Tim Pham Civil Duty
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Plan de situation
Situation Ch. de la Prairie 40, 1007 Lausanne Plan du rez
Ty p e d e p r o j e t unrsite N o uContexte v e l l e c o n s t r u c t i o n , c r é a t i o n d ’ u n Te rLer Petit a i nParcd de ’ AMalley v e nestt u e très fréquenté et il s’agissait de créer Un terrain d’aventure est un lieu d’accueil libre où chaque enfant peut D a t evenir s construire, cuisiner, sculpter, bricoler, jardiner, s’occuper d’animaux, ou… ne rien faire ! C’est avant tout un lieu d’échanges qui facilite et encourage non seulement les rencontres d’enfants d’horizons E t u det edescultures : 2 0différents, 1 4 –mais 2 0renforce 1 7 également les liens au sein d’un quartier. La sensibilisation à l’écologie, l’éducation à la citoyenneté, l’autonomie C h alendéveloppement t i e r : 2 0 de 17 – 2 0et1de8la solidarité ainsi que le respect sont des principes et des valeurs partagés dans les activités proposées I n a umais g uaussi r a tdans i o nl’aménagement : j u i l l e tdes2lieux. 0 1 Offrir 8 la possibilité d’expérimenter un bâtiment écologique au quotidien privilégie un processus pédagogique par « le faire » tout en étant ludique.
Quelques chiffres (SIA 416)
Dès 2015, des rencontres et des ateliers ont eu lieu dans les centres de quartier de Malley et de la Bourdonnette pour imaginer, et penser S u r frêver ace d e lensemble a p a runc terrain e l l e d’aventure idéal. LesShabitants T et habitantes du quartier, animateurs, animatrices, corps enseignant, S u r félèves a c eet associations b â t i e ont pu rencontrer les différents acteurs SB S u r fetaactrices c e pdul aprojet n c h(chef e rdebprojet, r u t architectes, paysagistes, SP urbanistes de la Ville de Lausanne, etc.) et ainsi participer au Vo l uprocessus m e b de â tcréation i et d’organisation du futur lieu. V B
une synergie entre la continuité des activités préexistantes, tout en apportant un plus avec l’aménagement du nouveau terrain d’aventure. Les habitants et habitantes du quartier ont émis le souhait de garder l’accès au parc même en dehors des heures d’ouverture du terrain d’aventure. Le choix a donc été fait d’implanter le bâtiment en périphérie du parc pour dégager une succession d’espaces accessibles en tout temps et aux qualités différentes. Certains étaient déjà existants comme la place de jeux (réaménagée dans le cadre du projet) et le large espace vert polyvalent devant la colline. A cela sont venus s’ajouter deux nouveaux espaces de jeux, celui de la colline aménagée d’un toboggan et, au bout du site pour lui conférer un caractère plus privatif, un espace destiné à la « construction de cabanes ».
Les activités organisées 11 3 ’ dans 8 11le cadre m 2 du terrain d’aventure sont essentiellement extérieures. Le bâtiment doit donc répondre à des 0«9de m 2 » tels qu’un atelier, un bureau, besoins d’espace2dit service des lieux de stockage de matériel 1 6 0 m 2 et d’outils, des sanitaires, un couvert extérieur équipé d’une plonge mais aussi une salle 7 3 5a m 3 été fait de les « ranger » dans un d’animation. Le choix alors bâtiment à l’image d’une grande Coût CFC2 C H F 7 4 0boîte ’ 0 0à0outils. . - Les soirées participatives on permis d’optimiser l’utilisation des lieux, permettant architectural C o ûConcept t C F C 1 - 9 ainsi d’ouvrir le bâtiment C H F aux 9 2personnes 8 ’ 0 0 0du. -quartier mais aussi C o ûLa t phase m 3 de conception s’est déroulée sur plusieurs moisCauFrythme C 2 / V àBd’autres entitésCexternes. H F 1Pour ’ 0 1faciliter 0 / mun 3 usage modulable et indépendant, ces espaces, organisés en enfilade, ont tous un accès de soirées participatives.
