Rapport présentation PFE

Tiny House Habitat alternatif, accompagnement par l’architecte d’un projet d’auto-construction

Rapport de présentation de PFE Architecture Art et Technique Directeur d’études : Rey Thierry Roustant Pierre (15114) 2019-2020

L’auto-construction en France

Bien qu’il n’existe aucune données globales pour quantifier l’auto-construction, il semble que de plus en plus de français fassent le choix de l’auto construction au moment d’accéder à la propriété.

Ils seraient ainsi chaque année plus de 1 000 à se lancer dans un projet d’autoconstruction de leur logement en France. Tandis que les professionnels du bâtiment parleraient de 3% des Français.

Il est également intéressant de noter que « un certain nombre d’autoconstructions se sont lancés faute de trouver un artisan qualifié pour construire selon les méthodes écologiques qu’ils souhaitaient. Ossature bois, paille isolante, GREB, paille Nebraska, pisé, les autoconstructeurs sont les premiers à investir ces techniques, alors que les filières professionnelles qui leur sont liées sont embryonnaires, ou tout juste créées ».

Rappelons qu’en France il n’est pas nécessaire de faire appel à un architecte pour des surfaces inférieures à 150m² et qu’aucune législation ne contraint à faire appel à un artisan. Avec la démocratisation d’internet et du mouvement « makers » il est facile d’avoir accès à une grande quantité d’informations sur la construction et on trouve de nombreux guides sur l’auto-construction.

Ces choix peuvent être motivés par de nombreuses raisons. Celles-ci peuvent être économiques, écologiques, esthétiques, éthiques, avec la volonté de créer de ses mains son habitat...

Le rôle de l’architecte ?

A l’instar des artisans, l’architecte est souvent laissé en marge des chantiers auto-construits.

Mais bien qu’étant une alternative à la construction que l’on pourrait qualifier de «traditionnelle», celle auto-construite ne devrait pas forcement chercher à prendre le total contre pied. Malheureusement il semblerait que l’architecte soit victime de son image.

Celle d’une profession chère et obsédée par le paraître. Or, ce ne sont que des préjugés sur notre profession ! Notre profession reste basée sur le fait de rendre des espaces le plus confortables et fonctionnels.

Rappelons qu’en France selon une étude menée par opinionway en 2012, 91% des français exprimaient le souhait d’être ou de devenir propriétaire de leur logement malheureusement c’était le cas pour seulement 62% d’entre eux. Parmi ces derniers 84%, d’entre eux avaient dû souscrire à un crédit et la plupart ont acheté à deux. Pour tout ceux ne parvenant pas à fournir soit les garanties de revenus, soit d’apports seuls ou ne souhaitant pas s’endetter sur plus de 15 ans (durée minimum des crédits immobiliers dans 55% des cas, 74% pour les moins de 34 ans), l’accès à la propriété risque de rester un simple rêve.

Le recours à l’auto-construction permet de supprimer les intermédiaires et ainsi de réaliser des économies de plus de 30% sur le coût final de la construction.

Même si on peut considérer que chacun est un expert de sa façon de vivre, l’architecte est quand à lui l’expert de l’aménagement de l’espace. L’auto-constructeur ne devrait pas se poser la question de pourquoi faire appel à un architecte, mais pourquoi sortir l’architecte du processus de construction ? Sans prétentions, l’architecture est une question de sensibilité et d’expérience qui ne peut être apprise par un mimétisme de tutoriels en ligne. Celui-ci peut avoir une vision plus large que le client et lui apporter de nouvelles perspectives mais aussi apporter un rôle de conseil, de suivi, d’aide au dessin de l’espace, choix des matériaux, des technologies...

L’architecte ne joue pas un rôle uniquement au moment de la réflexion avant projet.

Il a aussi un rôle à jouer dans l’accompagnement

d’un projet d’auto-construction. Rappelons qu’il n’est pas rare que les auto-constructeurs soient confronté à d’importants problèmes durant le chantier. «Les ambitions sont parfois trop grandes et on évalue mal la difficulté réelle d’un chantier. Problèmes techniques, matériel non adapté, conditions météorologiques pénibles, budget mal calculé...»

