projet de fin 'Études - master en architecture- daniel santisteban

Les trois vallons, un éco-quartier durable à l’Isle d’Abeau ..............................Daniel Santisteban Arbaiza page 1

Projet de Fin d’Études juin 2011

Les vallons verts,un éco-quartier durable à l’Isle d’Abeau

Daniel Santisteban Arbaiza

Membres du jury: Pascal Rollet, directeur d’études, architecte, professeur ENSAG, Architecture et cultures constructives Thomas Jusselme, ingénieur, maître-assistant associé ENSAG, Architecture et cultures constructives Anne Coste, architecte, professeur (HDR) ENSAG, Les pensées du projet : l’architecture comme discipline Philippe Liveneau, architecte, maître-assistant (doctorat) ENSAG, Architectures et cultures sensibles de l’environnement Olivier Balaÿ, architecte, professeur (HDR) ENSA Lyon, Architecture, ambiances et cultures constructives Vincent Jacques le Seigneur, secrétaire général de l’INES

École Nationale Supérieure d’Architectude de Grenoble Arquitecture et Cultures Constructives

Éditions: Architecture et Cultures Constructives - ENSAGwww.solardecathlon.fr

Les trois vallons, un éco-quartier durable à l’Isle d’Abeau .............................Daniel Santisteban Arbaiza

RESUME / SUMMARY

Le projet Les vallons verts prend le sujet de l’Eco-quartier en milieu rural, en créant 86 logements groupés en six blocs d’habitats modulaires.

Ces logements font partie d’un projet plus étendu, qui compte aussi sur un groupement d’habitat mitoyen et un projet de mise en valeur des espaces naturels inclus dans le terrain d’étude. Les blocs de logements, sujet du présent mémoire, constituent la tranche nord de ce projet.

L’intervention privilégie la mixité sociale, les espaces partagés, le respect de la nature et donne un regard particulier sur la place de la voiture.

The project “Les vallons verts” develops the subject of the Eco-housing in rural environment, by creating 86 residences grouped into six blocks of modular habitats.

These residences are part of a wider project, which also includes a low density housing area and a project of development for the natural spaces of the plot of study.

The block of modular residences, subject of this memory, constitute the northern area of this project.

The intervention privileges social diversity shared spaces, respect of nature and gives one particular approach to the role of the automobile.

The concept of the project is divided into three parts:

The ”rempart” (rampart), a mixed space where we locate the parking spaces, the vertical farm gardens, the meeting rooms, workshops and game rooms. This area also holds the cores of stairs and elevators.

The Residences, formed by modules of a constant width and a variable length, built partially out of a system of improved earth (cores of services: kitchen and bathroom ) and partially (rooms and living rooms) in wood framework, isolated both by outside.

The natural terraces, they establish the link between the

residences and the green ribbon at the west side of the plot, This site, at the same time constituting a pole of attraction and encounter with the close neighborhoods. The terraces also establish the link with the low density housing wish would be developed in the future on the southern part of the site.

The project seeks to be energy-effective, to this end, it is able to produce suffi cient energy thanks to the solar panels located over the modules of the residences; and thanks to the good choice of materials, and the geometrical confi guration of the project, intended to minimize the thermal losses.

Le concept du projet est divisé en trois parties:

Le rempart, un espace mixte où l’on place les parkings, des potagers verticaux, des salles de jeux, de bricolage et de réunion, et qui abrite aussi les noyaux de déplacement vertical.

Les logements, formés par modules de largeur constante et longueur variable, construits partiellement en béton de terre (noyaux de services: cuisine, sale de bain et sas) et partiellement (pièces de vie) en ossature de bois, isolés tous les deux par l’extérieur. Les terrasses naturelles, elles font le lien entre les logements et

la coulée verte, elles constituent à la fois un pôle de rencontre avec les quartiers voisins et font aussi le lien avec les habitats mitoyens à développer (dans le futur) sur la partie sud du site.

Le projet cherche à être énergétiquement effi cace, dans ce but il est capable de produire suffi samment d’énergie grâce aux panneaux solaires situés sur les modules de logements, aux choix des matériaux, et à la confi guration géométrique du projet, destinée à minimiser les déperditions thermiques.

Sous le soleil...exactement ! - École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble page 4

Sommaire


Résume..................................................................................................... 03

Introduction................................................................................................07

I. Une première approche sur l’Eco-quartier dense à la campagne: .............................08 II. Enveloppe / développeUne recherche pour l’habitat à énergie positive....................................................26

III. Les vallons verts Eco-quartier durable à l’Isle d’Abeau.........................................50

Conclusions...............................................................................................104

Bibliographie.............................................................................................106

Annexes...................................................................................................107

Sous le soleil...exactement ! - École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble


INTRODUCTION

« Les vallons verts – Eco quartier à l’Isle d’Abeau », est un projet issu du travail du premier semestre, développé en équipe avec Yolaine Giovannini, Laura Bect et Mathieu Biberon. Je l’ai par la suite développé en tant que projet personnel de fi n d’études.

Le choix de ce sujet s’est fait en réponse à l’application des principes économiques de l’habitat durable économique sur un territoire vierge et riche de ses potentialités.

Nous présentons aussi la recherche effectuée au cours du workshop «Habiter pas cher», qui consistait à la création d’un habitat économe à basse consommation, en se servant des principes du concours Solar Decathlon.

Le projet de fi n d’études cherchera à profi ter des connaissances et compétences acquises au cours de ces deux expériences, afi n de donner forme à un projet qui doit répondre avec effi cacité aux objectifs du master Architecture et Cultures Constructives, parmi lesquels nous avons privilégié :

Le territoire. Particulièrement en ce qui concerne les mobilités, le rapport à la nature, la place de la voiture et l’organisation spatiale. Sujets transversaux au problème de la densité, qui nous renvoie à cette hypothèse de travail : Est –il possible de densifi er en milieu rural sans perdre l’identité et la nature de la vie à la campagne ?

La mixité. Par le biais de l’organisation spatiale nous chercherons une degré de mixité sociale afi n de pourvoir à la diversité des structures familiales (monoparentales, couples avec ou sans enfants..) et favoriser les échanges intergénérationnels.

Le bioclimatisme. Nous envisageons de concevoir des logements bioclimatiques, permettant des économies de consommation d’énergie afi n de faire face à la crise énergétique et environnementale actuelle.Dans ce but, Le projet fera appel à une compacité optimale, une confi guration spatiale effi cace en termes d’exploitation des apports solaires. Il mettra en évidence de nouveaux modes de vie qui permettent de réduire la consommation d’énergie. Notre hypothèse à ce sujet, consiste à déterminer l’équilibre entre l’effi cacité énergétique à atteindre et la gène imputée aux modes de vie des usagers, dans un souci de confort et d’organisation spatiale qui compense à l’extérieur les exigences d’un espace privé énergétiquement effi cace et donc réduit.

La matière. On privilégiera l’utilisation des matériaux vernaculaires dans les systèmes constructifs, tels que la terre et la pierre calcaire, utilisés dans les constructions traditionnels de l’Isle d’Abeau ; et la fi lière bois, grâce à son faible énergie grise.

Après une étude plus approfondie du site et ses alentours, qui incluent des visites au terrain, des entretiens aves les voisins et le repérage des équipements urbains existants, le projet se développera en trois parties : organisation spatiale, organisation intérieure des logements, et stratégies énergétiques et climatiques.

Nous présenterons ensuite les résultats de ces recherches.


I. Une première approche sur l’Eco-quartier dense à la campagne:

Le projet «Les vallons verts»


Le projet est situé à Trois Vallons, dans la commune de l’Isle d’Abeau, région de Rhône Alpes. La ville nouvelle de l’Isle d’Abeau à été crée en 1970 dans le but d’organiser la maîtrise de la croissance des grands pôles urbains et d’accueillir dans l’Est du territoire de la région urbaine de Lyon une part de la croissance lyonnaise en évitant l’expansion en «tache d’huile» dans le Nord Isère. Sa création résulte de la décision du Comité Interministériel d’Aménagement du Territoire (CIAT). La population de la ville nouvelle est de 39 000 habitants environ. Jusqu’à 2010, 11 400 logements ont été construits dans le cadre de la ville nouvelle dont plus de 70% de logements locatifs sociaux. 1

1 Concours Europan 10 Inventer l’Ur-banité, dossier Site-Isle d’Abeau - ISLE d’ABEAU - Urbaniser un versant.

A. Présentation du site de Trois Vallons à l’isle d’Abeau - Intentions du projet

L’intervention

Dans un contexte de ville nouvelle où l’étalement urbain est une réalité, le projet souhaite «urbaniser» le terrain avec une assez forte densité.