Coût m2 plancher brut
4
CFC2/SP
CHF 4’700/m3
Contexte Un terrain d’aventure est un lieu d’accueil libre où chaque enf a n t p e u t v e n i r c o n s t r u i r e , c u i s i n e r, s c u l p t e r, b r i c o l e r, j a r d i n e r, s’occuper d’animaux, ou... ne rien faire! C’est avant tout un lieu d’échanges qui facilite et encourage non seulement les rencontres d’enfants d’horizons et de cultures différentes, mais renforce é g a l e m e n t l e s l i e n s a u s e i n d ’ u n q u a r t i e r. L a s e n s i b i l i s a t i o n à l’écologie, l’éducation à la citoyenneté, le développement de l’autonomie et de la solidarité ainsi que le respect sont des principes et des valeurs partagés dans les activités proposées mais aussi visible dans l’aménagement des lieux. Offrir la possibilité d’expérimenter un bâtiment écologique au quotidien privilégie un processus pédagogique par « le faire » tout en étant ludique.
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Concept architectural Le Petit Parc de Malley est un site très fréquenté et il a fallu offrir une synergie entre la continuité des activités préexistantes, tout en apportant un plus avec l’aménagement du nouveau terrain d’aventure. Les habitantes et habitants du quartier ont émis le souhait de garder l’accès au parc même en dehors des heures d’ouverture du terrain d’aventure. Le choix a donc été fait d’implanter le bâtiment en périphérie du parc pour dégager une succession d’espaces accessibles en tout temps et aux caractéristiques spatiales différentes. Mise en œuvre La proposition d’ouvrir le chantier aux futurs usagers et usagères des lieux a été fait dans l’optique d’un vecteur d’appropriation. Le choix a été fait d’organiser des chantiers-jeunes pendant tout l’été 2017, dont une semaine é t a i t r é s e r v é e a u x f a m i l l e s d u q u a r t i e r. L e s p a r t i c i p a n t e s e t p a r t i c i p a n t s ont réalisé une partie de la charpente en bois, la construction en bottes de paille, les remplissages et enduits de terre, la toiture végétale et les murs d e s o u t è n e m e n t e n g a b i o n s . L’ é q u i p e d ’ a n i m a t i o n d u t e r r a i n d ’ a v e n t u r e s ’ e s t également largement investie dans les travaux de réalisation. Le bâtiment, d’un seul niveau, est conçu en ossature bois enveloppée d’une isolation en petites bottes de paille mise en œuvre selon le système « nebraska » (technique d’empilement des bottes de paille). A l ’ e x t é r i e u r, l e s b o t t e s d e p a i l l e s o n t r e c o u v e r t e s d ’ u n e p r e m i è r e c o u c h e d ’ e n d u i t d e t e r r e e t d ’ u n e d e u x i è m e c o u c h e e n b a r d a g e . A l ’ i n t é r i e u r, a f f i n d’offrir des surfaces polyvalentes et simple d’entretien, les murs en paille a i n s i q u e l e s p a r o i s o n t é t é r e c o u v e r t s d e p a n n e a u x 3 p l i s . L e p l a n c h e r, posé sur des fondations ponctuelles et isolé en paille, est complètement ventilé grâce à un vide sanitaire. Les principaux choix constructifs découlent directement du principe de chantier participatif. Les détails sont simples à mettre en œuvre, privilégiant l’usage d’outils manuels plutôt qu’électriques. C’est ainsi que le platelage du plancher inférieur et de la toiture ont été entièrement cloués. La mise en œuvre de matériaux naturels tels que le bois, la botte de paille, la terre et la pierre n’a pas demandé de mesures particulières de protection des personnes. La préfabrication et le remplissage des caissons de toitures au sol o n t p e r m i s d e l i m i t e r l a p r i s e d e r i s q u e l i é e a u x t r a v a u x e n h a u t e u r. U n e f o i s nie, la toiture a été grutée et mise en place par les sapeurs-pompiers de Lausanne. Les travaux « plus conventionnels » ont été réalises par des entreprises locales.