L’objectif du projet

La réflexion sur l’accompagnement d’un projet d’auto-construction par l’architecte m’amène à imaginer un objet qui puisse servir de guide pour permettre à tout à chacun de réaliser son habitat lui-même et à moindre coût, tout en bénéficient d’une relative expertise architecturale assurant ainsi le fonctionnement et la qualité de l’espace, à la manière du coffret réalisé par l’architecte, designer Philipe Starck en 1994. Il va de soit que le chantier devra être suivi par un architecte pour assurer le rôle de conseil au mieux.

L’objectif de ce Projet de Fin d’Etudes sera donc de réaliser un carnet d’assistance pour l’auto-construction d’une Tiny House.

La Tiny House semble être un exemple type car son principe de base est l’autoconstruction, et sa surface réduite oblige une réflexion sur l’habitat minimum, la compacité et la flexibilité des espaces. De plus cet exercice peut être la base d’une réflexion sur un habitat plus responsable. Initié aujourd’hui de façon expérimentale avec un projet individuel et alternatif, mais, qui pourquoi pas pourrait servir de base le collectif de demain. « Le sujet c’est pas le bâtiment, c’est l’homme qui est dedans. Comment va-t-il vivre ? » (Charlotte Perriand)

Qu’est-ce qu’une Tiny House ?

La Tiny House est une micro maison, le plus souvent construite sur une remorque. Cette particularité lui permet de s’installer sur n’importe quel terrain même si la présence de résidence n’est pas prévue dans le PLU. Ce mouvement se développe au début des années 2000 sous l’impulsion du designer Jay Shafer. Le mouvement prendra beaucoup d’ampleur aux Etat Unis dès 2005 avec l’ouragan Katrina et la crise des sub-primes en 2007. Même s’il existe des centaines de sociétés spécialisées dans la fabrication de Tiny House en France et dans le monde, la plupart d’entre elles sont réalisées en auto-construction. Cela permet de réduire les coûts notamment de main d’œuvre mais aussi des matériaux en favorisant par exemple la récupération et le réemploi. Ces micro-maisons se présentent ainsi comme une réponse aux crises économiques grâce à sa facilité de réalisation en auto-construction.

Les enjeux du projet

Ce projet est donc l’occasion d’apporter une réflexion sur les habitats alternatifs et les réflexions auto-construite qui en sont le plus souvent à l’origine et du rôle que l’architecte peut jouer dans ce marché.

C’est également l’occasion de se questionner sur notre façon d’habiter et celle des années à venir. En effet les réflexions écologiques sont à la compacité et l’optimisation de l’espace. Il semble alors intéressant de s’interroger sur l’habitat minimal et de questionner notre rapport avec notre environnement du quotidien.

Comme le dit Bee Breeders en introduction de leur concours Microhome, « bigger isn’t better ».

C’est aussi l’occasion de se préparer aux questionnements écologiques d’habitats passifs et autonomes vers quoi les normes environnementales devraient tendre dans les années à venir avec ici un objectif de détachement des réseaux.

Ce détachement peut aussi être l’occasion de se questionner sur la mobilité de l’habitat à un moment où la société nous demande d’être de plus en plus flexible géographiquement. Est-il possible d’en demander autant de notre logement plutôt que déménager et tout abandonner?

Enfin, ce projet est aussi l’occasion de se questionner sur les capacités économique à un moment où le prix du marché de l’immobilier à augmenté en France de 150% contre 61% (chiffre entre 1975 et 2011) pour celui des ménages.

Le projet devra donc répondre à de nombreuses contraintes :

Les dimensions de celui-ci seront limitées par les réglementations routières auxquelles est contrainte la remorque sur laquelle sera construite la micro-maison (2.55m de large, 4.3m de haut, 3.5t de masse).

Elle devra héberger un couple à l’année et leur offrir tout le confort d’un habitat dit conventionnel.

Elle aura également de fortes contraintes écologiques comme l’absence d’emprunte au sol, une auto-suffisance en eau et en électricité ainsi qu’être certifiée BEPOS.

Une attention particulière sera aussi portée au coût du projet, ayant pour objectif de favoriser l’accessibilité à la propriété. A Strasbourg, le prix moyen du mètre carré est de 3 000€. La surface moyenne des habitations en France est de 112m² pour une maison et 63m² pour un appartement, ce qui ferait une estimation moyenne de 366 000€ pour une maison et 189 000€ pour un appartement. Les prix peuvent monter encore plus haut en fonction des régions. Nous nous fixeront comme limite de budget pour réalisation de la Tiny House autonome de 35 000€ ce qui correspond à moins de 2000€/m².

