatiques

Orientation nord-‐sud du bâtiment (valorisation du potentiel solaire des façades sud) Grande baie vitré au sud protégé par des brises-‐soleil horizontaux (valorisation des apports solaires l'hiver et protection l'été) Fenêtres du nord dimensionnée pour un éclairage "moyen" (*6) des bureaux (compromis entre éclairage naturel et performance thermique des parois) Isolation thermique par l'intérieur (inertie faible) Structure du plancher et du toit en bois (limite les ponts thermiques dû à l'isolation par l'intérieur) Bâtiment organisé sur deux niveaux (compacité renforcé)

b/ Coupe de principe

c/ Plan de repérage de l'enveloppe 5/ Composition des parois

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6/ Besoins en énergie a) Chauffage

32,78 kWh/m²SP.an (*3) (calculé avec un système deVMC simple flux *) 1

b) Climatisation

6,6 kWh/m²SP.an (*4)

c) Eclairage artificiel

5,37 kWh/m²SP.an (*6)

2 3

Chauffage Climatisation Eclairage ECS

d) ECS

0,4 kWh/m²SP.an (*5)

e) Apport interne

Non comptabilisé dans cette étude car indépendant de la réponse architecturale et technique du projet

* Ventilation

Choix d'une VMC simple flux hygroréglable type A : le taux d'occupation du laboratoire étant très faible (70m²/pers), les pertes calorifiques engendrées par la ventilation sont négligeable

7/ Systèmes actifs choisis

détaillé dans une stratégie globale consernant l'ensemble du pôle d'innovation

Rq : les besoins en chauffage et en climatisation peuvent être apporté par un seul système actif, une PAC. Ce système est performant quand il alimente une boucle d'eau chaude à basse température. Des plancher chauffants peuvent alors efficacement émettre ces apports calorifiques. La pompe à chaleur et les planchers, réversibles, assurent aussi le réfraichissement l'été.

Cependant, le rendement d'une PAC est très mauvais pour produire de l'eau à haute température, nécessaire à la production d'ECS. Deux solutions : la quantité d'ECS est négligeable et peut être assuré par la PAC, soit il faut installer un autre système de chauffage, par exemple une chaudière gaz. Le choix est à faire en prenant aussi en compte les besoins du magasin, dans l'objectif de mutualiser les systèmes de chauffage

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la réserve Stratégie thermique de la "réserve" 1/ Usage A. Temporalité

La réserve comporte trois types d'espace aux besoins différenciés : les caves, les chambres froides et la salle de transformation Les caves et les chambres froides sont utilisées de façon constante toute l'année, tandis que la salle de transformation est utilisée de façon diurne et n'est pas utilisé l'hiver

B. Besoins a) besoin des caves

Température constante : 7°C pour la "cave à pomme de terre", 15°C pour la "cave à courge" + ventilation (procédure : conservation des aliments)

b) besoin des chambres froides

Température constante : 2-‐5°C + ventilation (procédure : dissipation de la chaleur)

c) Besoin de la salle de transformation

Eclairage + température maitrisée (éviter la surchauffe) + ventilation (sanitaire : confort des usagers)

2/ Postes principaux de consommation

Production de froid (besoin en éclairage pour les caves et chambres froides quasiment nul ; besoin en chauffage de la salle de transformation nul ; besoin des caves en chauffage lors des grands froids négligeable)

3/ Stratégies

Une double-‐stratégie est adoptée pour répondre aux besoins différenciés des espaces Les chambres froides et les caves suivent la stratégie du "bunker" pour se couper des variations de températures extérieures, tandis que la salle de transformation privilégie une stratégie d'été limitant les apports solaires tout en garantissant un taux d'éclairage naturel suffisant

a) chambre froide

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b) Salle de transformation

4/ Réponse architectural a/ Choix bioclimatiques

Organisation spatiale : caves en sous-‐sol, pour profiter de l'inertie de la terre, chambres froides au rez-‐de-‐chaussée et salle de transformation au 1er niveau Porosité des parois : volume du sous-‐sol et du rez-‐de-‐chaussée opaque et non poreux ; parois du 1er niveau plus poreuse, avec des ouvertures privilégié au nord Isolation intérieure des parois en contact avec l'extérieur, absence d'isolation pour le volume enterré de façon à rendre l'inertie de la terre accessible

b/ Coupe de principe

c/ Plan de repérage de l'enveloppe 5/ Composition des parois

idem à celle du laboratoire

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6/ Besoins en énergie a) Chauffage b) Climatisation c) Eclairage artificiel d) ECS e) Apport interne

négligeable 4804,8 kwh/an (consommation estimé à 30kWh/an/m3, soit un besoin de 24kWh/an/m3 pour un rendement de 80%) non comptabilisé non comptabilisé non comptabilisé

L'étude se concentre sur les besoins en climatisation des chambres froides, les autres postes étant en rapport négligeable

7/ systèmes actifs de production de froid a) différents procédés*

Système à compression mécanique (90% des installations frigorifiques) : le froid est produit grâce à un fluide frigorigène qui refroidit le milieu en s'évaporant et relargue de la chaleur vers le milieu extérieur en se condensant. Ce système fonctionne à partir d'énergie mécanique fournie par un système électrique

Système à absorption : même principe que le premier système fonctionnant à partir d'une énergie thermique et à l'aide d'un fluide frigorigène différents des gaz à effet de serre. Ce système permet d'utiliser une énergie plus propre (solaire, biomasse) mais son rendement est plus faible et son coût plus important (3 fois plus cher que le système précédent

b) la thermo-‐frigo-‐pompe

Par des soucis d'économie et d'efficacité, nous choisissons le premier type de système que nous proposons de coupler avec un échangeur, de façon à valoriser la chaleur dissipée lors de la production de froid. L'ensemble est nommé une thermo-‐frigo-‐pompe. La chaleur récupérée dans le ballon échangeur pourra alors être transmise au circuit de chauffage du magasin.