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Gestion des ressources Pour limiter les impacts sur l’environnement, il a été décidé d’agir sur une conception appropriée favorisant les apports passifs et un faible degré technologique, sur le choix des matériaux à faible énergie grise et sur la réduction de la consommation électrique et d’eau potable. Le bâtiment a été conçu selon des principes bioclimatiques : de grandes ouvertures au sud optimisent les apports solaires passifs en hiver et l’avant-toit complété de stores limite la surchauffe en été. Pour limiter les pertes en hiver et garder la fraîcheur en été, les trois autres façades sont borgnes et bien isolées à l’exception d’une fenêtre pour ventiler naturellement les locaux sanitaires. Pour garantir un confort thermique optimal, le déphasage thermique hebdomadaire et saisonnier est équilibré grâce au remplissage en terre crue du sol et des murs. Pour compléter le chauffage pendant les périodes froides et sans soleil, un poêle à bûches a été installé dans l’espace central du bâtiment. Affin de réduire l’énergie grise, le choix s’est porté sur des matériaux de construction naturels et de provenance locale. Le bois provient des forêts de Lausanne (à l’exception des panneaux 3 plis) : le hêtre rouge, bois dur destiné en général au chauffage, a été valorisé dans la réalisation des poteaux et des pannes. De même que le sapin blanc a été valorisé dans l’ossature bois, les chevrons et les travaux de second œuvre. La terrasse, plus exposée, a été réalisée en douglas, également de provenance l a u s a n n o i s e . L e s b o t t e s d e p a i l l e p r o v i e n n e n t d e l a r é g i o n d ’ Yv e r d o n , e t l a terre directement des fondations du bâtiment. La gestion de l’eau a été pensée de manière à optimiser sa consommation et son traitement. La récupération des eaux de pluie pour les jeux d’eau extérieurs et l’arrosage ainsi que des toilettes à composteur réduisent considérablement les besoins en eau potable. Les eaux grises provenant essentiellement des lavabos sont traitées sur place par une micro-station phyto-épurative et infiltrées dans le terrain. Des panneaux solaires thermiques et photovoltaïques ont été installés en toiture pour favoriser la consommation d’énergie renouvelable.
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Pan BD
14°
22°
109
Pan DE
Pan AB
420
531
avant-toit dans l'angle contre-latte diagonale
602
remplissage isolation cellulose en vrac ou laine de bois flexible
CFC 273.00 pos. 12.7
CFC 273.00 pos. 12.8 Hotte de cuisson à recyclage
lisse haute solives sapin 80x120mm planches 27mm
Ventilateur
Ventilateur
doublage intérieur panneau 3 plis 27 mm
240
Plan de travail et entre-meuble acier inoxidable brossé
370
210
307
240
303
mur en bottes de paille 35x45cm (tassement 7 cm)
tiroir plan de cuisson vitrocéramique 5 zones
tiroir
Espace d'animation intérieur 39 m2
niv. 0.00 = 426.6 m
tiroir CFC 273.00/12.1
Plonge avec égouttoir acier inoxidable brossé
Four éléctrique
Réfrigérateur
CFC 273.00/12.2
CFC 273.00/12.3
WC 10 m2
CFC 273.00/12.4
bottes de paille mur 35x45cm (34cm)
Bureau 20 m2 niv. écoulement Eaux grises = -0.24 m
isolant spécial sous doublage laine de bois rigide calage chassis avec bois massif
niv. TN = -0.4 m (426 .2 m)
lisse basse planches 30mm latte 27x40mm
45 Niveau fouille pour pose échafaudage
bottes de paille sol 35x50cm (34cm)
niv. maçonnerie = -0.77 m niv. -0.9 m (425.4 m)
120
231
niv. fouille = -1.11 m
niv. sous semelle = -1.91 m (424.69 m)
niv. chambre = -2.31 m (424 .69 m) niv. fouille = -2.46 m niv. fouille = -2.71 m
niv. fouille = -2.71 m
2056
2599
A
B
C
D
Façade bardage participatif 200 mm RF3 bardage épicea brut 27 mm RF3 montants épicea 100 mm RF3 couche de protection terre 15 mm RF1 (couche K30) isolation bottes de paille 460 mm RF4 montants épicea 200 mm / terre en vrac 200 mm RF1 (couche K30) panneau type fermacell 12.5 mm RF1 2602
260 400
400
270
4
109,3
Accès composteur couvercle acier inoxidable niv. TN = niv.TA: 426 .2 m
189 165 ventilation composteur PE 125 2x hotte / cuisson
réfrigérateur VZUG Komfort
54
Règle LED (cfc 230.00) évier inox franke bex 110-50 40x50 cm mélangeur KWC Wamas 001