Les matériaux choisis sont bio-sourcées et les technologies dites « low-tech » utilisées en priorité.

Coffret de la maison STARCK, plan vendu par les 3 Suisses en 1994

Tiny House pour 4 personnes à Saint-Germain-Laprade (Haute Loire)

Tiny House aVOID, de l’architecte Leonardo Di Chiara, lors de l’expérience de village Tiny House dans Campus du Bauhaus de Berlin , 2017-18

Organisation spaciale

La réflexion de l’espace de la micro-maison se fait au travers de la réversibilité des espaces. On retrouvera donc un espace principal qui en fonction de ses configurations offrira un espace de salon, réception, repas, travail, détente. Cela permet de toujours bénéficier d’un espace le plus spacieux possible quel que soit son activité mais aussi, un chauffage qui chauffe toujours les occupant et pas d’espace inoccupé.

Certains usages cohabitent plus ou moins bien, il etait donc important d’identifier lesquel nécésité un espace qui leur soit entierement dédié. Pour cela je me suis appuyer dans un premier temps sur deux schemas questionnant l’usage de huit usages (cuisiner, manger, dormir, travailler, se récréer, recevoir, se soulager, se laver).

Le premier note proportion de temps estimé qu’occupe chaqu’un des usages dans notre qutidien. Le second souligne les possible utilisation simultané de deux usages.

On remarque que certains usages sont réalisable en même temps que beaucoup d’autres, il est donc recommandé de leur attribuer un espace fixe accesible à tout moment. En revenche, d’autre usage ne sont que ponctuels, c’est donc sur c’est dernier que nous allons concentrer nos efforts de réversibilité des espaces.

Schema répartition du temps des usage dans une journée

Schema répartition des zones humides et seches Cuisiner

Il peut aussi sembler judicieux de regrouper des usages en fonction de leur besoin en connection au reseau. Par exemple nous regroupons les pieces humides qui ont des besoins de connection aux arrivés d’eau et de ventilation.

Enfin on notera la dépendence à des éléments de mobilier commun pour plusieurs usages rendant les rapprochement de ces derniers plus propice. C’est par exemple le cas d’une table pour manger et taravailler ou d’un sofa pour recevoir et se détendre.

Schema de la pratique simultané de deux usages

Manger Dormir Travailler Se récréer Recevoir Se soulager Se laver Schema répartition des usages

Volumétrie

La volumétrie d’une Tiny est avant tout contrainte par les dimensions de la réglementation routière. Moins de 2.55m en largeur et 7m en longueur. Il est également préférable de limiter la hauteur du tout (hauteur de la Tiny additionnée à celle de la remorque la transportant) à 4.3m afin de pouvoir passer sous la majorité des ponts routiers français.

A l’intérieur la volumétrie à un rôle de hiérarchisation de l’espace. Les espace de vie seront ouvert avec une hauteur sous plafond plus forte. On va distinguer trois type d’espaces, ceux de vie, les semi-intimes et les intimes. Ils bénéficieront chacun d’un traitement différent. Les premiers sont ouvert et en pleine hauteur, les seconds restent ouvert mais ont une hauteur sous plafond plus faible. Enfin les dernier possèdent une hauteur sous plafond plus faible et sont clos.

La forme de la Tiny House à menée à diverses réflexions. Un toit plat aurait permis un végétalisation (finalement estimé trop lourde) ou la création d’une toiture terrasse. Une toiture bi-pente avec une orientation est-ouest aurait pu offrir un bon rendement de la production électrique des panneaux solaires mais elle rendait plus compliqué la collecte des eaux de pluies.

La toiture sera finalement arrondie afin d’effectuer un rappel de la forme des roulottes qui ont inspiré les premiers constructeurs de Tiny House. Cette forme est également très performante pour la récupération des eaux pluviales.

Cette forme correspond également à celle des toitures des voitures de train corails. Il se trouve que l’entreprise DI Environnement ouvre en octobre 2020 une usine de démantèlement de ce type de véhicule en Lorraine. De plus, outre l’avantage écologique du réemploi de ces éléments, la mise en place lors de la construction de la Tiny est simple et rend donc sa construction plus accessible aux particuliers dans un objectif d’auto-construction. Il s’agit simplement d’une pièce en une seul partie à souder sur une lisse métallique fixé sur l’ossature bois de la maison. Enfin étant métallique, son poids est également inférieur à celui d’une charpente en bois.

