2050, comment faire face à la crise climatique ?

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Emptoz Etienne I Soldat Florence I Stahl Alice I P.F.E. 18 Juin 2012

* Couverture : photographie source Internet : www.extremeinstability.com

Nous tenons à remercier Grégoire Chelkoff, notre directeur d’étude et du Master ACSE, ainsi que toute l’équipe enseignante: Yann Blanchi, Jacques Scrittori, Magali Paris pour leurs conseils et leur aide tout au long de

l’année.

Nous remercions également Walter Simone pour ses conseils et Nicolas Tixier pour sa disponibilité et

son aide.

Nous remercions particulièrement nos proches qui nous ont soutenu.

Campus 2050 | 005

Jury :

Christian Drevet, architecte, enseignant ENSA de Saint Etienne

Jacques Schmitt, direction du développement et de l'aménagement Univer-sité de Grenoble

Nicolas Dubus, architecte, enseignant ENSA de Grenoble

Eric Seguin, architecte, enseignant ENSA de Grenoble

Catherine Pierre,rédactrice en chef adjointe de la revue AMC

Grégoire Chelkoff, architecte, enseignant ENSA de Grenoble (directeur d’études)

Jacques Scrittori, architecte d’intérieur, enseignant associé ENSA de Grenoble (représentant de l’UE)

Encadrement du master ACSE :

Grégoire Chelkoff, responsable du Master ACSE, architecte, professeur

Yann Blanchi, architecte, maître-assistante associée

Jacques Scrittori, architecte d’intérieur, maître-assistant associé

Magali Paris, ingénieure paysage, maître-assistante associée

Avec les participations de :

Nicolas Tixier, architecte, maître-assistant

Walter Simone, architecte, vacataire

Étudiants :

Emptoz EtienneSoldat FlorenceStahl Alice

Titre :2050, comment faire face à la crise climatique?

Date : Lundi 18 et Mardi 19 Juin 2012

Ecole Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble Master Architecture et Cultures Sensibles de l’Environnement

E.n.S.A.g MAStEr A.c.S.E.Projet de Fin d’etude

Campus 2050 | 007

cAMpuS 2050Fiction

Nous sommes en 2050, le désastre écologique entraîne une transformation profonde sur la Terre : un changement climatique irréversible. Nous avons désormais atteint un point de non retour, les condi-tions climatiques altèrent pro-fondément notre cadre de vie. Ce sont nos emplois, nos loisirs, nos modes de vie qui se voient bouleversés.

Les saisons intermédiaires sont désormais réduites à 2 mois par an, ne s’apparentant plus à une transition douce et constante, mais plutôt à une succession de pics de chaleur, d’intempéries et de froid, nous laissant ainsi dans un doute météorologique per-manent. Nous sommes désor-mais condamnés à subir des années rythmées par des pé-riodes hivernales rigoureuses et des périodes estivales étouffantes.

Sols gelés, vents forts, tempé-rature allant jusqu’à -30°C nous figent durant cinq mois de l’année, rendant tous déplacements du registre de

l’épique. La multiplication des cas d’hypothermie, de problèmes cardio-vasculaire, d’amputations pour cause de gelures deviennent des problèmes d’ordre de santé public. Les services publics et les médias ne cessent de nous le répéter, il faut «res-tez chez soi» ! Pour tous ceux dont les déplacements restent nécessaires, des consignes sur le niveau d’habillement sont énoncées chaque matin par la radio, la télévision et les applications smartphone. Le risque de gel, les coupures d’électricité, nous obligent à stocker des produits alimen-taires ne nécessitant pas de cuisson.

A l’inverse, les températures élevées durant la période estivale, atteignant parfois les 45°C, nous poussent à adopter des comportements dictés par la recherche de coins de fraîcheur. Les hôpi-taux se voient envahis de patients atteints de déshydra-tation, de coups de chaleur provoquant vomissements et pertes de connaissances. En-core une fois, se protéger est fortement conseillé, rendant ainsi toute interaction sociale du domaine de l’impossible. Nos modes de vie et nos com-

portements sont désormais contraints par ces change-ments climatiques.