Bureau
02 WC handicap.
3.2 m² Surf. linoleum Sol 3 plis épicéa Murs Plafond
Dalle RDC plancher épicea 27 mm RF3 terre en vrac 160 mm RF1 (couche K30) isolation bottes de paille 350 mm RF4 couche de protection terre 15 mm RF1 (couche K30) Lé de sous-couverture ouvert à la diffusion planches brutes épicea 27 mm poutrelles épicea 120x160 mm sommier mélèze 180x180 mm calage 10-20 mm papier bitumineux vide 540 mm
03 WC
1.5 m² Surf. linoleum Sol Murs 3 plis épicea Plafond épicea
20
panneaux terre 20mm, entraxe 37 .5
ventilation chauffage ventilateur
ventilateur
500
615,9
reprise air chaud sur poêle pulsion mécanique
de
fuit
Coffret d'affichage production photovoltaique
e1 0m
T12
voie
51 Poêle à buches Hase Luno Puissance 5.5 kW tuyaux fumée Ø 150mm prise d'air Ø 10mm protection ajourée
tableau electrique principal (cfc 230 .00) Niche EI30
Evier Inox 30x60cm Posé bas
3
2
716
cuisine (cfc 221.00) façades 3 plis huilé entremeuble inox brossé plan de travail inox brossé 63x300 cm
nourrice sanitaire 04
14 m² Surf. Sol plancher sapin Murs enduits Plafond lames sapin chauffe-eau (cfc 251) cipag 10SR frigo (cfc 221.00) 180
four VZUG
ventilation primaire PE 110
réfrigérateur
hotte d'aspiration à recyclage d'air type VZUG cuisson (cfc 221.00) vitrocéramique VZug type 4 zones
14
3
Meuble T12 par FASL 3 plis 27 mm huilé
T12
39 m² Surf. Sol plancher sapin Murs 3 plis épicea Plafond lames sapin
224
3
01
Espace d'animation intérieur
18,5
1
07 Entrée
3,7
2,7
s
38/26 95/66 95/66
38/26
38/26
type 3 (cfc 221.00) porte d'entrée vide de passage 90 cm
76/
76/78
3
10
8
7,1
76/7
8
23,5
76/7
2,7
8
porte-fenêtre type 1 (cfc 221.00) linteau 210 cm
porte-fenêtre type 1 (cfc 221.00) linteau 210 cm
76/7
8
8
Prise T25 étanche 380V / 16A
106/78 76/78
Porte de passage vide 80 cm
76/78 95/66 95/66
Porte de passage vide 90 cm
106/78 76/78
76/7
niv. 0.00 = 426.6 m
76/78 95/66
76/7
3
T12
8 m² Surf. Sol tapis Murs 3 plis épicea Plafond épicea
38/26 95/66
porte-fenêtre type 2 (c lintea
120
Terrasse bois
Rampe 5.9% niv. TN = niv.TA: 426 .2 m
339 A
339 678
B
C
D 2618 2706
8
Pan EI
10°
16° Vase d'expansion
353
479
353
Onduleur
Tableau électrique
Atelier 20 m2
Espace stockage / remise outils 20 m2
284
241
291
Accumulateur 500l
niv. écoulement EG = -0.03 m
niv. 0.00 = 426.6 m niv. maçonnerie -0.19m = 426.41 m
Niveau fouille pour pose échafaudage
niv. TN = -0.4 m (426 .2 m)
Doublage calé en hauteur env . 2cm
niv. TA = -1.11 m
niv. TA = -1.20 m
130
E
F
400
400
G
H
65
I
535
distance forêt 10m
54,7
niv. TN = niv.TA: 426 .2 m
Meuble par FASL 3 plis 27 mm huilé Accumulateur 500l
Meuble coffret électrique par FASL compteurs (cfc 230.00) 3 plis 27 mm huilé introduction 40A
06
Prise T25 étanche 380V / 16A
Tableau électrique Espace stockage / remise outils Prise Surf. T2514 m² Prise Sol T12lames douglas
7
niv. 0.00 = 426.6 m
m
fu
05 Atelier