Il s’articule en liaison étroite avec un grand espace vert, apportant ainsi un environnement agréable en relation avec la nature.

Objectif de densité :

- 45 log/ha sur tout le site (2.6 ha) - 75log/ha sur lesite sans l’espace nature (-1ha)

Plan masse

Situation dans la commune de l’Isle d’Abbeau


Relation avec l’existant

Il est bordé au Nord par des terrains destinés au collège et au gymnase et par la ferme Champoulant réhabilitée, à l’Ouest par le Boulevard des Trois Vallons.

La partie Sud/Est du futur quartier de la gare est aujourd’hui vierge d’urbanisation (parties boisées, en friches, champs).

Au Sud, dans le quartier « Trois vallons », plusieurs voies fi nissent en impasse face au site.

Afi n d’accéder au site et plus précisément au collège, il est envisagé de se raccorder au boulevard des Trois Vallons.

Relation avec le collège

On cherchera profi ter de la forte imposition du collège (projet en attente d’exécution) de par son bâti (hauteur importante) et son échelle de dialogue territoriale (dessert plusieurs communes), pour concevoir des éléments hauts en front de site, partie Nord, sans avoir un impact visuel depuis l’Isle d’Abeau.


La coulée verte

Espace de découverte, de loisirs, d’apprentissage en devenir mais surtout, formidable outil de revitalisation de l’espace urbain alentour. En effet, cette “ouverture” agit de façon providentielle dans le paysage de l’espace péri-urbain qui semblait à cet égard relativement contraint. Bien plus qu’un lieu de liaison entre le nouveau quartier et le lotissement existant, ce oumon vert s’inscrit à plus grande échelle par son attractivité. Les tracés routiers, voire même autoroutiers, peuvent constituer une rupture offrant peu de moyens de franchissement. La création de passerelles peut-être envisagée dans le temps.

Qualifi cation envisagée de la coulée verte


Implantation: Stratégies

Densité

Site de 3,16 ha densité choisie 45 logements par ha.

Division du site en deux parties:1,80 ha construit.1,36 ha poumon vert.

Densité fi nale:75 logements /ha.Soit 135 logements disponibles.

Variation de la densifi cation en fonction des zones occupées sur le site.

Protection face auxcontraintes du Nord

Sonore: train, autoroute.

Sensitive: vent du Nord.

Visuelle: collège, autoroute.

Implantation bâtiments R+3 en partie Nord accueillant les parkingset des logements.


Voiture: limiter l’utilisationet l’impact

Rue principale du quartier: sens unique, sans impasse, rue passanteavec arrêt temporaire.

Parking en entrée de site : deux sont nécessaires afi n de desservir l’intégralité du terrain.

Rayon d’action des parkings:Au maximum 150m, pouvant être parcouru en 3min à pied pour une personne âgée.

Axes fédérateurs

Axe fort nord-sud liaison collège au lotissement

Courbe naturelle dessinée par la pente de la bute

Cheminements existants révèlant des pratiques et des usages du terrain (belvédère, plan d’eau, chemin de fer lotissement..)


Composition du site en troiszones

1. Le rempart en entrée de site élément proposant une densité forte et un impact visuel fort.

2.Les ilôts d’habitats mitoyens, moins denses se répartissant au sud ouest du terrain.

3. Le poumon vert, espace nature libre de toute habitation.

Système principal commun se déclinant suivant la densité et le positionnement sur site

Type adopté: Dom-ino


Le principe fondamental du parti architectural est celui de suivre les axes fédérateurs qui relient le site à ses alentours, et se protéger à la fois des diffi cultés du contexte.Dans ce but, l’idée du « rempart » vers le nord vient donner forme à la géométrie du projet.

Le Rempart

Coupe et Perspective d’un module d’habitation / Parking

En partant des unités structurelles de 5x5m, groupées en modules d’habitation de 30 x 20m.

Nous plaçons ces derniers l’un à coté de l’autre, en laissant des interstices pour l’accès piéton et la création d’axes visuelles. Vers le

nord, une bande de stationnement et de services vient créer la protection souhaitée contre les contraintes du nord.


Les logements

Une diversité de types d’appartements entremêlés, de T1 à T5, sous une même structure pour favoriser la mixité sociale.


Rez-de-chaussée.

Les logements en plan

Nievau 1.


Niveau 2.


Niveau 3.


Stratégie constructive

Trois éléments principaux composent le système constructif:

L’ossature, un système de poteaux/poutres bois appuyé sur des fondations en béton armé.

L’enveloppe thermique, panneaux de bois isolés par l’extérieur créent les espaces de logement proprement dits.

La peau, une structure bois qui entoure las façades nord et sud et

la toiture de chaque module, elle constitue un élément technique et climatique: la peau porte les panneaux solaires photovoltaïques et le système d’eau chaude sanitaire, de même qu’elle sert de brise-soleil et de couverture légère pour les terrasses.


Stratégies climatiques

Stratégie d’hiver

Protection au Nord du vent froid.

Atrium: préchauffage d’un espace «intersticiel» et profi t de cette chaleur pour les logements.

Stratégie d’été

Ouverture en façade (parking) et de l’atrium pour une ventilation naturelle.

Présence de végétation pour une atmosphere agréable en été (hygrothermie).

Protection par le biais des brise-soleil qui entourent tout le bâtiment.


Stratégie d’hiver

Panneaux solaires thermiques sous vide en lien avec la peau facade sud; rôle de captage et brise-soleil.

Connexion avec un local technique: équipements pour le préchauffage de l’eau chaude sanitaire.

Stratégie d’été

Panneaux solaire alternés ne genant pas l’apport solaire en hiver.

Apport valorisé par les dalles en béton, apportant de l’inertie thermique.

Stratégies thermiques


Perspectives

Perspective extérieur du rempart/nord

Perspective extérieur du rempart sud


Perspective intérieur du parking

Perspective générale.

Perspectives


CONCLUSION DE LA PREMIERE PARTIE

Cette première approche nous a donné une bonne connaissance du site, nous à permis de poser clairement les objectifs à atteindre, et nous a donné des bonnes pistes à suivre.

Toutefois, nous pouvons noter quelques aspects à améliorer :

L’esprit de vie en commun et partage dans le cadre d’une ambiance de campagne ne semble pouvoir s’accomplir avec un bâtiment si fermé ; l’idée du rempart/parking/logement fonctionne en tant qu’élément protecteur mais l’ensemble devient lourd. Tous les logements se trouvent ensembles dans un bâtiment compact. Chacun

possède son propre espace privé et aucun espace commun.

Le système de panneaux solaires sur une peau qui entoure la façade sud est très diffi cile à gérer. A cause de leur disposition, les panneaux deviennent fi nalement des obstacles visuels.

Nous avons trouvé insuffi sante notre connaissance des techniques de gestion d’énergies, et nous avons donné la plupart de nos efforts aux thèmes de l’organisation spatiale du plan masse et des logements.

Du côté climatique, l’effet siphon qui devait se produire en été, par l’ouverture du parking

et de l’atrium n’est pas le plus désirable. Cet air sensé ventiler les appartements serait pollué puisqu’ayant transité d’abord à travers les parkings. Néanmoins, le sujet est suffi samment attirant pour le développer en tant que projet de fi n d’études, une fois les diffi cultés résolues.


II. Enveloppe / développeUne recherche pour l’habitat à énergie positive


Une toiture collective

Le toit représente symboliquement la partie la plus importante d’une maison, en tant que dispositif de protection climatique, mais aussi comme élément sous lequel on se sent sûr et chez soi.