*Sources Economiser sur les groupes de froid, Priori terre information et conseil énergie eau consommation, mise à jour le 24/07/2009 disponible sur http://www.prioriterre.org/upload/wysiwyg/File/CENTRE_DE_RESSOURCE/05.Economies_et_co mportements/Economies_energie_Groupes_de_froid.pdf consulté le 27/04/2013

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le magasin

Stratégie thermique du magasin 1/ Usages A. Temporalité B. Besoins

Utilisation diurnes, 6/7 jours T° min : 19°C T° max : pas plus de 28°C Ventilation : 30m3air/h.pers = 240m3air/h.pers ?? Eclairage abondant Visibilité sur l'intérieur du magasin depuis l'extérieur (vitrine)

2/ Postes principaux de consommation

Chauffage et refroidissement : le rôle de vitrine du magasin exige un surdimensionnement des surfaces vitrées, entrainant de forte déperditions thermiques. Ces surfaces vitrées garantiront néanmoins un éclairage naturel abondant Eclairage

3/ Stratégies

Du fait du programme, les stratégies passives d'économie d'énergie ne sont pas favorisées. Toutefois, les faibles performances de l'enveloppe thermique sont compensé par une stratégie active de recyclage des calories diffusé par les chambres froides de la réserve

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4/ Réponse architecturale

Enveloppe largement vitré à l'est en contact direct avec la ville, mais aussi au nord, face au parking, et au sud, en contact avec un chemin piétonnier. Lames horizontales type brise-‐soleil en partie basse des vitres, pour apporter une protection aux apports solaires sans gêner la vue vers l'intérieur du magasin Bande technique à l'ouest, avec des parois pleines et isolées

coupe de prinicpe

5/ Composition des parois

6/Besoins en énergie a) Chauffage b) Climatisation c) Eclairage artificiel

7/ Choix des systèmes actifs

53 kWh/m²SP.an (*2) (calculé avec un système deVMC simple flux *) Puissance nécessaire : 6,5 kWh/m²SP.an (*3) Puissance nécessaire : 3,8 kWh/m²SP.an (*4)

détaillé dans une stratégie globale consernant l'ensemble du pôle d'innovation

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le hangar Stratégie thermique du hangar 1/ Usages A. Temporalité B. Besoins

Utilisation permanente Protection pour les outils de l'exploitation maraichère agricole

Deux hiérarchies de besoin:

Une protection pour du matériel encombrant mais peu fragile : Protection aux intempéries et aux fortes chaleurs Eclairage Ventilation Une protection pour du matériel fragile : Protection à l'eau, à l'air, au gel et aux fortes chaleurs

2/ Postes principaux de consommation

Négligeable : seul un système de protection au gel est prévu dans une partie du hangar. L'énergie nécessaire à ce système sera pourvu par le système de chauffage du laboratoire.

3/ Stratégies

Pour répondre aux deux hiérarchies de besoin, une double-‐stratégie est mise en place

a) Une protection simple aux intempéries

b) Une protection à l'air, à l'eau et au gel

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4/ Réponse architecturale

Deux volumes 1 -‐ Enveloppe constituée de lames de bois horizontales, laissant passer l'air tout en protégeant des rayons du soleil 2 -‐ Enveloppe peu poreuse, compact et isolée, étanche à l'air et à l'eau

coupe de prinicpe 5/ Composition des parois

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stratégie active globale Synthèse des systèmes actifs du Pôle d'Innovation en Agro-‐Ecologie Laboratoire + Chambre froide + Magasin Pour plus de simplicité, cette étude ne prend pas en compte les besoins de la salle de transformation, négligeable face à ceux des autres entités)

1/ Besoins Chambre froide

Total 748 -‐ 28 799 kWh/an 4 805 9 723 kWh/an Négligeable 0,4 kWh/an Négligeable 3 489 kWh/an 42 011,3 kWh/an Tandis que l'éclairage des locaux sont fournie par le réseau EDF, plusieurs systèmes sont mis au point pour assurer les besoins en chauffage et climatisation. Surface Chauffage Climatisation ECS Eclairage

2/ Stratégie

Laboratoire 537 17 616 3 547 0,4 2 687

Magasin 211 11 183 1 372 Négligeable 802

1 2 3

Chauffage Climatisation Eclairage

Le programme mixte du pôle d'innovation induit des besoins différenciés de production de chaleur. On tire parti de la mixité du programme et des besoins différents qui en découlent en prévoyant des systèmes de transfert de chaleur. Une thermo-‐frigo-‐pompe assure la production de froid pour les chambres froides tout en recyclant la chaleur rejetée pour chauffer le magasin. Le système fonctionne en basse température de façon améliorer son rendement Cette chaleur est cependant insuffisante pour chauffer le magasin et ne permet pas de produire de l'eau chaude sanitaire. Les calories supplémentaires nécessaires au chauffage du magasin et à l'apport d'ECS sont donc apporté par une chaudière à gaz (simple et économique).