Axonométrie différente essaies volumétrie extérieure

Ouvert Semi-intime Intime

Schema hierarchisation des espaces

Bloc eau

Plan général

0

1

2

3

Espace technique cuve eau, batterie

Coupe longitudinale

0

1

2

3

0

1

2

3

Un mobilier évolutif

L’organisation de l’espace de la Tiny House se fait autour d’un espace de vie centrale trés dégagé.

Cela permet de laisser place à une grande modularité à l’aide de mobilier pouvant en fonction des besoins être reversible ou se faire plus discret. Un des meuble central du dessin de la maison est sa table.

La table de la Tiny House est composée de deux plateaux montés sur un rail le long du mur. Ceux-ci peuvent ainsi se rejoindre ou bien se distancer en fonction des besoins. Ils ont également la possibilité de se rabattre contre le mur afin de prendre le moins de place possible si le besoin en est.

Coupe schematique table coulissante rabattable

Le lit est un meuble qui prend beaucoup de place au sol (2.8m² soit 16% de la surface du logement). Celui-ci est donc escamotable et remonte dans le faux plafond grace à un systéme de contrepoids le rendant totalement invisible en journée.

Pour répondre au mieux au besoins des habitants, les plateaux des tables basses sont reversible afin que celle-ci puissent devenir de confortable banc. De plus l’interieur est concu de sorte qu’elles servent également de coffre de rangement pour les objets du quotidien.

Axonomérie schematique table coulissante rabattable

Elevation schematique table coulissante rabattable

travail

travail

Quotidien

Bureaux raprochés

Bureaux raprochés

Repas

Reception

Reception

Nuit

Plan scénario de vie d’un couple

0

1

2

3

4

5

0

1

2

3

4

5

Aménagement extérieur

La facade sud est entierement équipée de cellules photovoltaïque. Les fenêtre sont protégées par des volets papillons. La base haute (orienté vers le ciel) de ces derniers est également équipé de cellules. Cela permet de maximisier la production d’électricité mais aussi d’offrir une protection solaire optimal en fonction des heures de la journée et de la période de l’année afin de gerer aux mieux les riques de surchuaffe en été.

Du coté de la facade nord, vient se déplier une terrasse offrant un nouvelle espace de convivialité en été protégé du soleil par la Tiny House et creant une sécance d’entrée plus formel. Elle est accompagné par un auvent qui assure une protection aussi bien pour ses occupant que pour d’éventuel bien que l’on souhaiterait entreposer.

Ces deux élément sont composés d’une structure métalique recouverte d’un parement en bois.

Elévation de la facade Ouest

0

1

0

1

2

2

3

3

Elevation de la facade Nord avec la terrasse et auvent repliĂŠs

0

1

2

3

ElĂŠvation de la facade Sud 0

1

2

3

Besoin electrique

Consomation (W/h)

h/j

cons/j (W)

Ampoule led (10)

5 (50)

6,00

300,00

Pc portable

50

8,00

400,00

Tel A

5

2,00

10,00

Tel B

5

2,00

10,00

Box 4G

12

15,00

180,00

Pompe à eau

100

1,00

100,00 Sous-Total 1000,00

Secondaire Frigo

15

24,00

360,00

Micro-onde

900

0,08

75,00

Mouilloire

1500

0,08

125,00

TV

50

3,00

150,00 Sous-total 710,00 Total 1710,00

Occasionel Seche cheuveu

2000

0,08

166,67

Ventillateur

60

12,00

720,00

Aspirateur

2000

0,25

500,00

Velo electrique

168

4,00

672,00

Tableau de l’estimation de la consommation d’éléctricité

Graphique de la production électrique quotidienne estimé en fonction des mois de l’année

Onduleur 48v/5000VA

Regulateur MPPT 150v 45A pour supporter les 144v et 19.2A du circuit

Schéma électrique Schema du réseau électique

8 batteries 12v 220Ah tension du circuit 48v Stockage 1760A soit 5j d’autonomie avec niveau de batterie >50%