En considérant ce fait, le projet vient élargir le concept de toiture jusqu’à l’échelle de l’habitat collectif, en créant une toiture partagée, une série d’espaces pour profi ter de la vie en commun avec les voisins.

Le Ruban

Dans le but de matérialiser ce concept, nous avons créé «Le Ruban» un élément architectural conçu avec une nature dual: un générateur d’espaces, en reliant tous les habitats individuels et en créant à la fois des espaces intermédiaires de vie en commun; et aussi une nature technique, en constituant le support pour les panneaux photovoltaïques en tant que moyen de récupération des eaux pluviales. De même, il devient le support pour un système de parois végétalisés.

Une peau active

Tous ces éléments font de cette enveloppe un véritable dispositif actif, capable de respirer, de fournir de l’énergie, de fi ltrer la pollution, et de créer à la fois des espaces de partage.

Une peau active qui fournit de l’énergie, de l’oxygène et de la protection.

l’Enveloppe : une toiture partagée, «un chez» soi partagé.

A.STRATEGIES ARCHITECTURALES


La maison

Cette unité, conçue pour faire partie d’un projet d’habitat collectif, est située dans la commune de l’Isle d’Abeau, région de Rhône Alpes.

Le site est situé relativement loin des villes importantes, ce qui rend indispensable l’utilisation de la voiture, qui serait conçu séparément, à moins de 150 m de distance, pour préserver une ambiance libre, sans la présence des véhicules motorisés.

La maison es située au plein sud, en gagnant une source optimale d’énergie solaire.

Constituée presque entièrement par éléments en bois, grâce à sa faible énergie grise, la maison doit créer un environnement confortable en été et en hiver. Pour se faire, nous allons décider de créer les espaces d’hiver dans le rez-de-chaussée, où ils peuvent être mieux isolés; et nous allons placer les espaces d’été à l’étage, en contact avec le vent. Ces deux espaces sont reliés par l’extérieur de la maison et ils peuvent être utilisés avec une quasi-totale indépendance, sauf pour les espaces de service (cuisine et salle de bain).

perspective aérienne

Perspective


Le rez-de-chaussée

Dans le rez-de-chaussée nous plaçons la “boîte technique”, vers le nord, qui abrite les locaux de cuisine, salles de bain et une chambre technique que peut contenir la machine à laver et l’équipement pour la pompe à chaleur. Conçu pour l’hiver et les demi-saisons, on peut y accéder par la terrasse extérieure. Les deux espaces de vie ne sont pas séparés par des portes, mais partiellement délimités par un mur en monobrique. Cette paroi a aussi une fonction thermique, grâce à sa forte inertie, et elle sert aussi comme appui structurelle des trois colonnes métalliques de la terrasse supérieure. Ground fl oor


l’Etage

Il contient les espaces d’été, constitués par une partie privée et une partie de séjour. La partie privée peut être totalement fermée pendant la nuit par le biais d’un système de brise-soleil pivotant qui s’ouvre aux façades sud et nord. Une fois ouvertes, les brise-soleil permettent de réguler l’entrée du vent. Cette espace profi te des parois végétalisées vers l’ouest et l’est. L’interstice de 70cm entre ces parois et la maison fournit un fl ux d’air agréable et contrôlé et permet de fi ltrer la pollution.

étage

perspective intérieure de l’étage


B. STRATEGIE CONSTRUCTIVE

Il a été conçu en tant que partie d’un système collectif, c’est pourquoi l’effet “ruban” peut être perçu dans le rapport entre plusieurs modules.

Toutefois, en ce qui concerne un module individuel, le ruban garde intact toutes ses autres fonctions.

Construit principalement dans un système poteau-poutre en bois, avec quelques jointures métalliques et contreventements.

On place jusqu’à 60 panneaux solaires photovoltaïques, sur une grille d’aluminium qui vient s’appuyer sur la structure en bois, conçue avec une distance entre-axes de un mètre.

La pergola est un système préfabriqué constitué par des grilles métalliques et une série de bacs intégrés à la structure pour nourrir les plantes

The Ruban


Diagramme constructif


Plan rez-de-chaussée1/50

C. LE PROJET EN PLAN


Plan étage1/50


Coupe longitudinale1/50


Coupe transversale1/50


Façades Est et Ouest1/100


Façades Nord et Sud1/100


Données techniques du projet

-Lieu: Isle d’Abeau-Orientation: 0°0-Type: Maison individuelle-Nombre de pièces: 5-Surface: 67.5m² -Footprint: 108.50 m²-Volume: 171.6 m3-Ratio surface vitrée: 10.6%

Perspective

Repartition de la déperdition thermique de l’enveloppe

02. Performances énergétiques

Isolation: IntérieurMurs: Ossature boisIsolation principale: Laine de boisIsolation: cellulose insuffl éeUbât: 0.25 W/m².K

D. RAPPORT ENERGETIQUE PRELIMINAIRE


Balance énergétique

En considérant les items suivants de consommation : chauffage, climatisation, ventilation, eau chaude do-mestique, éclairage et production d’énergie solaire photovoltaïque. Grandeurs en kWhpe/(m².an) : énergie primaire.

Consommation conventionnelle d’énergie primaire : -278,2 kWhpe/(m².an)

04. Consommation d’énergieChauffage ClimatisationVentilationEau chaude SanitaireEclairage

45.7 kWhpe/(m².an)0.0 kWhpe/(m².an)10.8 kWhpe/(m².an)33.5 kWhpe/(m².an)3.5 kWhpe/(m².an)


Production de solaire thermique

Nombre de panneaux Surface utileProduction annuelleTaux de couvertureBesoin d’au chaud sanitaire

3 unités 3.00 m²1137 kWh69%1682 kWh

Taux de coverture

Tableau par mois


Energie solaire photovoltaïqueNombre de panneaux Surface utile Puissance crêteProduction électrique annuellePerte par masquageProductivité annuelle d’énergie primaire

60 unités 78.96 m²11.1 kWc10084 kWh0 kWh26018 kWhpe

Production dénergie PV par mois

Production d’énergie PV par mois


CONCLUSION DE LA DEUXIEME PARTIE

Dans le cadre de cet exercice nous avons fait face à beaucoup de sujets que nous ne maîtrisions pas avant cette expérience.

Cependant, ces aspects ont un véritable poids au moment de concevoir un projet BBC : tels que le juste dimensionnement des baies, le choix très fi n des couches de matériaux isolants, la recherche de la compacité, les besoins de consommation l’application des systèmes passifs et actifs de gestion de l’énergie.

Grâce au workshop nous avons acquis les connaissances et les outils nécessaires pour travailler avec tous ces éléments en vue

rendre nos projets plus effi caces, économes et durables, autant pour le projet de fi n d’études que pour notre vie professionnelle.


III. Les vallons vertsEco-quartier durable à l’Isle d’Abeau


La Commune de L’Isle d’Abeau, auparavant centre de l’ex-«Ville Nouvelle de L’Isle d’Abeau », se situe aujourd’hui au cœur géographique de la nouvelle Communauté d’Agglomération Porte de l’Isère, la C.A.P.I.

Cette nouvelle agglomération (3ème pôle de développement de l’Aire Métropolitaine Lyonnaise après Lyon et Saint Etienne), qui compte déjà presque 100 000 habitants, aux portes de Lyon et de

A. SITE ET CONTEXTE DU TROIS VALLONS A l’ISLE D’ABEAU

l’Isère, constitue aujourd’hui une des plus grandes réserves foncières de la métropole lyonnaise.

La commune de L’Isle d’Abeau est au cœur des problématiques de développement de lamétropole lyonnaise par :

- sa situation, - la singularité de son site (dans la Vallée, proche de la Nature), - ses potentialités foncières (sites vierges et maitrisés) et

de développement (en contact avec les grands réseaux de communication), - son partenariat intercommunal, départemental, régional et national, - ses opérations en cours sur les trois Zones d’Aménagement Concerté (ZAC). 2

2 Concours Europan 10 Inventer l’Urbanité, dossier Site-Isle d’Abeau. ISLE d’ABEAU - Urbaniser un versant.


Contexte géographique et paysager du site de l’Isle d’Abeau

Le territoire de la CAPI présente une grande richesse d’un point de vue des ressources naturelles.