Ces nouveaux paramètres paralysent nos populations et sont devenus de véritables données à prendre en compte dans notre façon de penser et de construire la ville. On relève aujourd’hui en 2050 de nombreuses incohérences de fonctionnement de la ville et nous nous interrogeons sur son potentiel d’adaptation. En France, seul le campus de Grenoble a su anticiper depuis longtemps ce phéno-mène. Il remet au goût du jour l’expression «où il fait bon vivre», attirant même les grenoblois du centre ville qui investissent son campus les week-ends et les périodes de vacances, leur valant leur surnom de réfugiés clima-tiques. Le campus de Gre-noble demeure aujourd’hui un exemple de mutation.

Nous rendons compte de cette recherche effectuée en 2012 dans le projet d’étude ci-après.

2050, comment faire face à la crise climatique ?

008 | Campus 2050

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cAMpuS 2050tAblE dES MAtièrES

I. Envisager la problématique climatique

1. Un contexte climatique

2. Diagnostic du «déjà là»

3. Des stratégies climatiques inspirées

II. Plan d’action du développement du campus

1. Application des stratégies climatiques à l’échelle du territoire

2. Application des stratégies climatiques à l’échelle du bâti.

III. Îlot de confort, une réponse prospective

1. Proposition architecturale à l’échelle du bâti

2. Mise en réseau du campus

Annexes

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L’avenir commence aujourd’hui : AdAptAtion cliMAtiquE du cAMpuS dE grEnoblE

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cAMpuS 2050introduction

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cAMpuS 2050introduction

En partant du constat de la variation du climat et des ten-dances climatiques actuelles, il n’est pas improbable d’envi-sager une révolution du cycle des saisons. Nos années ne seront plus rythmées par quatre saisons traditionnelles mais par des températures extrêmes pouvant varier de -30°C à 45°C. Ne tombons pas néanmoins dans un dis-cours climato-pessimiste mais tentons d‘envisager comment l’adaptation climatique va plus loin que le scénario ca-tastrophe, et peut être consi-dérée comme porteuse et génératrice d’espace.

En d’autres termes, en anti-cipant le changement clima-

tiques, comment préparer le campus de Grenoble à faire face aux climats extrêmes tout en générant des usages et des situations nouvelles ?Dans un contexte de change-ment climatique, où une aug-mentation de la fréquence de ces phénomènes est attendu, nous procédons dans un pre-mier temps à un état des lieux du campus. Ce diagnostic nous permet de dégager des situations qui constituent une matière à la projection. Par ailleurs, l’étude des stratégies d’adaptations humaines, ani-males et végétales face aux extrêmes climatiques présente un intérêt potentiel pour les choix architecturaux futurs.

Dans un second temps, l’éta-blissement d’un plan d’action du développement du campus semble indispensable à la fois à l’échelle du territoire et à l’échelle du bâti. Il est le fil

conducteur de toutes modifi-cations des espaces existants.Enfin, nous apporterons des réponses architecturales au plan d’action mis en place précédemment, propres à notre sensibilité.

L’avenir commence aujourd’hui : adaptation climatique du campus de Grenoble

012 | Campus 2050

Campus 2050 | 013

i. envisager lA probléMAtiquE cliMAtiquE

i.1. contExtE cliMAtiquE

i.2. diAgnoStic du «déJà là»

i.3. StrAtégiES cliMAtiquES inSpiréES

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I.1 Contexte climatique

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envisager La ProbLématique cLimatique

contExtE cliMAtiquE

Hivernovembre-mars

Au cour d’une année, l’indi-vidu va d’abord être sujet à un froid intense durant 4 mois, qui sera accentué par des vents violents. L’air environnant étant glacial, il sera difficile de prendre une inspiration profonde, le froid paralysera la respira-tion. La plupart du temps, le ciel deviendra très clair, de minuscules cristaux de glace seront visibles à l’œil nu. Ces cristaux sont dus à la cris-tallisation de l’eau présente dans l’air. L’individu pourra avoir une vision lointaine, grâce à la clarté de l’air. La végétation, les sols, les bâti-ments seront recouverts d’une couche de neige qui gèlera et restera en l’état jusqu’au dégel. Cette situation met le campus de Grenoble face à une difficulté importante: pratiquer l’espace extérieur. L’atmosphère sera étrange et semblera comme ralentie; la luminosité démultipliée car le gel réfléchira la lumière sur l’ensemble du campus. Etre ébloui sera fréquent et favo-risera l’inconfort de l’espace extérieur. Ils seront désertés par une population qui pré-fèrera s’isoler dans l’enceinte douillette qu’offriront les bâtiments. De rares individus déambuleront pour leur plai-sir dans l’espace extérieur. Les individus se déplaceront rapidement. Les transports en commun seront largement pri-