Une pompe à chaleur géothermique verticale (ne gèle pas l'hiver et ne consomme pas de surface au sol) couvre les besoins en chauffage du laboratoire l'hiver et les besoins en climatisation du magasin comme du laboratoire l'été

3/ Consommation a) Thermo-‐frigo-‐pompe

Energie consommée 6006 kWhEF/an

b) chaudière à gaz

Energie recyclée 4804,8

9 351 kWhEF/an

(besoin en chauffage / Rdt -‐énergie recyclée)

9298 khWEF/an

consommation chauffage+climatisation laboratoire +climatisation magasin (calculs BAO_V3)

c) PAC

d) Energie consommée totale 24 655 kWhEF/an Rappel -‐ besoin en chauffage et climatisation

38 522 kWh/an

Grâce à la PAC, qui utilise une part d'énergie gratuite, et au recyclage de la chaleur émise par les chambres froides, les consommations en énergie finale sont moins importantes que le besoin en énergie initiale

4/ Dimensionnement des systèmes actifs par souci de simplicité, et par manque de compétence, la thermo frigo-‐pompe n'est pas pré-‐dimensionné La chaudière à gaz et la PAC sont dimensionnées de façon à assurer la température minimale requise lors de condition de température extérieur extrême. a) la chaudière à gaz Puissance nécessaire sans débit d'air Text (extrême) Tcons Surfaces déperditives S Ubat Puissance Puissance nécessaire pour contrer les déperditions liées au débit d'air Débit d'air D Coefficient de déperdition de l'air C Puissance Puissance totale

-‐11 °C 19 °C 256 m² 0,64 W/m²,k 4 915 W

300 W/h

0,34 W/m3/h/k 3 060 W

(Ubat*m²surfaces déperditives*(Tcons-‐Text))

Estimation pour un renouvellement de 30m3/h lors d'une occupation de 10 personnes

(C*D*(Tcons-‐Text))

7 975 W La chaudière doit pouvoir atteindre une puissance de 8 kW.

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b) la pompe à chaleur Puissance nécessaire sans débit d'air Text (extrême) Tcons Surfaces déperditives S Ubat Puissance Puissance nécessaire pour contrer les déperditions liées au débit d'air Débit d'air D Coefficient de déperdition de l'air C Puissance Puissance totale

-‐11 °C 19 °C 1158 m² 0,5 W/m²,k 17 370 W

240 W/h

0,34 W/m3/h/k 2 448 W

(Ubat*m²surfaces déperditives*(Tcons-‐Text))

Estimation pour un renouvellement de 30m3/h lors d'une occupation de 10 personnes

(C*D*(Tcons-‐Text))

19 818 La pompe à chaleur doit pouvoir atteindre une puissance de 19,8 kW. La puissance linéaire des capteurs verticaux est de 50W/m* et un forage peut atteindre 200m de profondeur. Deux puits de 200m chacun permettront donc d'installer une PAC d'une puissance de 19,8kW

Remarque : dans le cas d'un projet réel, les choix techniques qui découlent de cette analyse thermique seront ajustés en fonction du budget attribué *http://www.cythelia.fr/images/file/guide%20PAC-‐cstb%20-‐%202004.pdf

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123

annexe 3. approche bioclimatique de la réhabilitation Stratégie thermique de la Réhabilitation 1/ Usage

Logement à destination de 3 familles d'exploitants et de 5 étudiants.

A. Temporalité

Temporalité fractionnée et aléatoire, fonction des allers et venues des habitant

B. Besoins

Température minimale : 19°C Pas de température maximale mais surchauffe à éviter Ventilation Eclairage 543 m²

C.Surface de plancher SP=SDO

2/ Postes principaux de consommation a) Chauffage b) ECS c) Eclairage d) Autres (appareil électroménager) total

Etude de l'état existant : 413 kWhEP/m²SP.an 61 kWhEP/m²SP.an 14 kWhEP/m²SP.an

20 kWhEP/m²SP.an

2 3

508 kWhEP/m²SP.an Le chauffage, qui repésente plus des 3/4 des consommations du bâti existant, est le poste le plus consommateur d'énergie. La stratégie principale visera donc à diminuer ce poste

3/ Stratégie

Une stratégie d'hiver, cherchant à minimiser les déperditions thermiques est donc privilégié. Cependant, le confort visuel et le confort d'été est aussi pris en compte,

4/ Réponse architecturale

Porosité

Percements de fenêtres supplémentaires

Stratégie d'hiver

Compacité et isolatio

Isolation intérieure (pas d'inertie + difficulté d'isoler par l'extérieur du fait de la limite de propriété au nu extérieur des murs existants) Circulation hors enveloppe thermique

Stratégie d'été

Sur-‐ventilation Protection solaire

Logements traversants (sur-‐ventilation favorisée) Volets battants sur toutes les fenêtres

5/ Composition des parois (cf comparaisons ci-‐dessous)

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124

6/ Systèmes actifs

Chaudière bois rdt >90% et puissance de 23kW* VMC simple flux hygroréglable (bon compromis entre efficacité et économie

* Puissance de chauffage nécessaire

Puissance nécessaire sans débit d'air Text (extrême) Tcons Surfaces déperditives S Ubat Puissance

-‐11 19 997 0,42 12 562

°C °C m² W/m²,k W

(Ubat*m²surfaces déperditives*(Tcons-‐Text))

Puissance nécessaire pour contrer les déperditions liées au débit d'air Débit d'air D 1042,2 W/h (0,6*volume) Coefficient de déperdition de l'air C 0,34 W/m3/h/k Puissance 10 630 W (C*D*(Tcons-‐Text)) Puissance totale 10 631 W La chaudière doit pouvoir atteindre une puissance de 23 kW.

