Durée
40h Th
Nombre de crédits
| Master en architecture, à finalité spécialisée en art de bâtir et urbanisme | 5 crédits |
Enseignant
Coordinateur(s)
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au deuxième quadrimestre
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Les enjeux environnementaux contemporains, en particulier le changement climatique et la raréfaction des ressources naturelles, tant énergétiques que matérielles, questionnent aujourd'hui la production de l'environnement construit à toutes les échelles.
Apporter des réponses effectives à ces enjeux, dans la conception et la construction de nouveaux bâtiments demande de reconsidérer d'une part, leur usage actuel et futur, leur niveau d'adaptabilité et de réversibilité, leur performance énergétique et d'autre part les modes constructifs, les éléments et matériaux constitutifs, et les systèmes techniques intégrés. Et ce, en tenant compte du cycle de vie, des impacts environnementaux et de la circularité des matières. Il s'agit aujourd'hui de concevoir et construire des espaces de vie qui soient sains et confortables tout en réduisant la consommation énergétique, en encourageant les technologies et techniques low-tech et en favorisant la circularité des matières.
Le cours « Sciences et Techniques 2, Approche performancielle des constructions neuves » est la suite du cours de Sciences et Techniques 1 dispensé au premier quadrimestre. Il a pour objectif d'envisager la conception architecturale sous l'angle de la circularité et de la performance environnementale et sous l'angle de performance énergétique en faisant un choix adapté des systèmes techniques (y compris les systèmes de production d'énergie renouvelable) et en les intégrant adéquatement dans la spatialité du projet.
La question posée est la suivante : « Comment peut-on aujourd'hui concevoir et construire de manière adaptable, circulaire et énergétiquement performante tout en limitant l'impact environnemental et en intégrant l'ensemble des systèmes techniques ? »
Le cours vise à l'acquisition d'une approche conceptuelle réflexive permettant d'intégrer et de combiner ces différents enjeux dans le projet d'architecture. L'approche réflexive est basée sur un cas pratique, et est soutenue par des apports théoriques et une utilisation d'outils/logiciels favorisant l'évaluation continue des choix conceptuels. Les différents thèmes du cours (conception circulaire, performance environnementale, réseaux et systèmes techniques) seront abordés par étapes puis intégrés de manière systémique dans le projet.
Contenu des cours
Cette unité d'enseignement (UE) est composée de deux parties ou composants:
Partie 1: Conception circulaire, dispensée par Sophie Trachte
- Introduction à l'économie circulaire
- Introduction à l'évaluation environnementale et Analyse de cycle de vie
- Conception circulaire : définitions et échelles de conception
- Conception circulaire : principes de conception
- Le réemploi et le recyclage : définitions, enjeux, complémentarité
- L'inventaire déchets et l'inventaire réemploi
- Evaluer la circularité et l'impact environnemental d'un projet d'architecture
- Introduction à l'intégration des réseaux dans la spatialité d'un projet
- Ventilation : technologies, composants, dimensionnement
- Ventilation : intégration spatiale dans le projet d'architecture
- Egouttage et Gestion décentralisée des eaux pluviales : récupérer, stocker, retenir et infiltrer les eaux sur la parcelle
- Refroidissement: solutions passives et actives
- Chauffage et Eau Chaude Sanitaire (ECS) : enjeux, technologies, composants et intégration spatiale
- Apports des énergies renouvelables
- Réseau électrique : composants et intégration spatiale
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Au terme de cette unité d'enseignement, vous serez capables de :
- Analyser et comprendre l'organisation spatiale d'un bâtiment et la rendre davantage flexible et adaptable à des changements d'usage futurs ;
- Formuler et intégrer dans le projet, des choix de systèmes constructifs et matériels pour l'enveloppe qui répondent aux enjeux de performance énergétique, de performance environnementale et de réversibilité technique.
- Envisager dans les compositions de parois, l'utilisation de matériaux de réemploi ;
- Retranscrire les choix constructifs et matériels par le biais de détails techniques ;
- Formuler et intégrer dans le projet de conception, des choix de systèmes techniques qui répondent aux enjeux de performance énergétique et de transition « zéro carbone » ;
- Evaluer l'impact de solutions constructives sur l'environnement (évaluation environnementale via TOTEM) et sur la circularité des matières ;
- Rechercher des documents techniques (fiches techniques, labels, ...)
- Justifier des choix tant matériels que techniques d'un point de vue de la circularité, de l'impact environnemental et de la performance énergétique ;
- Intégrer constructivement des choix matériels et intégrer spatialement les réseaux et les systèmes techniques dans le projet d'architecture ;
- Manipuler et utiliser une série de logiciels dont notamment OPTIMAISON, OPTIVENT, TOTEM... ainsi que différents outils techniques dont ceux développés par les enseignants tels qu'un inventaire « déchets » et une analyse qualitative de la réversibilité/circularité des solutions constructives proposées.