vilégiée pour éviter le froid. Ainsi, se déplacer et habiter l’espace public extérieur de-viendra un défit difficile à rele-ver. La sensation d’inconfort dans un environnement aussi froid sera très importante, ce qui contraindra les individus à rechercher ce confort dans des vêtements thermiques superposés. Le passage de l’intérieur à l’extérieur sera également un point sensible de la vie au sein du cam-pus. L’individu passera d’un environnement tempéré à un environnement très froid. Cet entre deux provoquera de l’inconfort. Au cours de ces 4 mois d’hiver rigoureux, le ciel bleu laissera place à des périodes de mau-vais temps. L’air sera froid, et l’humidité plus importante. D’épais nuages boucheront le ciel, ce qui enfermera le campus dans une intériorisa-tion de l’espace. Des précipi-tations de neige se produiront par périodes. La glace pré-sente au sol sera recouverte d’une couche de neige qui paralysera ponctuellement le campus. Ces précipitations rendront l’ambiance générale du territoire paradocalement plus calme. Bien que les tem-pératures soient glaciales, les occupants du campus pratiqueront d’avantage les espaces extérieurs : la neige attire certains curieux et les individus voulant s’amuser.

En mettant en place l’hypothèse de climats ex-trêmes, nous soulevons le problème d’une architecture actuelle qui va devenir obso-lète et impraticable. Les ex-trêmes climatiques vont s’ac-centuer, les températures vont être de plus en plus froides et chaudes, les inter saisons réduites et éprouvantes pour l’individu.

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contExtE cliMAtiquE

Photo: Source Personnelle

Campus 2050 | 017

Interasaisons octobre-avril

Va s’en suivre une période courte de 2 mois qui met-tra le corps à rude épreuve, puisque d’un jour sur l’autre l’amplitude des variations de températures va être très importante. Il pourra nei-ger puis faire 25°C en 24h. D’abord, les précipitations se-ront fréquentes et de natures variées. La neige et la pluie se mêleront, le ciel sera rem-pli de nuages, ce qui contri-buera à rendre l’air ambiant constamment humide. La sen-sation d’inconfort sera per-ceptible. Ensuite, le ciel se dé-gagera pour laisser place au beau temps et à des tempé-ratures tempérées. Le rayon-nement solaire réchauffera l’atmosphère et l’ambiance du campus à ces moments là. Les individus sortiront des bâtiments et profiteront des températures agréables et d’un confort thermique intéressant. Le fond de l’air restera frais et humide, alors que le corps sera réchauffé par cette source de chaleur produite par le soleil. Les espaces publics extérieurs seront alors utilisés et pra-tiqués. En revanche, le sol dégèlera au printemps, alors qu’il commencera à se refroi-dir à l’automne. Les pelouses et espaces végétalisés seront spongieux, et rendront diffi-cile leur pratique par les indi-vidus. L’atmosphère qui se dé-gagera de cette période sera monotone et peu agréable lorsque le ciel offrira des pré-cipitations, alors qu’elle de-viendra rapidement agréable


contExtE cliMAtiquE

lorsque le soleil prendra place. Ces écarts de tempé-ratures mettront en confron-tation deux atmosphères et ambiances différentes suivant les climats extérieurs. La tem-poralité sera au centre des usages et des conforts ther-miques de ces périodes, qui seront pénibles pour l’orga-nisme, contraint de s’adapter aux changements brutaux, dans un inconfort global per-manent.


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contExtE cliMAtiquE


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contExtE cliMAtiquE

Été mai-septembre

Les quatres mois qui suivront seront extrêmement chauds. La température moyenne dépassera les 40°C, l’air sera sec et étouffant. Il sera difficile de prendre une pro-fonde inspiration sans avoir l’impression de se bruler. La vision sur de longues dis-tances sera altérée par des flous provoqués par la séche-resse de l’air ambiant. Le sol végétalisé sera sec et ne res-tera vert que peu de temps. Les pluies seront très rares et les vents majoritairement faibles. La sécheresse se fera d’autant plus sentir que l’eau stockée par le sol pendant les périodes courtes aura été ab-sorbée et utilisée par les vé-gétaux. Les individus auront tendance à se protéger sous des espaces ombragés, tels que des masques de fraicheur créés par les bâtiments, des espaces extérieurs où la brise sera présente. L’atmosphère étouffante qui se dégagera de l’ensemble du territoire du campus sera fuie par les indi-vidus. L’espace extérieur ne sera plus pratiqué qu’en hi-ver, mais dans des conditions extrêmes en étant exposé au rayonnement solaire. Une ambiance chaleureuse se dé-gagera des espaces ombra-gés et aérés, qui favoriseront le regroupement des individus dans ces lieux. Le territoire riche du campus ne sera pas utilisé dans son intégralité et sera parfois délaissé pour des raisons climatiques et de confort. Cette sensation de confort sera par contre très présente au sein des bâti-