6/Consommation en énergie primaire Besoin en chauffage 1. Chauffage 2. ECS 3. Eclairage et auxiliaires (ventilation) 4. Autres (appareil électroménager) total

46 kWh/m²SP.an 54 kWhEP/m²SP.an 28 kWhEP/m²SP.an 14 kWhEP/m²SP.an 12 kWhEP/m²SP.an

1 2 3 4

108 kWhEP/m²SP.an Les efforts de réhabilitation concernant la thermique ont été concentré sur le chauffage. Alors qu'il représentait plus des 3/4 de la consommation, il n'en représente plus que la moitié. Des efforts peuvent encore être fait pour baisser cette consommation en chauffage avant de s'intéresser aux autres postes de consommations, qui représentent une part de plus en lpus grande de l'ensemble des consommations.

Calcul des charges

Consommation chauffage + ECS Surface chauffée (SP) Coût usage chaudière bois Coût d'entretien de la chaudière

Chaudière bois : 0,05euros * consommation

82 kWhEP/m²SP.an 543 m² 0,05 euros/kWh.m² 300 euros/an

Charges de chauffage+ECS

2 526 euros/an à supporter par l'ensemble des locataires

Revenus des locataires Exploitants Etudiants

2 130 euros/mois 500 euros/mois

Revenus pour 3 exploitants et 5 étudiants

Part des revenus à dédier au chauffage

8 890 euros/mois 106 680 euros/an Soit 10% revenus =10668 euros 2,4 %

840

Les locataires ne seront donc pas en précarité énergétique, la part des revenus consacré au chauffage étant inférieur à 10, Sans rénovation, les charges au Calcul des charges sans rénovation Consommation ECS+chauffage existant Charges Part des revenus à dédier au chauffage

474 kWhEP/m²SP.an 13 169 euros 12 % Sans rénovation, les locataires auraient été en précarité énergétique. La réhabilitation de la bâtisse permet de faire baisser considérablement les charges dus à la production d'ECS et de chauffage.

7/ Etudes de différentes solutions

Avant de parvenir à cette proposition, différentes solutions ont été étudiées pour trouver le meilleur compromis entre conforts des usagers, consommation d'énergie et coût de construction. Celles-‐ci sont détaillées ci-‐dessous. cf onglet suivant

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125

Comparaison de solutions pour la réhabilitation

cm W/m².K W/m².K kWh/m²SDO.an kWhEF/m²SDO.an kWhEF/m²SDO.an € HT

Epaisseur d'isolant U de parois des murs Ponts thermiques Besoin en chaufffage Consommation chauffage Consomation d'énergie globale Surcoût par rapport à la proposition 1 Remarque

Rappel objectifs

Existant

Prop 1

0 2,6 -‐ 256 464 508

12 0,3 0,06 44 52 97

Prop 2 18 0,2 0,06 40 47 96 16 000 €

Prop 3 12 0,3 0,04 43 50 97 10 400 €

Les estimations de consommation sont calculé à partir du même usage du bâtiment (même si l'usage du bâtiment actuel est différent -‐ ex combles non habitées) de façon à comparer la performance de l'enveloppe thermique de façon plus juste) 2 La proposition 3 a un coefficient de déperdition de parois minimisé grâce au traitement des ponts thermiques des murs de refends (doublés d'isolants sur 1m50) 1. Objectif mnimum chiffré 2. Direction à suivre non chiffrée

Atteindre la réglementation (F4) : 513/4= 128 kWhEF/m²SDO.an Réduire les charges des locataires et l'impact environnmental du bâtiment autant que possible dans le budget imparti Améliorer le confort des logements

Analyse des résultats

La proposition 1 atteint l'objectif réglementaire. Les propositions 2 et 3 étudient la possibilité d'une amélioration des performances thermiques pour réduire les charges de locataires et l'impact environnemental du bâti. Ces propositions ne sont peu efficaces et entraine donc un surcoût sans intérêt en plus d'une perte de place à l'intérieur des logements.

Conclusion

Nous retenons la première proposition, soit l'ajout de 12 cm d'isolant en laine de lin au nu intérieur des murs de pierre. Cependant, les ponts thermiques au niveau des murs de refends risque d'entrainer un effet de parois froides. Pour compenser cette sensation de froid sur les murs, les habitants auront tendance à chauffer à plus haute température l'intérieur de leur pièces. Pour éviter ce phénomène induisant inconfort et surconsommation, nous proposons de doubler les parois des murs de refend par 5cm d'isolant.