L’eau a façonné le site et lui a conféré un intérêt économique, la plaine est aujourd’hui occupée par l’agriculture céréalière. Cet important réseau hydraulique a également permis de conserver des espaces de nature, témoins géographiques ou économiques :

- Des zones humides protégées (milieux naturels d’intérêt écologique) ; - un couvert végétal important avec des peupleraies exploitées.

La géologie (calcaire jurassique

Photo aérienne du site


Panoramique dès la bute , le point le plus haut du terrain

Vue vers le nord du su site

et moraines glaciaires) est une source d’intérêt et de potentiel architectural. Ces matériaux sont présents dans l’architecture traditionnelle en pierre et pisé, mais ils sont faiblement exploités actuellement par les projets immobiliers.

Les boisements représentent près de 180 ha de la surface communale. Ce sont principalement des taillis de feuillus et notamment des chênes, des charmes, des châtaigniers et des robiniers. D’autres espèces sont présentes comme le tilleul à feuilles en cœur, le bouleau verruqueux, le cerisier à grappes ou l’érable plane, mais de façon plus marginale.3

3 Concours Europan 10 Inventer l’Urbanité, dossier Site-Isle d’Abeau. ISLE d’ABEAU - Urbaniser un versant.


Les caracteristiques du terrain

Le terrain est étendu sur 3.2 hectares, avec une pente ascendante nord-ouest/est.

La partie la plus haute se situe approximativement au centre du site, une bute de 4 m d’hauteur par rapport aux zones les plus basses.

Seulement la limite sud est urbanisée, par le lotissement «Trois Vallons».

Sur la limite nord est projetée la création d’équipement éducatif, le collège du Champoulant.

Vers l’ouest une limite boisée et un étang offrent une grande qualité paysagère. terrain du projet


Transports: un quartier accesible

Le territoire est traversé par trois grands axes parallèles de déplacements qui assurent une liaison entre l’agglomération lyonnaise et les villes de Chambéry et de Grenoble : - l’autoroute A 43 dont l’échangeur est située sur la commune.

Cette infrastructure constitue un axe majeur parce qu’elle permet l’accès aux grands centres urbains Rhône Alpins (Lyon, Chambéry et Grenoble via l’A 48) ;

- l’ex-Route Nationale 6, la RD 1006 reliant Lyon à Chambéry, - la voie ferrée reliant Lyon, Chambéry et Grenoble. Le seul franchissement viaire actuel de la voie ferrée à proximité du site est le boulevard des Trois Vallons.

Le site est bien desservi par les transports en commun, le réseau d’agglomération de bus RUBAN compte 9 lignes régulières, plusieurs lignes scolaires, un service de transport à la demande et une ligne Dim’Bus pour le dimanche et jours fériés. Trois des lignes régulières ont un arrêt à la gare (lignes A, D, E) plus deux arrêts de la ligne E au Sud et à l’Ouest du site, dans le quartier des Trois Vallons. Il existe également un réseau départemental interurbain, Trans’Isère, qui propose plusieurs lignes régulières et scolaires. Depuis le centre commercial de l’Isle d’Abeau (à 800 m de la gare), ces lignes permettent de rejoindre les principales villes du territoire (Vienne, Lyon, etc.) et l’aéroport Lyon Saint-Exupéry.

Gare SNCF

Reseaux de transport en commun


Contexte urbain de l’Isle d’Abeau

Equipements collectifs existants :

- Groupe scolaire des Trois Vallons (900 m au sud) ;

- Lycée Philibert Delorme dans le quartier St-Hubert (2km) ;

- Commerces du village de Saint-Alban de Roche au Sud du site de projet (1,2 km) ;

-Centre régional commercial (Carrefour) au Nord de la voie ferrée.

-Institut de technologie de l’Université joseph Fourier de Grenoble.

-Mediathéque de l’Isle d’Abeau Institut de technologie de l’Université joseph Fourier

Centre régional commercial Mediathèque


Equipements en cours de conception :

- Nouveau collège de Champoulant (ouverture : septembre 2011) ;

- Gymnase de Champoulant (ouverture septembre 2011) ;

- Locaux associatifs dans la ferme de Champoulant (ouverture septembre2011).

Plan masse Collège de Champoulant

Plan masse Collège de Champoulant


Démographie : La structure par âge de la population

Dans le but de mieux comprendre la structure sociale pour ensuite pouvoir effectuer une bonne distribution des ménages dans le projet, il faut connaître la démographie de la commune.

Selon le PLU de Villefontaine (commune qui fait administrativement partie des cinq communes du canton de L’Isle-d’Abeau ) la situation socio-économique de la population est à l’image d’une Ville Nouvelle, c’est-à-dire globalement jeune avec une tranche des 60 ans et plus, peu représentée.

Cependant, on a un début de vieillissement de la population.

En 1999, les 20 à 59 ans représentent près de 60 % de la population, mais on compte encore plus de 35 % de moins de 20 ans.

La part des moins de 20 ans a diminué nettement depuis 1982, qui atteignait 45,2 %.

La progression générale de la part des seniors et la diminution de la part des moins de 20 ans depuis 1982, créent cette tendance au vieillissement de la population, correspondant, pour partie, aux personnes s’étant installées dans les années 1970 et appréciant le niveau d’équipement et de services de la « ville-verte » mais aussi au desserrement des familles.

D’une manière générale, la population de la Ville Nouvelle est plutôt jeune en 1999, avec 35,5 % des personnes ayant moins de 20 ans. Toutefois, sur les 5 communes de la Ville Nouvelle, se sont L’Isle-d’Abeau et Villefontaine qui connaissent les taux les plus élevés, c’est-à-dire supérieurs à 35 %. Le phénomène de vieillissement de la population y est donc moins marqué. 4

4 Plan local d’Urbanisme de Villefontaine - 1999


Démographie : Les ménages

La répartition des classes d’âges se répercute sur la répartition des ménages.

A partir de 1982, leur composition change très nettement. Les ménages composés de 1 à 2personnes représentent 46,1 % des ménages en 1999 (soit presque 1 sur 2), à comparer aux 40,9 %de 1975, c’est-à-dire que malgré une baisse en 1982 (31,8 %) la tendance est à la hausse.Cette augmentation illustre la tendance générale au vieillissement de la population, s’agissantgénéralement de personnes âgées de plus de 60 ans et vivant seules ou des phénomènes dedécohabitation et de desserrement

des familles (familles monoparentales, enfants quittant le noyaufamilial…).

Le nombre de personnes par ménage confi rme cette tendance, la taille moyenne des ménages ayantfortement décrue depuis 1982 (2,92 personnes en 1999, contre 3,49 personnes en 1982).Le phénomène de décohabitation a pleinement joué : les familles monoparentales représentent 15 %des familles et les ménages composés d’une seule personne représentent 22,1 % des ménages soit une augmentation de 30 % (1343 personnes) et les couples

sans enfants représentent 26,5 %.Toutefois, les ménages avec enfants restent les plus représentés et malgré une diminution signifi cative depuis 1982 (68,2 %), les ménages composés de 3 personnes et plus constituent encore aujourd’hui la majorité des ménages (53,9 %). Ils se répartissent de la manière suivante :- ménages de 3 à 4 personnes : 37,7 % en 1999 contre 40,1 % en 1990- ménages de 5 personnes et plus : 16,2 % en 1999 contre 19,6 % en 1990 5

5 Plan local d’Urbanisme de Villefontaine - 1999


Le contexte climatique

Le climat du département est principalement soumis aux infl uences d’origine méditerranéenne et océanique. A un hiver rigoureux succède un été chaud et ensoleillé, entrecoupé d’orages parfois violents. Le printemps et l’automne connaissent une succession d’averses et d’éclaircies de type essentiellement océanique. Les précipitations annuelles varient entre 850 et 950 mm. Les températures moyennes annuelles avoisinent les 11.5 °C avec une température moyenne en janvier de 4°C et de 22°C en juillet. Les vents dominants sont caractérisés par leur orientation méridienne dans le sens des grandes lignes

du relief : vents du Nord froids et desséchants, vents du Sud chauds et annonciateurs de précipitations. On notera également un phénomène de « neige industrielle » sur la colline des Roches en raison de la vapeur d’eau dégagée par certaines entreprises dans la zone de Chesnes et les vents dominants en direction de Villefontaine.