Règle LED (cfc 230.00)
Règle LED (cfc 230.00)
ie
T13
Règle LED (cfc 230.00)
vo
Surf. 14 m² Sol plancher sapin Murs lames sapin 45° Plafond lames sapin
H:180 Fibre optique (cfc 230.00)
de
548,7
ie
vo
ite
1
Plonge exterieure Inox ECS
Robinet d'arrosage depuis alimentation plonge
onduleur (cfc 236)
de
Meuble par FASL 3 plis 27 mm huilé
Murs lames sapin Plafond Prise CE 32lames sapin
2
e
fuit 5 m 76/7
/78
8
8
76/7
87/67
66/59
3
66/59
porte d'entrée porte-fenêtre type 4 (cfc 221.00) vide de passage > 80 cm linteau 210 cm
porte type 7 (cfc 221.00) linteau 210 cm
porte type 6 (cfc 221.00) linteau 210 cm
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194,3
cfc 221.00) au 210 cm
niv. TN = niv.TA: 426 .2 m
1940 E
F
G
H
I
9
10
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14
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Isolation en paille avec enduit terre Les bottes de paille utilisées dans la construction proviennent de la culture de céréales (blé, triticale, seigle, orge, etc.) hors avoine. La paille de blé compressée constitue un isolant thermique et phonique performant et régule l’humidité des pièces en assurant la respiration du matériau. Les bottes de paille sont mises en oeuvre comme remplissage des murs extérieurs, intérieurs, des toitures, des combles et des cloisons. Une double structure en bois poteau-poutre-charpente permet d’insérer les bottes de paille posées sur chant, à plat ou verticalement, en quinconce ou empilées les unes sur les autres de manière jointive, assurant à la fois le rôle de remplissage et d’isolation de la paroi. Les dimensions des bottes sont légèrement supérieures aux dimensions des volumes dans lesquels elles sont insérées, au plus près des ossatures et des parements, de manière à ne laisser aucun jeu. Les vides éventuels de la structure doivent être comblés. Les revêtements extérieurs sont choisis selon leur niveau de protection aux intempéries et la situation du bâtiment. On distingue, par ordre croissant de protection, les enduits de terre, de terre avec finition à la chaux, de terre stabilisée, de chaux, les bardages et les vêtures. Les enduits sont mis en oeuvre sur une légère couche de barbotine qui p é n è t r e d a n s l a p a i l l e . L’ é p a i s s e u r c u m u l é e m i n i m a l e d e s e n d u i t s a p p l i q u é s doit être suffisante pour couvrir totalement les fibres de la paille. Les menuiseries doivent assurer la continuité de l’étanchéité à l’eau, à l’air et minimiser les ponts thermiques. Les appuis et tableaux sont conçus de façon à rejeter vers l’extérieur toutes les eaux reçues ruisselant sur leur surface. La liaison entre le mur et le soubassement comprend une rupture capillaire qui empêche les remontées d’humidité vers les bottes de paille, et un dispositif de protection contre les rejaillissements (garde au sol, larmier).