Calcul du U de parois des murs existants

Calcul du U de parois de la proposition 1 et 3

Calcul du U de parois de la proposition 2

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annexe 4. économie du projet de réhabilitation

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127

INSTALLATION DE CHANTIER

17 491 € Mois

Bennes de chantier

4,00 1,00 1,00 121,32 1,00 30,33 1,00 318,47 14,00 121,32 1,00 121,32

4,00

Panneau de chantier Baraque de chantier Installation et repliement Location journalière Installation et repliement échafaudage roulant 3*0,85*8m Location jouranlière WC chimique installation et repliement Location journalière Cloture chantier Location journalière Branchement électricité Location journalière

4,00 1,00 10,50 4,00 4,00

ms u u j u j u j u j u j

300,00 €/ms 300,00 €/u 348,69 €/u 7,17 €/j 296,39 €/u 47,95 €/j 278,95 €/u 27,20 €/j 5,23 €/u 0,33 €/j 139,47 €/u 31,55 €/j

GROS ŒUVRE

83 433 €

Terassement

7 087 €

Sous total

Deblai terre + dépose dalle

166,96

0,41

Herisson

166,96

0,15

68,45 25,04

90,66 €/m3

35,19 €/m3

Démolition 610,36 610,36 30,80 39,00 364,80 16,00 333,92 333,92 2,00

Réparation des façades éxterieures (rejointement) Démolition de mur Dépose des menuiseries Démolition des intérieurs Dépose appareils sanitaires Dépose appareils électriques Dépose des sols Dépose d'escaliers

m²

8,71 €/m²

m²

24,18 €/m²

68,46 €/m3

u m² u

60,00 €/u 10,00 €/m² 35,00 €/u

m²

5,00 €/m²

m²

4,00 €/m²

Maçonnerie

209,21 €/u

150 mm

Isolation

Plaques polyuréthane 150 mm

Badigeons vernis façade

166,96 166,96 610,36

m²

62,16 €/m²

m²

15,44 €/m²

m²

10,00 €/m²

Plancher intérmediaire 333,92 333,92 333,92

Chape seche, 2 plaques (ep. Tot 20 mm) Résilient liège haute densité 5 mm

m²

10,93 €/m²

m²

54,28 €/m²

m²

10,05 €/m²

CHARPENTE BOIS ET METALLERIE

22 497 €

Sous total

Poteaux

114,3 x 114,3 x 8200

Solives bois

220 x 75 mm ; portée 1500 mm

Poutres IPE metallique type 1

220 x 110 ; portée 1500

Type 2

240 x 120

Muraillière cornière mettalique

70 x 70

Encrage chimique + cartouche

5,00 1,09 204,00 1 492,00 301,60 38,00 61,20 42,20

Plancher Garde corps

156,84

€/u

1 376,45

€/m3

6,00

€/kg

6,00

€/kg

6,00

€/kg

30,00

€/u

30,00

€/m2

124,45

€/ml

Balcons Poteaux type 1

114,3 x 114,3 x 8200

Type 2

114,3 x 114,3 x 4700

Solives bois

220 x 75 ; portée 2500

Poutres IPE metallique type 1

220 x 110 ; portée 1500

Type 2

240 x 120

Muraillière cornière mettalique

70 x 70

Encrage chimique + cartouche 350 x 175 ; portée 6000

4,00 2,00 1,57 408,00 783,30 158,50 34,00 2 880,00 102,00 40,40

784,20 1 498,95 1 224,00 8 952,00 1 809,60 1 140,00 1 836,00 5 251,79 38 953 €

Sous total

Garde corps

3 649,75 18 125,18 3 355,90

106 120 €

Coursives extérieures

Plancher

10 378,23 2 577,86 6 103,63 25 131 €

Sous total

Forme sable de 5 cm

5 316,26 14 758,57 2 108,23 2 340,00 3 648,00 560,00 1 669,60 1 335,68 418,42

19 060 €

Sous total

Dallage

6 206,00 881,30 32 155 €

Sous total

Hachement des enduits de façade extérieure

Type 2

1 200,00 300,00 348,69 869,86 296,39 1 454,32 278,95 8 662,25 73,22 40,04 139,47 3 827,65

156,84

€/u

92,03

€/u

1 376,45

€/m3

6,00

€/kg

6,00

€/kg

6,00

€/kg

30,00

€/u

6,00

€/kg

m²

30,00

€/m²

124,45

€/ml

Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

627,36 184,06 2 157,59 2 448,00 4 699,80 2 448,00 1 020,00 17 280,00 3 060,00 5 027,78