B. LES PRINCIPAUX OBJECTIFS ET LEVIERS POUR UN ECO-QUARTIER DURABLE A l’ISLE d’ABEAU

Tout d’abord, la vie à la campagne entraine un rapport spécial avec la nature, où le respect de la végétation est un facteur important dans l’amélioration de la qualité de vie.

C’est pour ça qu’il faut opérer des choix raisonnés à ce sujet. Le projet envisage d’intervenir le terrain naturel le moins possible. Cette idée vient renforcer la nécessité de densifi cation qui en soit même constitue l’un des aspects essentiels à prendre en considération : comment conjuguer densité urbaine et compacité avec l’idée de la vie à la campagne?

Pour nous, l’idée de vivre à la campagne renvoie à la notion d’une vie de partage, d’activités en commun, de familiarité avec les voisins et même de travail en commun avec les autres. Dans ce but, la création d’activités partagées aura un lieu important au sein du quartier. Des activités en commun tels qu’un potager vertical, salles de jeux et de bricolage, des terrasses partagées et les espaces pour des activités en plein air font parti du projet.

La Mixité sociale est un critère majeur d’un développement durable, la cohabitation des différentes couches sociales assure une participation de tous à la vie publique et fonctionnelle, elle

En principe, dans une démarche de développement durable il est souhaitable d’éviter la présence de la voiture, toutefois nous nous

La densitéet la campagne

Les modes de vie: La mixité sociale

La place de la voiture

évite la ségrégation sociale dans l’espace et favorise l’intégration et la communication entre les cultures, les couches sociales, el les tranches d’âge. Le projet cherche à donner une offre très varié de logements, sans laisser de coté le rapport avec la structure démographique étudié auparavant. Cependant, ce n’est pas suffi sant de donner une diversité de logements, c’est leur organisation fonctionnelle et la présence d’activités et espaces de partage qui compte le plus.

trouvons dans des circonstances particulières, s’agissant d’un site quasi rural. Loin des principales villes, il nous est indispensable d’utiliser des transports motorisés. Néanmoins, l’impact de la voiture doit rester faible, c’est pour ca que nous proposons de réduire le taux à un seul véhicule par logement, limité aux grands déplacements. En conséquence celui-ci est l’un des enjeux de notre parti architectural, nous avons décidé d’éviter le typique îlot de stationnement, et penser la place de la voiture telle que le lieu d’entrée et de sortie du quartier à en devenir. Le défi est celui de faire de cet espace un endroit de qualité, et pas dissocié des logements, mais comme faisant partie du quotidien. L’endroit où l’on commence la journée en partant au travail, et le lieu qui nous accueille en rentrant chez nous.


La nouvelle population qui viendra s’ajouter comptera sur les moyens de s’intégrer au site, d’un côté, en venant se relier au réseau de transport en commun, et en profi tant de la proximité à la ville de l’Isle d’Abeau, facilement accessible par les moyens de déplacement doux ;et de l’autre côté, en créant un lien territorial avec les lotissements au sud. Ce lien sera fait au travers de la coulée verte, de la zone de l’étang, et de l’espace de détente et de rencontre qui peut parfaitement articuler les quartiers environnants. L’intervention de notre projet sur la topographie du terrain envisage diriger l’usager vers la coulée verte et avec les futurs habitats mitoyens au sud-ouest présentés dans le premier chapitre de ce mémoire.

En ce qui concerne la relation avec les nouveaux équipements au nord, nous gardons cependant l’idée du rempart protecteur (protecteur du vent et du bruit), mais en cherchant à le rendre plus humain et en dialogue avec l’échelle du paysage environnant. A ce titre, on cherchera à utiliser des matériaux naturels, et d’éviter la monotonie dans le traitement de la façade, de façon à ce qu’il devienne une sorte de nouvelle nature.

Afi n de réduire les coûts et les besoins énergétiques, le projet est pensé pour atteindre les objectifs de la baisse de consommation. Pour se faire, nous travaillerons le projet du Vallons verts en profi tant des connaissances acquises lors du Workshop Solar et le projet Enveloppe/Développe. L’utilisation réfl échie des matières est aussi importante, et dans ce but l’emploi des matériaux naturels existants dans la zone sera privilégié.

L’impact surl’environnement immédiat

Le bioclimatisme et la matière


Le projet est constitué par trois parties :

Les terrasses naturelles,Un système de gradin/terrasse qui accompagne la pente du terrain, et dirige les activités en commun vers la coulée verte située dans le limite ouest du terrain, elles feront aussi le lien avec les habitats mitoyens situés au sud du terrain (ceux ci ne font pas parti de ce projet).

Le rempartEst un élément multi-fonction, il sert à protéger le lotissement du vent froid du nord et du bruit de l’autoroute, mais aussi, il abrite les parkings en rdc et r+1 (une place par logement) et plusieurs espaces en commun: laverie, ferme verticale, salle de bricolage, salle de jeux, et rangement.

Les logementsIl s’agit de 6 blocs qui contient 14 logements par bloc, dont deux duplex. Le rempart et les logements sont lies par un espace intermédiaire et plusieurs passerelles, cet espace végétalisé constitue en lui-même une seconde nature.

Organisation générale

C. LE PROJET ECO-QUARTIER DURABLE A l’ISLE d’ABEAU


Présentation des zones du projet:Les terrasses, les logements et le rempart

les terrasses naturelles et les modules de logement

La muraille et l’espace intermédiaire en lien avec les logements


RDC

R+1

R+2

RD+3

Les logements


Les différentes confi gurations:

Dans le but de proposer une offre variée de ménages, les logements se repartissent en modules de T2 jusqu’à T5. Ils sont proportionnés d’après les données démographiques, avec une offre majoritaire de logements pour 2, 3 et 4 personnes. Leur organisation spatiale cherche à la fois la mixité social et une variété formel en façade. Nous avons créé 4 groupes de logements, dont 2 seront répétés pour arriver aux 6 groupes qui conforment l’ensemble.

Densité:

Dans un site de 3,2 ha nous avons choisi de construire 86 logements sur un surface de 8.3 ha, en arrivant à une densité fi nale de 103 logements /ha.


Les aménagements intérieurs

T3

60.92 m²

2 dans la chambre des parents2 dans la chambre des enfants

Chambres au sud, entrée par le nord à travers les sas. Le meuble intermédiaire sert d’étagère pour le séjour et de placard pour les chambres


T3

54.26 m²

2 dans la chambre des parents2 dans la chambre des enfants

Chambres au sud, entrée par le nord à travers les sas. Le meuble intermédiaire sert d’étagère pour le séjour et de placard pour les chambres


T2

46.85 m²

2 dans la chambre des parents2 couchages d’appui dans le séjour

Chambre au sud, entrée par le nord à travers les sas.Le meuble intermédiaire sert d’étagère pour le séjour et de placard pour la chambre


T3

40.16 m²

2 dans la chambre des parents

Chambres au sud, entrée par le nord à travers les sas.

Le meuble intermédiaire sert d’étagère pour le séjour et de placard pour les chambres


T4 duplex

80 m²

2 dans la chambre des parents4 dans les chambres des enfants

Chambre au sud, accès par le niveau bas.


T5 duplex

90.3m²


Chambre au sud, accès par le niveau bas.


T4 duplex

80 m²


Chambre au sud, accès par le niveau haut.