Savoirs et compétences prérequis
Le cours s'appuie sur l'ensemble des compétences et connaissances acquises dans les trois domaines principaux que sont construction / structure / confort au cours des années de bachelier et ce, au travers des cours Technologie du bâti (1 à 6)
Ce cours fait suite au cours de Sciences et Techniques (1) et s'appuiera sur le même projet « cas d'étude » afin d'assurer une cohérence pédagogique.
Le cours est également à mettre en lien avec les connaissances et compétences acquises dans les cours de Relevé et de Territoire.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Les cours sont structurés en 2 x 6 séances de 3h00 à 3h30, pour un total de 40 heures.
Six séances seront dédiées à la conception circulaire et environnementale et six autres séances seront dédiées au choix, au dimensionnement et à l'intégration des systèmes techniques dans le projet.
L'ensemble des séances seront dispensées en alternant contenus théoriques et des workshops d'exercisation permettant l'analyse critique du projet, la mise en place d'améliorations constructives et matérielles, le dimensionnement et l'intégration dans le projet des systèmes techniques. Cette alternance est présentée dans le planning des séances disponible sur eCampus.
Les 12 séances de cours sont complétées par un travail en autonomie (en groupe ou en individuel), en dehors des séances organisées par les enseignants (l'ensemble des heures représentant un total d'environ 80 heures par étudiant).
Les activités d'apprentissage organisées durant le cours s'appuieront sur un projet de BAC 03, également utilisé dans le cours de Sciences et Techniques 01. Elles s'articulent entre contenus théoriques, présentation d'outils ou logiciels et exercices. Elles vous permettront de formuler et justifier et intégrer adéquatement vos choix spatiaux, matériels et techniques.
Ces activités sont les suivantes :
- Des séances magistrales dispensant les concepts théoriques et les dispositifs techniques visés
- Des séances magistrales de présentation d'outils et logiciels qui seront ensuite utilisés dans les séances d'exercice. Ces deux premiers types de séance sont dispensés par les cotitulaires et/ou des experts dans le domaine ;
- Des séances d'exercices (dimensionnement, intégration spatiale, évaluation des choix) dans sous forme de tablées ou workshops animés par le ou les cotitulaires ;
- Des retours et feed-back sur les documents transmis et/ou postés sur MIRO
- La mise à disposition des slides de cours et de documents de références (ouvrages, documentations professionnelles, NIT, outils, sites web...)
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Cours donné exclusivement en présentiel
Explications complémentaires:
L'unité d'enseignement sera principalement dispensée en présentiel. Les enseignants se laissent toutefois la liberté de proposer une ou deux séances en distanciel au besoin, et notamment en fonction de la situaiton sanitaire.
L'exercice en continu est réalisé par groupe de 3 ou 4 étudiants.
Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées
- Les slides de présentation ainsi que les énoncés d'exercices sont fournis pour chaque cours sur eCampus.
- Une bibliographie adaptée au contenu dispensé est indiquée en séance.
- Les documents techniques et/ou outils, type tableau Excel, à utiliser lors de certaines séances, sont transmis une semaine à l'avance et accessibles en ligne sur eCampus.
Modalités d'évaluation et critères
Travail à rendre - rapport
Evaluation continue
Informations complémentaires:
Modalités d'évaluation
L'évaluation de votre maitrise de cette unité d'enseignement se fera au travers de :
- Un travail de groupe - conception circulaire (35%)
- Un travail de groupe - systèmes techniques (35%)
Une cote unique est attribuée à l'ensemble du groupe, pour chacune des parties ou composantes du cours
Nous attirons votre attention sur le fait que pour réussir cette unité d'enseignement (UE), vous devrez obtenir une cote minimum de 8/20 à chacun des parties (ou composants) ET une cote globale sur l'UE égale ou supérieur à 10/20.
- Si vous obtenez au moins 8/20 à chacune des parties du cours, votre cote globale correspondra à la moyenne des deux résultats, arrondie à l'unité la plus proche.
- Si vous obtenez une cote inférieure à 8/20 à un ou aux deux parties de cours et que votre cote globale est égale ou supérieure à 9/20, le principe de la note absorbante sera appliqué : la cote de la partie de cours la plus basse fera office de cote globale
- Si vous obtenez une cote de minimum 10 à l'une des parties, mais que vous échouez à créditer l'ensemble de l'UE, vous bénéficierez automatiquement d'un report de la cote dudit composant lors de l'évaluation de seconde session. Vous ne devrez alors représenter que la partie de cours en échec.
Conception circulaire
Par groupe de 3 étudiants, et sur base du projet BAC3 utilisé en Sciences et Techniques 01, il vous est demandé, de développer un bâtiment réversible et circulaire en appliquant tout ou en partie les principes théoriques vus au cours
Le travail réalisé (y compris durant les séances de workshop) prendra la forme d'un rapport écrit de maximum 15 pages A4 et d'un rapport graphique de maximum 6 planches A2 reprenant les plans, coupes et détails du bâtiment étudié ainsi que d'éventuelles annexes. Un énoncé plus détaillé sera disponible sur eCampus.