128

Escaliers éxterieurs

11 071 €

Sous total

38,00 22,40 2,00

Escalier metalique Garde-‐corps Palier

189,79

€/u

124,45

€/ml

535,88

€/u

Lindage

33 600 €

Sous total

Jambage

1500 x 150 x 80

Linteau

1000 x 150 x 80

Allège

1000 x 150 x 80

3 360,00 1 119,98 1 119,98

6,00

€/kg

6,00

€/kg

6,00

€/kg

ISOLATION INTÉRIEURE

36 514 €

Sous total

Contre-‐cloison sur ossature bois

120 mm, montant 120, entr. 600

Isolant : laine de lin ISONAT -‐100

120 mm

Structure secondaire tasseau

14 x 38 mm, entr. 200

Frein-‐vapeur

555,18 555,18 555,18 555,18

m²

43,77

€/m²

m²

12,80

€/m²

m²

2,90

€/m²

6,30

€/m²

Isolation sous combles 213,00 213,00 213,00

200 mm

Frein-‐vapeur

m²

24,60

€/m²

m²

21,46

€/m²

m²

6,30

€/m²

MENUISERIES EXTERIEURES

35 829 €

Sous total 180 * 100

Pour 10 cm de hauteur en + ou -‐

130 x 120 5 u

Pour 10 cm de largeur en + ou -‐

2 u 150 * 100

130 x 120

Pour 10 cm de hauteur en + ou -‐

2 u

Pour 10 cm de largeur en + ou -‐

2 u

Vitrage isolant

4 + 8 + 4

19,00 95,00 38,00 10,00 20,00 20,00 34,32

752,96

€/u

12,69

€/u

12,69

€/u

752,96

€/u

12,69

€/u

12,69

€/u

m²

Portes

343,77 € €/m²

300 x 100

Pour 10 cm de hauteur en + ou -‐

9 u

Pour 10 cm de largeur en + ou -‐ Portes-‐fenetres 1 vantail

210 x 80

2 u 200 x 100

Pour 10 cm de hauteur en + ou -‐

210 x 80 1 u

Pour 10 cm de largeur en + ou -‐

2 u

Vitrage isolant

4 + 8 + 4

Portes ame pleine 1 vantail

300 x 100

8,00 72,00 16,00 4,00 4,00 8,00 23,20 2,00

U U U U U U m² U

Volets

432,86 8,83 12,69 432,86 8,83 12,69 343,77 €

432,86

€/u €/u €/u €/u €/u €/u €/u €/m²

130 x 120

T1 par m² de + ou -‐

165 x 90

T2 par m² de + ou -‐

140 x 90

T1 par m² de + ou -‐

280 x 90

T2 par m² de + ou -‐

200 x 90

T1 par m² de + ou -‐

180 x 90

T2 par m² de + ou -‐

130 x 90

T1 par m² de + ou -‐

200 x 90

T2 par m² de + ou -‐

285 x 90

43,00 5,64 1,92

3 462,88 635,76 203,04 1 731,44 35,32 101,52 7 975,46 865,72 46 782 €

Sous total

Volets ajourés 2 vantaux

14 306,24 1 205,55 482,22 7 529,60 253,80 253,80 11 798,19 15 011 €

Sous total

Portes-‐fenetres 1 vantail

5 239,80 4 570,98 1 341,86

97 623 €

Fenetres

Croisée ouvrant à la française 2 vantails

24 300,70 7 106,26 1 610,01 3 497,51 11 153 €

Sous total

Suspentes pour isolant

Croisée ouvrant à la française 2 vantails

20 160,00 6 719,90 6 719,90

47 667 €

Isolation intérieure contre mur pierre

Isolant laine de lin

7 212,02 2 787,68 1 071,76

858,14

€/u

m²

220,81

€/m²

m²

220,81

€/m²

6,96 2,04

m²

220,81

€/m²

m²

220,81

€/m²

9,24 2,34

m²

146,83

€/m²

m²

350,15

€/m²

2,04 10,71

m²

146,83

€/m²

m²

350,15

€/m²

36 900,02 1 245,37 423,96 1 536,84 450,45 1 356,71 819,35 299,53 3 750,11

Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

129

AMENAGEMENT INTERIEUR

111 542 €

Cloisons

54 462 €

Sous total

Cloisons Laine de lin

120 mm, montant simple 120, entr. 600

Cloisons accoustiques

137 mm, montant quinquonce, entre 600

Laine de lin

120 mm

Contre-‐cloison sur ossature metallique

Montant accolés, entr. 600

120 mm

m² m² m² m² m²

404,20 404,20 120,42 120,42 154,20

29 577,74 5 771,98 11 557,91 1 719,60 5 834,93

73,18 € 14,28 € 95,98 € 14,28 € 37,84 €

Portes

9 865 €

Sous total

Portes alveolaire avec cadre resineux

2040 * 900, 1 vantail

Portes alveolaire avec cadre resineux

2040 * 1000, 1 vantail

Portes alveolaire avec cadre resineux coulissante

2040 * 900, coulissante

Porte de placards

700 x 2500

Porte battante, 1 vantail, 800 * 2500

Pour 10 cm de + ou -‐

Porte battante, 2 vantaux, 1000 * 2500

Pour 10 cm de + ou -‐

1400 x 2500

Porte battante, 2 vantaux, 1200 * 2500

Pour 10 cm de + ou -‐

Porte battante 2 vantaux, 1350 * 2500

Pour 10 cm de + ou -‐

Porte battante, 2 vantaux, 1300 * 2500

Pour 10 cm de + ou -‐

u u u u u u u u u u

17,00 8,00 1,00 2,00 1,00 3,00 3,00 2,00 1,00 1,00

361,19 € 286,24 € 348,81 € 11,64 € 11,64 € 645,77 € 11,64 € 11,64 € 11,64 €

Plafond et surfaces

47 215 €

Sous total

Faux plafond, plaque de platre 13 mm Isolant : laine de lin

Oss. Perp., montant bois 48 simples, portée 2,1m

Peinture

(Surf doublage + 2fois cloisons + FPlafond)

Carrelage au sol

Carreaux grès collée 30 x 30

100 mm

Parquet flottant Faience

5 417,73 1 433,00 286,24 697,62 11,64 34,92 1 937,31 23,28 11,64 11,64

318,69 €

1,2 m ht

Béton ciré

m² m² m² m² m² m² m²

166,96 166,96 1 370,40 99,60 330,40 60,24 50,02

5 634,90 1 986,82 16 472,21 3 566,68 14 207,20 4 096,32 1 250,50

33,75 € 11,90 € 12,02 € 35,81 € 43,00 € 68,00 € 25,00 €

PLOMBERIE SANITAIRE

19 286 €

Appareils sanitaires

16 986 €

Sous total

7,00 7,00 7,00 5,00 2,00 7,00 7,00

WC Eviers Lavabos sur colonnes Bac à douches Baignoires Alimentations EC/EF Evacuation EU/EV