ments, qui protègeront les individus des températures étouffantes. L’inertie ther-mique du bâtiment permet-tra une sensation de confort apprécié par les individus (les températures à l’intérieur des bâtiments seront fraiches).

Le bâtiment protège l’individu de ce qui l’entoure. Cepen-dant, l’architecture actuelle ne peut être efficace face à des extrêmes si importants et à des températures aussi radi-cales.


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I.2 Diagnostique du « déjà là »

Campus 2050 | 021


diAgnoStic du «déJà là»

1. Illustration personelle.

2. Source internet Photo de Claudio Divizia.

3. Source internet Photo de Pascal Volpez.

4. Photo personelle 5. Illustration personelle.

Établit au début des années 60, le campus de Grenoble s’insère dans le paysage de l’agglomération grenobloise. Le projet de l’architecte en chef Georges Bovet, s’ap-puyait alors sur la concep-tion d’un «campus village» où l’on peut encore voir aujourd’hui les principaux éléments urbain structurant : places centrales, axes princi-paux orientés est-ouest, zones végétalisées.

A l’échelle du bâti, on re-trouve l’héritage architec-tural de grandes figures de l’époque. L’influence de Le Corbusier est présente dans les immeubles sur pilotis, les toits terrasses, les loggias et les brises soleil. Les por-tiques liant les bâtiments entre eux, le tracé très linéaire des volumes et le choix des maté-riaux (béton, verre, acier) rappellent les travaux de Walter Gropius, et son œuvre majeure: le Bahaus-Dasseau. Ces influences historiques sont encore très visibles au-jourd’hui.

On conçoit alors facilement le campus comme le reflet de l’âge d’or de la modernité. Prospérité et euphorie de consommation sont les maître mots de la société des années 60. La voiture est désormais un bien démocratisé, acces-sible à tous les ménages : c’est la révolution automo-bile. Ce paramètre a large-ment impacté la conception urbaine du campus, privilé-

giant les déplacements moto-risés au détriment des dépla-cements piétions et cyclistes. Le tracé de larges voies de circulations et de vastes es-paces destinés aux parkings est mis en place. Ces traces historiques, aujourd’hui en-core évidentes sont le support à la perception de l’écou-lement du temps. Elles nous racontent l’histoire antérieur du lieu et reflètent l’ambiance d’une époque.

Histoire et état du bâti du campus.

1. Localisation du campus de Grenoble sur le territoire.

2. Le Bahaus-Dasseau, Gropius.3

3. La cité radieuse, le Corbusier. 4. Bâtiment du campus Centre de santé interuniversitaire.

022 | Campus 2050



Les préoccupations des ar-chitectes et urbanistes de l’époque étaient loin de celles d’aujourd’hui et encore plus de celles de demain. Dans le constat actuel de certains changements climatiques et dans l’hypothèse d’une aug-mentation de ce phénomène, on observe des dysfonction-nements qui pourront dans l’avenir poser de réel pro-blèmes. Étudier, habiter, cir-culer ou se détendre ne s’en-visageront plus de la même façon dans des situations cli-matiques où les variations de températures pourraient aller de -30°C à +45°C.

On dénonce aujourd’hui l’ inadaptation de l’ensemble du bâti du campus en terme de conception, d’orientation en fonction de l’exposition solaire, d’isolation et de vieillissement des matériaux. On relève une tendance à uni-formiser les modes de confort par l’homogénéisation du chauffage et la normalisation de la climatisation depuis la période moderne. Cet éloi-gnement de l’architecture à l’environnement climatique naturel est à requestionner aujourd’hui.