Plans d’ensemble

Plan général1/1500


Le projet en plan

Plan type d’un logement


Coupe transversale sur un module1/200

Coupe longitudinalesur un module1/200


Module 1


Plan de R+1

Plan de RDC


Plan de R+3

Plan de R+2


Plan toitures

PlanTerrasses


Coupe longitudinale

Coupe transversale


Coupe transversale / façades sud

Façade nord


Perspective du sud-ouest

Perspectives du nord-ouest


Coupe- Perspective

Les logements vus des les terrasses


L’accès véhiculaire

Perspectives du nord-ouest


Intérieur du rempart


D. STRATEGIE ENERGETIQUE

Compacité

Objectifs:

surface enveloppet°/bloque (m2)

volumehabitableVh(m3)

Coef (m2/m3)

Projet 1048,37 1146,00 1,09Cube equivalent* 657 06 1146 00 1 74

COEFICIENT DE FORME

Cube equivalent* 657,06 1146,00 1,74

(*) L=Vh^1/3 10,46L² 109,51Suface=L*6 657,06

Afi n d’atteindre les objectifs d’un projet BBC («bâtiment basse consommation») nous développons une stratégie passive et une stratégie active.

Quant à la stratégie passive, nous avons une géométrie compacte avec une enveloppe isolée par l’extérieur et une orientation vers le sud pour profi ter des apports solaires. Des brise-soleil glissants seront installés dans les terrasses pour un control personnalisé de l’entrée du soleil. De même, des matériaux performants tels que

le béton de terre font partie de cette stratégie. La terre ayant une bonne capacité de déphasage contribue à réguler la température en absorbant la chaleur générée pendant la journée et le restituant pendant la nuit.

Quant à la stratégie active, on se sert des panneaux solaires photovoltaïques pour la production d’électricité et des panneaux solaires thermiques pour la production d’eau chaude sanitaire.


Stratégie d’hiver / jour

Stratégie d’hiver / nuit

Pendant le jour, les baies orientées vers le sud captent la chaleur, qui sera conservée grâce à l’isolation thermique. Les murs de terre et l’inertie du plancher aident à stocker la chaleur et à la rediffuser avec un déphasage horaire pendant la nuit.

Systèmes passifs


Stratégie d’été / jour

Stratégie d’été / nuit

Pendant l’été, les brise-soleil horizontaux empêchent l’entrée excessive du soleil, et un système de brise-soleil verticaux glissants permet de réguler les apports solaires. L’inertie des planchers et des murs de terre permettent d’absorber la chaleur interne.


Surfaces vitrées, Déperditions et bésoins de chauffage

Déperditions enveloppe% Surface de façade %vitrage/façade

N = 8,14 19% 103,44 8%S = 31,68 75% 103,44 31%E = 1,21 3% 37,26 3%O = 1,21 3% 37,26 3%

Total = 42,24 100% 281,4 15%

Surface (m2) U (W/m2.K) Déperditions (W/K) % Déperdition/parois % Déperdition/total

Murs 1 (sans fenêtres) 119,6 x 0,301 = 35,9996 15% 14%+ a1 +

Murs 2 (sans fenêtres) 119,56 x 0,12 = 14,3472 6% 5%+ a2 +

Murs 3 (sans fenêtres) 0 x 0 = 0 0% 0%+ a2 +

Toiture (sous combles) 382 x 0,167 = 63,794 27% 24%b

Surface de fenêtres par orientationOption:à remplir pour connaître svf

CALCUL DE L’ISOLATION THERMIQUE ET DES BESOINS DE CHAUFFAGE

+ b +Terrasse 0 x 0 = 0 0% 0%

+ b +Sol sur vide sanitaire 382 x 0,167 = 63,794 27% 24%

+ c +Sol sur terre plein 0 x 0 = 0 0% 0%

+ d +Fenêtres et Portes fenêtres 42,24 x 1,3 = 54,912 24% 21%

+ f +Portes 0 x 2 = 0 0% 0%

= g =Somme 1045,4 232,8468 100% 87%

h=SE i= DP

Déperditions ponts thermiques

Métrés Psi (RT 2005) Déperditions(W/K) % Déperditions/PT % Déperditions/total

Mur ext / pl bas 94,79 x 0,06 = 5,6874 17% 2%Mur ext / pl inter 0 x 0,12 = 0 0% 0%Mur ext / pl haut 91,13 x 0,05 = 4,5565 14% 2%Parois verticales: angle sortant 5,4 x 0,1 = 0,54 2% 0%Parois verticales: angle rentrant 16,2 x 0,06 = 0,972 3% 0%Pt appui fenetre 20,6 x 0,3 = 6,18 19% 2%Pt linteau 20,6 x 0,3 = 6,18 19% 2%Pt tableau 20,5 x 0,45 = 9,225 28% 3%

33,3409 100% 13%Total (j)

Déperditions totales (W/K)

Détermination de Ubât 266,1877

Isolation: 232,8468UBAT i= DP +

1045,4 k=UBAT

h=SE

Ubat 0,255Ubat ref 0,250Gain 2%

Déperditions ventilationW/K

0,032=

0,255W/m².K

Ventilation 0,34 x 0,3 x 405,864 = 41,40l=RA VOLUME VENTILE m=DR

W/K

Déperditions 0,255 x 1045,4 + 41,40 = 307,585828k=UBAT h=SE m=DR DT

Apports solaires

Surface vitrée / Surface sol 16% 0,5Surface vitrée Sud / Surface vitrages 75% p=GRA


Surfaces vitrées, Déperditions et bésoins de chauffage

Consommation du projet

RésultatskWh/m2/an

Besoins de chauffage 307,586 x 1 x 0,5 x 54 = 8304,817 kWh/an 31,79486DT n=INT p=GRA r=DH q=BES B

Bref ? 56%

Puissance 307,585828 x (T° consigne 10 ) x 1,2 = 10,70398681 kW

DT s=TB

Ubatref ? 39%

PosteConsommation par poste

(kWh/an)Nombre de poste Consommation (kWh/an)

Cuisson des aliments 500,00 14 7000,00Ventilation 289,00 16 4624,00Lave vaisselle 300,00 14 4200,00Sèche linge 300,00 2 600,00E l i 193 00 16 3088 00

Consommation électrique estimée

Eclairage 193,00 16 3088,00Réfrigérateur 200,00 14 2800,00Lave Linge 200,00 2 400,00TV 200,00 14 2800,00Auxiliaire 96,00 16 1536,00Multimedias 100,00 14 1400,00Repassage 50,00 14 700,00

total 29148,00

Consommation estimée pour un bloque de 14 appartements dont 2 duplex et 12 simplex soit environ 39 personnesConsommation estimée pour un bloque de 14 appartements dont 2 duplex et 12 simplex, soit environ 39 personnes(kWh/an)

Cuisson des aliments

Ventilation

Lave vaisselle

Sèche linge

Eclairage

Réfrigérateur

Lave Linge

TV

Auxiliaire

MultimediasMultimedias


Bbio max et Cep

RT 2012 Résidentiel Calcul RT 2012 BBio Max et Cep Max en Résidentiel Collectif

Mes coordonnéesNom Santisteban Email [email protected]énom daniel Téléphone 0663751910

DonnéesType de Résidentiel CollectifZone climatique H H1aSituation d'altitude Entre 0 et 400 m Zone CE1/CE2 CE1 zone sans climatisation Énergie principale du chauffage Electricité (effet joule ou PAC) Surface SHOB 1360.0 m²Surface à déduire 128.0 m²Surface habitable SHAB 1232.0 m²Nombre total des logements 16Dont logements PMR 15

RésultatsSurface SHON 1095.4 m²Surface SHORT 1232.0 m²Surface SHAB 77.0 m²/logtSurface SHORT 77.0 m²/logt

U BBio Cep MaxValeur de base CE1/CE2 60.0 57.5Modulation zone H 1.20 1.20Modulation altitude 0.00 0.00Modulation Taille SHORT 0.00 0.02Modulation CO2 énergie 0.00

Modulation Totale 1.20 1.22

Valeur de Référence 72.0 U BBio 70.0 kWhep/m² anRappel Cep label BBC Effinergie RT 2005 65.0 kWhep/m² an