444,46

€/u

484,16

€/u

352,27

€/u

756,13

€/u

369,51

€/u

250,00

€/u

250,00

€/u

Buanderie

3 111,22 3 389,12 2 465,89 3 780,65 739,02 1 750,00 1 750,00 2 300 €

Sous total

3,00 1,00 1,00

Machine à laver Alimentations EC/EF Evacuation EU/EV

600,00

€/u

250,00

€/u

250,00

€/u

CHAUFFAGE

44 685 €

Équipement de chauffage Chaudière bois Sillo (1T environ 1,42 m3)

1 800,00 250,00 250,00

15 219 €

Sous total 21,6 kW pour -‐30 kW prévoir 6T

1,00 6,00

5 318,60 €

€/u

1 650,00 €

€/T

Réseau de chauffage

16 874 €

Sous total

Radiateur mural basse température

1000 W

1500 W

Séche serviette

500 W

14 12 7

5 318,60 9 900,00

425,50 €

€/u

600,00 €

€/u

531,00 €

€/u

5 957,00 7 200,00 3 717,00

Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

130

VMC simple flux hygroréglable type A

12 593 €

Sous total

19 3 1 3 3 4 2 40 1 1

Entrée d'air 45m3/h Extraction cuisine

T1 : 75 m3/h

T3 : 105 m3/h

T4 : 120 m3/h

Extraction SdB

T1: 40 m3/h

T3 et + : 45 m3/h

Extraction WC

5/30 m3/h

Conduit circulaire 200 mm Caisson d'extraction 1000 m3/h + té souche 200 mm Chapeau de toiture 200 mm

5,82 €

€/u

103,60 €

€/u

102,29 €

€/u

92,29 €

€/u

56,45 €

€/u

52,84 €

€/u

51,39 €

€/u

184,44 €

€/ml

3 733,11 €

€/u

198,14 €

€/u

110,58 310,80 102,29 276,87 169,35 211,36 102,78 7 377,60 3 733,11 198,14

ELECTRICITE

29 835 €

Courant Fort

24 320 €

Sous total

Tableau électrique (TGBT) Prises 16A `` `` `` Prises 32A Interrupteurs Simple Alumage Points lumineux Prise de communication RJ 45 Eclairage de secours

8,00 42,00 35,00 56,00 7,00 7,00 45,00 45,00 35,00 3,00

14 Chambres 7 Salon / séjour 7 Cuisine 7 Salle de bains 7 Cuisine WC et entrées

BAES 45 lumens par étages

1 000,00

€/u

65,00

€/u

65,00

€/u

65,00

€/u

65,00

€/u

120,00

€/u

45,00

€/u

35,00

€/u

70,00

€/u

110,00

€/u

Courant Faible

8 000,00 2 730,00 2 275,00 3 640,00 455,00 840,00 2 025,00 1 575,00 2 450,00 330,00 5 515 €

Sous total

Système de sécurité incendie Centrale incendie Détecteur automatique de fumée Déclencheur manuel Sonnerie d'alarme U Signal lumineux d'alarme Câblages, fileries

1,00 8,00 3,00 1,00 1,00 1,00

par étages

3 150,00

€/u

90,00

€/u

295,00

€/u

260,00

€/u

230,00

€/u

270,00

€/u

MONTANT DES TRAVAUX HT

3 150,00 720,00 885,00 260,00 230,00 270,00

557 682 €

FRAIS ANNEXES TECHNIQUES

CALCUL

72 945 €

MAITRISE D'ŒUVRE

CONTRÔLE TECHNIQUE

ARCHITECTE

9,0%

BET STRUCTURE

3,0%

ECONOMISTE

1,7%

BET FLUIDES

6,0%

50 191 € 3 184 € 9 481 € 5 628 € 4 461 €

Sur le lot Charpente bois et metallerie Sur lots techniques

0,8%

BUDGET DE BASE

744 000 €

ÉCART

69 229 € soit 9% du budget

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annexe 5. dimenssionnement des structures dimensionnement des poteaux du laboratoire Dimensionnement des poteaux du laboratoire

poids pour 21m² = poids porté par un poteau

Aa. Descente de charges

poids par m² de plancher

poids pour 3,5m² plancher

charge exploitations (N)

3 500

12 250

21 875

73500

charge climatique (N) poids propre (N) ELU (1,3G+1,5Q)

500 5 607 13 189

625 7 009 16 486

3 125 35 044 82 432

10500 117748,275 276972,7575

poids propre (N) nombre par m² de plancher a-‐ toiture

Toiture Végétale Isolant (d=0,6) Solive (0,2*0,1), entraxe 0,6 Poutre (0,4*0,2) Faux plafond, réseau?

solives 0,22*0,075, entraxe=0,60 poutre 0,42*0,28 poids propre

Ab. Vérification du flambement du poteau

poids pour 21m² (plancher pour 5m de portée)

1 500,00 600,00 1,67

1,67

31 500,00 12 600,00 3 507,00

167,00 114,29

plancher chauffant

b-‐ étage1

Poids par m² de plancher (N)

poids pour 3,5 m² de plancher (1ml de poutre)

400,00

2 400,00

2 500,00

3 125,00

52 500,00

137,78 588,00 5 607,06

172,22 735,00

2 893,28 131,25 105 531,53

Fc r = 0,5*pi²*EI/L²

Section 0,2*0,2 Section après 1/2h de feu 0,16 E (bois) N 1,00E+10 I=(diam)^4/12 5,46133E-‐05 L ²(longueur poteau) 9 Fcr 2,99E+05 oui ELU<Fcr ?