P18 576 cellules photovoltaïque (4.8w, 19.8%) regroupées en 6 panneaux de 48v

Schema du rĂŠseau eau

Elevation ossature dépuis l'inrérieur du mur sud

Elevation ossature dépuis l'inrérieur du mur est

Elevation ossature dépuis l'inrérieur du mur nord

Elevation ossature dépuis l'inrérieur du mur ouest

liege expensé : lambda= 0.036 ep = 11+4=15cm R= 4.1 Fibre de bois : lambda= 0.042 ep= 4cm R= 0.94 OSB : lambda= 0.13 ep= 1.2cm R= 0.09 enduit chaux-liege : lambde= 0.04 ep= 1cm R= 0.25

BA 13 lattage 50mm isolation liege expensé 40mm entre axe pare vapeur OSB 12mm contreventement ossature bois 110mm isolant liege expensé entre axe pare pluie rigide fibre de bois 40mm enduit chaux-liege

Déshumidificateur d'air

Bloc eau

R-tot = 5.38

Plan détail salle de bain, acces espaces technique d’eau depuis la douche

Lisse basse mur 40x100mm Solive demi niveau 40x110mm Poutre support demi niveau Lisse haute support demi niveau 40x110mm Lisse basse 40x110mm OSB contreventement plancher 18mm Ossature plancher 40x100mm Plaque métalique perforée Structure remorque Etrier de serrage 12mm Ecrou frein 12mm Coupe détail de la compasition des paroies extérieures

Catégorie Remorque Structure

Fenêtre

Salon

Cuisine

Element Ossature Isolation Pare Pluie OSB BA13 Porte Toiture Cloison palette parquet massif est ouest sud 1 sud 2 sdb 1 sdb2 Table 1 Table 2 Support table Table basse reversible Table basse reversible Canapé Lit Poel Meuble bas Meuble haut Plan de travail maasif

Prix 4 698,00 € 524,04 € 5 003,72 € 515,57 € 248,33 € 99,33 € 800,00 € 918,00 € 31,50 € 850,00 € 448,79 € 1 172,15 € 1 263,27 € 2 056,32 € 353,63 € 353,63 € 10,00 € 10,00 € 20,00 € 20,00 € 20,00 € 350,00 € 800,00 € 1 200,00 € 50,00 € 60,00 € 250,00 €

Etagere Evier Robinet Frigo

100,00 € 80,00 € 60,00 € 300,00 €

Catégorie SDB

Electricité

Eau

Element Plaque chauffante porte Douche Evier Toilette seche panneau photovoltaïque baterie onduleur regulateur mppt

Prix 60,00 € 400,00 € 200,00 € 60,00 € 20,00 € 1 344,00 € 4 360,00 € 1 606,00 € 459,00 €

citerne pack osmoseur +filtre pompe surpresseur chauffe eau instantané deshimidificateur d'air

500,00 € 230,00 € 90,00 € 150,00 € 300,00 €

Total Tableau récapitulatif des principaux cout de construction

32 445,27 €

Evolutivité et modularité

L’un des concepts centraux de la Tiny House et de l’autoconstruction est la personnalisation. Le logement est optimisé pour son occupant et son mode de vie. Toutefois ce dernier peut être amené à changer.

Il est donc important que la maison puisse également facilement évoluer. Il est par exemple possible de prévoir des attentes dans la structure pour placer à l’avenir une poutre ou fixer une muraliere afin de créer une mezzanine par exemple. C’est ce que je propose en profitant de la forte hauteur sous plafond dans la cuisine, un espace qualifié au début du projet de semi-intime.

Il est aussi possible que l’on est besoin d’encore plus de place que ce que permet de simple évolution. Il est alors intéressant de prévoir la possibilité de pouvoir raccorder des modules à notre projet initiale. Une vision d’évolutivité de ces modules sera évidemment un plus.

Création de rangement au dessus de la

Création chambre mezzanie au dessus

salle de bain

salle de bain et cuisine

0

Transformation de la chambre en grenier

1

2

3

4

5

1

2

Module original, évolutif avec

Module supplémentaire accoler. Il est composé d’une entrée, une piece et une terrasse surélevée. La surelevation de la

chambre capsule en mezzanine

terrasse permet de glisser dessous du mobilier accesible depuis la piece principale du module.

3

4

0

5 0

1

2

3

4

1 5

Module supplémentaire composé d’une entrée et de deux peices, connection par

Module supplémentaire composé d’une entrée et de deux peices, connection par

sas extensible. Disposition ajout d’une chambre et d’un atelier/abris de jardin.

sas extensible. Disposition ajout de deux chambre.

0

1

2

3

4

5 0

1

2

3

4

5