Valeur BBio Max par logt moyen 5544 U BBioValeur Cep Max par logt moyen 5390 kWhep/logt.an 7.7 %Rappel Cep Label BBC Effinergie 5005 kWhep/logt.anCalcul réalisé selon l'arrêté RT2012 du 27 octobre 2012Valeur du Cep Max fixée à 57.5 kWh/m².an pour le résidentiel collectif pour les permis de construire déposés jusqu'au 1er janvier 2015

Graphique

Calcul estimatif établi à titre informatif sans engagement - CARDONNEL Ingénierie 2010 - www.cardonnel.frCARDONNEL Ingénierie, 5 rue de la mare à Tissier, 91280 Saint Pierre du Perray - Tél : 01 64 98 25 00, Fax : 01 64 98 25 09

Imprimé le 23/05/2011


Systèmes actifs

Calcul panneaux photovoltaïques

En sachant que pour une produc-tion de 5500 kWh/an il faut une puissance de 6kWc, pour un besoin de 29147 kW/ la puissance calculée est de: Puissanse du projet: 31,80 kWc 1 panneau 0,175 kWc Installation par module 181,70pan-neaux Surface utile/panneau 1,27 m² Besoin de surface: 230,76 m²

Seront nécessaires 183 capteurs solaires par module de 14 appartements. Ils seront situés sur la partie inclinée de la terrasse partagée. Les panneaux sont reliés à l’onduleur situé dans le local technique accessible dès la terrasse partagée.


Photovoltaic Geographical Information SystemEuropean Commission

Joint Research Centre

Ispra, Italy

Performance of Grid-connected PV

PVGIS estimates of solar electricity generation

Location: 45°46'2" North, 4°50'3" East, Elevation: 185 m a.s.l.,

Nominal power of the PV system: 31.8 kW (crystalline silicon)

Estimated losses due to temperature: 9.1% (using local ambient temperature)

Estimated loss due to angular reflectance effects: 3.0%

Other losses (cables, inverter etc.): 14.0%

Combined PV system losses: 24.2%

Fixed system: inclination=25 deg.,

orientation=30 deg.

Month Ed Em Hd Hm

Jan 38.80 1200 1.50 46.4

Feb 59.60 1670 2.31 64.8

Mar 98.10 3040 3.93 122

Apr 114.00 3430 4.68 140

May 118.00 3670 4.99 155

Jun 133.00 3990 5.72 172

Jul 143.00 4450 6.20 192

Aug 132.00 4090 5.68 176

Sep 113.00 3380 4.74 142

Oct 73.10 2270 2.99 92.7

Nov 44.60 1340 1.75 52.5

Dec 34.70 1070 1.34 41.6

Year 92.00 2800 3.83 116

Total for

year

33600 1400

Ed: Average daily electricity production from the given system (kWh)

Em: Average monthly electricity production from the given system (kWh)

Hd: Average daily sum of global irradiation per square meter received by the modules of the given system (kWh/m2)

Hm: Average sum of global irradiation per square meter received by the modules of the given system (kWh/m2)

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Calcul Besoins d’Eau chaude sanitaire et panneaux Solaire thermiques

Seront nécessaires 10 capteurs solaires par module de 14 appartements. Ils seront situés sur la partie horizontale du toit de la terrasse partagée. La partie inclinée sera utilisée par les panneaux photovoltaïques. Les panneaux sont reliés au ballon d’eau chaude situé dans le local technique accessible dès la terrasse partagée.


Lyon, Latitude: 45 42 25/05/2011

Donnees meteoMois Janv Fev Mars Avr Mai Juin Juil Aout Sept Oct Nov Dec

T exterieure 2,2 3,6 7,9 11 14,8 18,5 20,7 20,2 17,2 11,8 6,9 3,2

T eau froide 6,9 7,6 9,7 11,3 13,2 15 16,1 15,9 14,4 11,7 9,2 7,4T eau froide : Methode ESM2

InstallationCapteurs Stockage

Surface 35,29m2 Situation Interieur (18 C)TGD Th CLIPSOL(10 x 3,53 m2)

Inclinaison 0 /Horiz Temperature ECS 55 C

Orientation 30 / Sud Volume de stockage 1706 Litres

Coefficient B 0,79 Cste derefroidissement

0,0488Wh/jour.l. C

Coefficient K 3,51W/m2. C Type d’installation Thermosiphon,echangeur noye

Irradiationcapteurs(Wh/m2.jour)

Besoins(kWh/mois)

Apports(kWh/mois)

Apports(kWh/jour)

Taux(%)

Volume(litres)

Janvier 1084 2366 584 18,8 24,7 1365

Fevrier 1782 2106 843 30,1 40,0 1365

Mars 3002 2229 1473 47,5 66,1 1365

Avril 4311 2081 1788 59,6 85,9 1365

Mai 5232 2056 1927 62,2 93,7 1365

Juin 5900 1904 1833 61,1 96,3 1365

Juillet 6264 1914 1855 59,8 96,9 1365

Aout 5091 1924 1824 58,8 94,8 1365

Septembre 3981 1933 1662 55,4 86,0 1365

Octobre 2452 2130 1242 40,1 58,3 1365

Novembre 1241 2181 655 21,8 30,1 1365

Decembre 806 2342 451 14,5 19,2 1365

Taux couverturesolaire 64,1 % Apport solaire

annuel 16136 kWh/an

Besoin annuel 25166 kWh/an Productiviteannuelle 457 kWh/m2.an

calcul realise sur www.tecsol.fr

1


Le thème abordée au cours de ce master, est de première importance aujourd’hui, autant pour l’usager que pour l’architecte lui même. Nous sommes en train d’être formés au cœur d’une redéfi nition du métier de l’architecte.

Après une première année au cours du master Cultures sensibles de l’Environnement et en deuxième année au sein du master Architecture Ambiances et Cultures Constructives, j’ai eu l’opportunité d’expérimenter deux approches complémentaires et nécessaires vers la manière de voir et de faire l’architecture; sur les préoccupations de l’expérience sensible et l’expérimentation formelle, viennent s’ajouter celles du développement durable et de la maitrise de l’énergie.

Dans ce cadre, le sujet de l’Eco-quartier rural est particulièrement attirant parce qu’il pose l’architecte au centre même d’un enjeu qui, à mon avis, est nécessaire à résoudre: celle de la dichotomie entre la qualité architecturale normée par la réglementation thermique -d’ailleurs un aspect bien nécessaire urgent de pouvoir l’appliquer- face à la qualité même de l’expérience architecturale, avec tous les variables classiques qui elle entraine: qualité des ambiances, expérience sensible, qualité du

Conclusion

parcours, recherche formelle, etc. Au cours du développement de ce projet, j’ai pu expérimenter la diffi culté de travailler avec les contraintes posées par ces normes énergétiques et thermiques. Ces contraintes fi nissent, en fait, par toucher tous les aspects de la création architecturale. Il est sûr que le problème est justement que nous sommes arrivés à regarder comme des contraintes tous ces variables qui auparavant étaient la genèse même de l’architecture: le climat, l’économie de ressources, la maîtrise de l’énergie, le respect de la nature, la durabilité....

Cette redéfi nition du métier est en réalité un retour aux sujets les plus importants de l’architecture, avec l’aide des nouveaux outils et technologies.

Le Projet Vallons Verts tente de répondre à ces questionnements, auxquels s’ajoute le défi de conjuguer la vie à la campagne avec la densité de l’habitat, deux situations en principe contradictoires.

Dans le projet initial Vallons Verts, développé en groupe au cours du premier semestre nous avons trouvé les principaux principes fédérateurs du travail, cependant, le projet fi nal, sujet du présent mémoire a introduit quelques changements importants:

La présence de la voiture à l’intérieur des bâtiments d’appartements posait des problèmes fonctionnels et était trop loin d’une typologie en communion avec la vie en milieu rural. Pour cette raison, nous avons opté pour l’ouverture du rempart vers le ciel, en créant un endroit végétalisé entre les logements et le parking, c’est le premier pas pour fournir à ce lieu une ambiance de qualité. Le deuxième pas a été l’introduction des activités en commun au sein du rempart, en faisant partie de la qualité et la richesse fonctionnelle envisagée pour cet endroit.