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dimensionnement des poteaux du magasin Dimensionnement des poteaux du magasin

poids pour 21m² = poids porté par un poteau

poids par m² de plancher

Aa. Descente de charges charge exploitations (N) charge climatique (N) poids propre (N) ELU (1,3G+1,5Q) poids propre (N)

500 2 617 4 052

3 125 16 357 25 327

10 500 54 961 85 099

nombre par m² de plancher Toiture Végétale Isolant (d=0,6) Solive 1,67E+00 (0,3*0,15), entraxe 0,6 Poutre (0,45*0,22) poids propre

poids pour 4 poids pour 20m² m² de (plancher pour 5m de Poids par m² plancher portée) de plancher (1ml de (N) poutre) 1,50E+03 6,00E+02

3,00E+04 1,20E+04 7,52E+03

3,76E+02 1,41E+02 2,62E+03

4,95E+02

2,48E+03 5,20E+04

Ab. Vérification Fc r = du 0,5*pi²*EI/L² flambement du poteau Section 0,16*0,16 Section après 1/2h de feu 0,118 E (bois) N 1,00E+10 I=(diam)^4/12 1,61565E-‐05 L ²(longueur poteau) 9 Fcr 8,85E+04 ELU<Fcr ? oui Le pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

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dimensionnement des poteaux des balcons de la réhabilitation Poutrelle IPE A. Descente de charges

poids par m² de plancher

poids pour 1,25m² plancher

charge exploitations (N)

3 500

4 375

charge climatique (N) poids propre (N) ELU (1,3G+1,5Q)

500 673 6 775

625 842 8 469

poids propre (N) nombre par m² Plancher

e=0,02m

Solive bois

0,22*0,075, entraxe=0,60

Solive IPE C Poutrelle IPE

poids pour 3,5m² = poids pour 7,5m² (6m poids porté par un de portée de poutre) poteau 26 250 3 750 5 051 5,08E+04

2,37E+04

2,05*10^4<6,88*10^4 poids pour 1,25m² de poids pour 7,5m² Poids par m² de plancher plancher (1ml de (plancher pour 6m (N) poutre) de portée) 100,00

125,00

750,00

137,78

172,22

1 033,31

Profil 220 (220*110), 297N/m²

190,08

237,60

1 425,60

Profil 240 (240*120)

245,60

307,00

1 842,00

poids propre (N)

673,46

841,82

5 050,91

1,67

B. Vérification du dimensionnement de la poutre a, Charge utile supportée sans condition de flèche Caractéristiques dimensionnelles d'une poutrelle IPE 240

Produits métallurgiques, Prolians, éd 2010, 276p, http://edoc.descours-‐cabaud.com/PdtMetal_2010/index.html, consulté le 10.05.2013 Charge supportable sans condition de flèche : 67 000N pour 6m de portée Charge supportée : 23 700N b, Flèche admissible Calcul du moment d'inertie I http://jean.lamaison.free.fr/flexion.html consulté Ab. Vérification le 10.05.2013 flèche poutre б= 5PL^4/(384EI) E (acier) N I L ^4 P б

2,10E+11 3,89E-‐04 6,25E+02 5,08E+04 5,06E-‐03

L/300

1,67E-‐02

б < (L/300) ?

oui

C. Vérification du dimensionnement des poteaux Ab. Vérification du flambement du poteau Fc r = 0,5*pi²*EI/L² Diamètre 114,3mm, ep=3 E (acier) N 2,1E+11 I=(diam)^4/12 0,00000162 L ²(longueur poteau) 67,24 Fcr ELU ELU<Fcr ?

Dimensionnement du poteau

2,49E+04 2,37E+04 oui

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annexe 6. technique de percements des ouvertures

La création ou l’agrandissement d’ouvertures dans des murs porteur en moellons nécessite la mise en place d’un portique pour venir reprendre les charges. Nous présentons une des techniques possibles proposées par les compagnons charpentiers. Avant tout percement de la façade, les poutres dans le mur sont étayées et reprennent une partie des charges du mur afin de compenser l’affaiblissement ponctuel de celui-ci, notamment pour les percements au niveau du rezde-chaussée et du niveau 1. A l’emplacement du futur linteau, une première saignée est réalisée sur la demi-épaisseur du mur pour permettre l’installation du premier linteau. Ensuite, matage par le maçon entre l’aile inférieure du profilé et la saignée, ainsi qu’entre l’aile supérieure du profiLe pré Bayle : graine des possibles - Julie AVONS-BARIOT, Céline CHARREL et Julien DUCHOSAL École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble - juin 2013

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lé et le mur conservé. Les mêmes opérations sont reproduites pour le 2ème linteau venant soutenir le reste du mur. Ensuite, les saignées verticales sont effectuées pour loger les futurs poteaux du portique. Les poteaux sont mis en place sous chaque extrémité des linteaux par boulonnage et fixés au bas de l’ouverture à l’aide de platine. Ces jambes de forces reprennent les poussées latérales. L’ouverture peut être élargie à la taille voulue par le maçon. En finition, des plaques pouvant accueillir de l’enduit viennent se fixer sur les profilés. Le niveau de l’appui bas de la fenêtre est uniformisé grâce à de l’enduit. Cette opération est répétée pour toutes les fenêtres du 2e niveau, pour l’agrandissement des fenêtres du nord ainsi que pour la création de deux fenêtres supplémentaires en façade est et ouest. La technique constructive est développé par les compagnons charpentier du devoir du tour de France.

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