Le rapport écrit (15 pages max.) comportera
- Une page d'entête (hors des 10 pages)
- La présentation de bâtiment étudié dans le projet BAC 3 (max.2 pages)
- L'analyse critique du bâtiment étudié dans le projet BAC 3 : adaptabilité spatiale, réversibilité technique, choix des matériaux et assemblages, potentiel de réemploi et recyclage des constituants...
- Des propositions d'améliorations et leur évaluation (max.4 pages)
- Une conclusion (1 page)
- Un retour critique de votre gestion du travail en groupe (1 page)
- Les plans, coupes et façades du projet BAC 03 (à même échelle, au choix)
- L'évaluation de la réversibilité spatiale et technique du bâtiment étudié dans le projet BAC03
- Les schémas et les détails techniques décrivant les solutions d'amélioration
- Une coupe détaillée au 1/20 de votre nouveau projet
- L'évaluation environnementale des parois de l'enveloppe du bâtiment amélioré
- Les fiches techniques éventuelles
L'évaluation de ce premier travail portera sur les critères suivants :
- Capacité à discuter et proposer un système structurel adaptable et flexible pour des usages ou transformations futurs ;
- Capacité à discuter, critiquer et choisir des systèmes constructifs et matériels pour la conception de l'enveloppe, qui répondent aux exigences de performance énergétique et qui soient réversibles, circulaires et à faible impact environnemental ;
- Capacité à gérer les stocks de matières, à prévenir la production de déchets et à favoriser la circularité des matières dans leur conception architecturale ;
- Capacité à réaliser une évaluation environnementale de choix constructifs et matériels et à pouvoir discuter les résultats de celle-ci en vue d'une optimisation.
- Capacité à exploiter les différents ressources techniques et logiciels mis à leur disposition
Systèmes techniques
Pour groupe de 3 étudiants, et sur base du projet BAC3 utilisé en Sciences et Techniques 01, il vous est demandé, de :
- Choisir les systèmes de ventilation, de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire (y compris production d'énergies renouvelables) à intégrer dans le projet, de justifier ces choix (performance énergétique, performance environnementale, confort) ;
- Faire un prédimensionnement du système de ventilation et du système d'égouttage ;
- Intégrer l'ensemble des réseaux (y compris électricité et eaux pluviales) dans les plans et coupes du projet.
- Proposer des fiches techniques des différents composants pour le chauffage et la ventilation
Le rapport écrit (15 pages max.) comportera
- Une page d'entête (hors des 10 pages)
- Le choix justifié de chaque système ainsi que la description de son fonctionnement général et de ses composants
- Le dimensionnement des réseaux de ventilation et d'égouttage
- Les fiches techniques (max 3 pages)
- Le système de ventilation en plan et en coupe
- Le système de chauffage et ECS en plan et en coupe (y compris production de chaud renouvelable)
- Le système électrique en plan, (y compris production d'électricité renouvelable)
- Le système d'égouttage (avec la gestion des eaux pluviales, en plan et en coupe
L'évaluation de ce second travail portera sur les critères suivants :
- Capacité à formuler des choix de systèmes techniques qui répondent aux exigences de confort et de performance énergétique et d'en justifier l'intérêt environnemental ;
- Capacité à pré-dimensionner un système de ventilation et d'égouttage ;
- Capacité à intégrer spatialement les choix techniques dans la composition architecturale
- Capacité à exploiter les différents ressources techniques et logiciels mis à leur disposition
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
Afin de simplifier et optimiser nos échanges, toutes les communications et questions relatives à cet enseignement seront effectuées uniquement lors des différentes sessions de cours.
Les informations principales et primordiales (calendrier, consignes, etc.) seront également rappelées sur la plateforme eCampus. Cette dernière accueillera également les supports de cours, les ressources pédagogiques et les dépôts de documents.
Afin d'organiser au mieux votre fonctionnement de groupe, il vous est conseillé de choisir vos co-équipiers en fonction de vos ateliers d'architecture respectifs : trois étudiants ayant le même atelier d'architecture auront plus de facilité à trouver des moments d'échange entre les séances.
En outre, si des étudiants ERASMUS sont présents, nous vous demandons de les intégrer dans vos groupes afin qu'ils puissent avoir un réel support dans l'organisation du cours et des étudiants référants dans la Faculté.
Contacts
Les personnes de contact pour ce cours sont
- pour la partie "Conception éco-responsable, circulaire et réversible" : Madame Sophie Trachte - sophie.trachte@uliege.be
- pour la partie "systèmes techniques" : Monsieur Corentin Voglaire - corentin.voglaire@uliege.be