Nous avons choisi de travailler avec les matériaux naturels existants dans le site, tels que la terre et la végétation, dans le but de mieux maitriser les ressources et diminuer ainsi les couts.

De même, il était important de mettre en valeur la vraie nature topographique du terrain, en respectant la pente naturelle, ainsi, les bâtiments de logement et le rempart ont un certain décalage d’hauteur entre eux ce qui vient enrichir l’expérience du parcours.

Au niveau des logements, le projet fi nal a totalement changé. Il est devenu un système modulaire


avec des noyaux techniques en béton de terre, placés au nord, et les espaces de vie en ossature de bois, situés vers le sud.

La modularité permet plus de liberté pour arriver à plusieurs types de confi gurations différentes, tout en gardant l’unité de l’ensemble.

Ce travail représente aussi une continuation de recherches techniques initiées dans le workshop développé au début du deuxième semestre. A l’aide des ingénieurs Thomas Jusselme, Jean Christophe Fluhr et Laurent Tochon ; nous avons vraiment enrichi nos connaissances avec les principes et les différents outils, ce qui nous a permis d’arriver à un projet effi cace en termes de gestion énergétique et de maitrise du climat. Ces recherches ont été entièrement satisfaisantes, et il ne reste plus, pour nous, qu’apprendre à les maîtriser et les appliquer dans notre vie professionnelle.


Bibliographie

Comité National pour le Développement du Bois / Fédération des industries forestières suédoises. «Les essentiels du Bois n°5. Revêtements extérieures en bois». Avril 2008

Concours Europan 10 Inventer l’Urbanité, dossier Site-Isle d’Abeau. « ISLE d’ABEAU - Urbaniser un versant». 2010

Eve-Marie Delqué, Bérangère Monnet, Delphine Uguen. «Par-ellèle. Un éco-quartier en région rurale ». Projet de fi n d’études - ENSAG, juin 2009

Françoise Arnold. « Le logement collectif. De la conception à la réhabilitation » Deuxième edition. Editions Le Moniteur. Paris, 2005

Françoise-Hélène Jourda. «Petit manuel de la conception durable ». Ed. Archibooks, 2009

Marc Auzet, Juliette Goudy. «Armadillo Box, un prototype d’habitation à énergie positive». Projet de fi n d’études - ENSAG, septembre 2009

Pierre Fernandez, Pierre Lavigne. « Concevoir des bâtiments bioclimatiques ». Le Moniteur Editions. 2009Plan local d’Urbanisme de Villefontaine – 1999

Revue La Maison Ecologique, n°60 / Décembre 2009 – janvier 2011

Samuel Courgey, Jean-Pierre Oliva. «La conception Bioclimatique». Terre Vivante Editions, 2006

Samuel Courgey, Jean-Pierre Oliva. «L’isolation thermique écologique». Terre Vivante Editions, 2010

Yves Connan, «18 projets d’éco-habitat». Editions Ouest France, 2009


Mur extérieur 2 a1 Murs (sans fenêtres) Paroi verticale H3>800m H3>800ma1 Mur

Produit ep (mm) lambda (W/m.K) U (W/m².K) R (m².K/W)

Plaque de plâtre 12,5 0,25 20,00 0,05

Lattage bois, entraxe 60 cm, fibre de bois lambda=0.042 60 0,042 0,70 1,43

Frein vapeur Sd=2.3m 1 2,3 2300,00 0,00

Ossature bois , entraxe 60cm, fibres de bois lambda=0.042 250 0,042 0,17 5,95

Panneau contreventant MDF 16mm 16 0 13 8 13 0 12

Compositions de parois

Panneau contreventant MDF 16mm 16 0,13 8,13 0,12

Pare pluie isolant fibres de bois 25mm, lambda=0.049 25 0,049 1,96 0,51

Lattage 25mm (lame d'air) 25 0,155 6,20 0,16Bardage 22 0,4 18,18 0,06

411,5 Equivalent 0,12 8,28

Avec R sup. 0,12 8,45

Uref 0,36Gain 0,67

Mur extérieur 1 a1 Murs (sans fenêtres) Paroi verticale H3>800m H3>800ma1 Mur


E d it h / h 15 0 05 3 33 0 30Enduit chaux/chanvre 15 0,05 3,33 0,30

Beton de terre coulée 300 1,1 3,67 0,27

Laine de bois compresée 78 0,042 0,54 1,86

Pare pluie isolant fibres de bois 25mm, lambda=0.049 25 0,049 1,96 0,51

Lattage 25mm (lame d'air) 25 0,155 6,20 0,16Bardage 22 0,4 18,18 0,06

465 Equivalent 0,317 3,156

Avec R sup. 0,301 3,326

Uref 0,36Gain 16,49%

Pl h h 1 2 T i ( bl ) P i i l H3 800 H3 800 2 T iPlancher haut1 a2 Toiture (sous combles) Paroi verticale H3>800m H3>800ma2 ToituProduit ep (mm) lambda (W/m.K) U (W/m².K) R (m².K/W)

Panneau de contraplaqués p<=250 20 0,09 4,5 0,22

Isolant ouate de cellulose/ tasseaux 260 0,048 0,184615385 5,42

panneaux de contraplaqués p<=250 20 0,09 4,5 0,22

300 Equivalent 0,171 5,861

Avec R sup. 0,166 6,031

Uref 0,2Gain 17,10%

Plancher bas1 a6 Fenêtres et Portes fenêtre Paroi horizontale Flux descendant H3>800m H3>800ma6 Fenê


Panneau de contraplaqués p<=250 20 0,09 4,5 0,22

Isolant ouate de cellulose/ tasseaux 260 0,048 0,184615385 5,42

panneaux de contraplaqués p<=250 20 0,09 4,5 0,22

300 Equivalent 0,171 5,861

Avec R sup. 0,165 6,071

Uref 2,1Gain 92,16%

Annexes


fenetres nord quantité l hsufacepartielle

surface total

4 0,7 1,1 3,084 1,15 1,1 5,064 2,4 1,1 10,564 2,4 2,2 21,12

FEUILLE DE CALCUL DE DIMENSIONS POUR ISOLATION ET BESOINS SUR UNMODULE DE 4 APPARTEMENTS

nord

sud

8,14

31,68

est 1 1,1 1,1 1,21 1,21ouest 1 1,1 1,1 1,21 1,21

façadesuface façade baies inclus quantité l hsufacepartielle

surface total

nord 4 8,62 3 103,44sud 4 8,62 3 103,44t 1 12 42 3 37 26

281,4est 1 12,42 3 37,26ouest 1 12,42 3 37,26

murs types sans fenetres quantité l h surface baiessufacepartielle

surface total

Mur 1 (nord) 4 8,62 3 103,44 8,14 95,3Mur 1 (est) 1 4,05 3 12,15 0 12,15Mur 1 (ouest) 1 4,05 3 12,15 0 12,15Mur 2 (sud) 4 8 62 3 103 44 31 68 71 76

119,6

281,4

Mur 2 (sud) 4 8,62 3 103,44 31,68 71,76Mur 2 (est) 1 8,37 3 25,11 1,21 23,9Mur 2 (ouest) 1 8,37 3 25,11 1,21 23,9Toiture 382Sol sur terre plain 382

PONTS THERMIQUES quantité l partiel totalMur ext,/plancher bas 1 94,79 94,79Mur ext,/plancher inter 0 91,13 0

119,56

Mur ext,/plancher inter 0 91,13 0Mur ext,/plancher haut 1 91,13 91,13parois verticales angle sortant 2 2,7 5,4parois verticales angle rentrant 6 2,7 16,2pt appui fenetre 4 0,8 3,2

4 1,25 52 1,2 2,44 2,5 10

pt linteau 4 0,8 3,2

20,6

p , ,4 1,25 52 1,2 2,44 2,5 10

pt tableau 14 1,15 16,12 2,2 4,4

Volume ventilé quantité perimetre h vol4 37,58 2,7 405,864

20,5

20,6

SHON surface 5% 5m² handic. total296 14,8 20 261,2

projet de fin 'Études - master en architecture- daniel santisteban

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