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Masse thermique Les murs en terre de forte épaisseur ont un rôle particulier de stockage énergétique. Outre sa capacité d’accumulation, la terre se comporte de manière dynamique : elle restitue la chaleur ou la fraîcheur (suivant le climat extérieur) de façon déphasée. Par exemple, en journée chaude d’été, le mur accumule la chaleur du soleil e t l a r e s t i t u e p l u s t a r d , c ’ e s t - à - d i r e l a n u i t , l o r s q u ’ i l f a i t f r a i s à l ’ e x t é r i e u r. Il a la fonction inverse pendant la nuit : il accumule cette fois-ci la fraîcheur d e l ’ e x t é r i e u r p o u r l a r e s t i t u e r l e j o u r. A i n s i , e n j o u a n t s u r l ’ é p a i s s e u r d e s murs et sur le poids spécifique du matériau, on peut optimiser le double rôle naturel climatiseur/chauffage du mur en terre. A la différence de murs masse en béton ou en pierre, inertes à l’humidité, le mur en terre régule en même temps l’hygrométrie de l’air et résout les problèmes de condensation. Particulièrement adaptée au concept du solaire passif, la masse thermique fonctionnera de manière optimale si le mur est situé au sud ou mieux enc o r e , e n t r e u n e s e r r e e t l e b â t i m e n t , o u e n “ m u r Tr o m b e “ . Plusieurs techniques de construction en terre peuvent être utilisées, en particulier le pisé et les briques en terre crue maçonnées ou empilées.
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Isolation toiture en paille
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La technique du torchis Le torchis est une technique de remplissage d’ossature avec un mélange de terre fibrée. To r c h i s , v i e n t d e « t o r d r e » , d e « t o r c h e » , c a r s a p o s e t r a d i t i o n n e l l e c o n siste à poser de la paille ou du foin torsadés dans une boue ou pâte de limon argileux sur des éclisses ou des gaulettes entre les colombages. On peut distinguer 2 grands types de mélange : Le torchis lourd : beaucoup de terre et un peu de paille formant une armature. Sa conductivité thermique λ (lambda) est de 1,05. Il possède une masse volumique de 1 400 kg/m3 (1 800 kg/m3 humide). I l p r i v i l é g i e l ’ i n e r t i e e t l ’ a c c u m u l a t i o n t h e r m i q u e ( c h a l e u r, l ’ h i v e r o u f r a i c heur l’été). Le torchis allégé : beaucoup de paille et un peu de terre. Sa conductivité thermique λ (lambda) est de 0,12 à 0,15. Il possède une masse volumique de 300 à 400 kg/m3. Il privilégie donc l’isolation, il est 9 fois plus isolant que le torchis traditionnel, car il renferme beaucoup d’air statique. L e t o u t « r e s p i r a n t b i e n » c a r l a i s s a n t s e f a i r e l e s é c h a n g e s g a z e u x ( a i r, v a peur d’eau...) ce qui évite la condensation. Le torchis lourd majoritairement minéral forme naturellement un écran de sécurité contre le feu. Il n’y a donc rien à craindre d’un feu naissant : il ne peut pas propager l’incendie. Le torchis allégé non plus : la paille tassée, enrobée dans l’argile et/ou la chaux, se consume difficilement. De plus l’air emprisonné dans les fibres ne peut pas circuler afin d’alimenter le feu.
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Séchage Les enduits sont mis en oeuvre sur une légère couche de barbotine qui p é n è t r e d a n s l a p a i l l e . L’ é p a i s s e u r c u m u l é e m i n i m a l e d e s e n d u i t s a p p l i q u é s doit être suffisante pour couvrir totalement les fibres de la paille. Le séchage du torchis lourd majoritairement minéral forme naturellement un écran de sécurité contre le feu, peut être accompagné de complications selon les intempéries. P e n d a n t l e c h a n t i e r, n o u s a v o n s b i e n v e i l l é à t o u j o u r s r e c o u v r i r l a f a ç a d e d’une grande bâche pour la nuit. Il fallait ensuite la retirer le matin. Mais lors des précipitations nous avons à chaque fois constaté des infiltrations. La sonde permet d’indiquer la température ainsi que l’humidité présente dans les bottes de pailles. Si la botte est trop mouillée, il faut la remplacer car elle risque de moisir et ainsi perdre ces propriétés d’isolation thermique.
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