Par ailleurs, les aménage-ments mis à la disposition du piéton et du cycliste sont des enjeux majeurs. En effet, l’augmentation du prix du pétrole et plus généralement du coût global de la voiture nous contraint à délaisser ce mode de transport au profit de transport alternatifs, moins consommateurs d’énergie et moins polluants.Dans son état actuel, le dépla-

cement piéton ou cycliste sera impossible dans un contexte de température extrêmes.

Aujourd’hui, il est impensable de raser le bâti existant pour y reconstruire un nouveau campus de toutes pièces, opti-mal sur le plan énergétique et thermique.

Au vue des constats déduits de l’analyse du déjà là, nous choisissons d’intervenir sur ce territoire:- Tout d’abord dans une dé-marche de préservation des qualités et opportunités exis-tantes et non pas dans une optique de protection de l’hé-ritage architecturale,- Ensuite, d’un point de vue économique et fonctionnel : que faire de la communauté universitaire pendant la durée

des travaux ? - Enfin, dans une optique de gestion du coût environ-nemental, où la notion de management des ressources naturelles va être au cœur des préoccupations.

Pour ces raisons, l’adaptation de l’existant est au cœur du projet que nous souhaitons mettre en place pour le cam-pus 2050. Nous croyons en la mutation et en la transfor-mation du campus plus qu’en son remplacement. Cette démarche nous permet d’anti-ciper les changements clima-tiques futurs mais aussi de mettre en place des dispositifs efficaces dès aujourd’hui.

5. Répartition des différents mode de circulation. Rue de la piscine, Grenoble.

Zone de circulation pour les voitures.

Zone de circulation pour les cyclistes.

Zone de circulation pour les piétons.

Campus 2050 | 023



Constat d’un regroupement programmatique des bâtiments

De prime abord, la configuration urbaine du campus semble se présenter comme un vaste tapis végétal où sont disposés de manière aléatoire différents édifices.

Par la suite, nous constatons des regroupements selon les bâtiment d’une même unité d’enseignement. C’est une regroupement existant que nous qualifions de program-matique et de fonctionnel.

UNIVERSITE JOSEPH FOURRIER

INP GRENOBLE

CROUS

DIVERS

GRENOBLE UNIVERSITE

UNIVERTITE STENDHAL

CNRS

UNIVERTITE PIERRE MENDES FRANCE

Université Stendhal

Université Joseph Fourrier

Université Pierre Mendès France

INP Grenoble

CNRS

Grenoble Université

CROUS

Divers

N

024 | Campus 2050



Situations d’opportunités climatiques pour l’été.

Situations d’opportunités climatiques pour l’hiver.

* Photos personnelles.

Campus 2050 | 025



Cartes relevant les opportunités climatiques pour l’hiver et pour l’été.

Malgré son inadaptation, le campus, dans sa configura-tion, présente des situations qui peuvent être porteuses d’améliorations à la fois ther-miques, de conforts, d’usages et d’ambiances.Notre objectif est d’adopter une stratégie permettant de profiter au mieux de l’existant. Il s’agit de dégager les opportunités climatiques déjà présentes.

Durant la période hivernale où les températures pour-raient avoisiner les -35°C, la recherche d’espaces protégés du climat extérieur et exposés au rayonnement solaire direct est un enjeu majeur. Ces es-paces constituent des pôles de chaleur à l’échelle du cam-pus : ce sont les patios déjà existants, les façades Sud.

Durant les périodes estivales où les températures pour-raient avoisiner les 45°C, la recherche d’espaces protégés du rayonnement solaire direct et ombragés reste un enjeu majeur. Ces espaces consti-tuent des pôles de fraicheur à échelle du campus :ce sont les espaces boisés, les espaces interstitiels, les façades Nord, les espaces masqués par les bâtiments.

N

Îlots de Confort

Opportunités Climatiques Ete

Opportunités Climatiques Hiver

Bâtiments Existants

Îlots de Confort




Îlots de Confort




Bâtiments Existants Opportunités climatiques pour l’été.

Opportunités climatiques pour l’hiver.

N

026 | Campus 2050

I.3 Stratégies Climatiques Inspirées

Campus 2050 | 027

Les climats dont nous par-lons sont déjà présents dans de nombreuses régions du monde. Dans celles-ci, la na-ture est capable de s’adapter aux températures et à leur environnement.

Les stratégies que la nature élabore dans ce but se sont affinées au fur et à mesure de l’évolution des espèces pour être toujours plus efficaces. Mais la faune et la flore ne sont pas les seules à procéder ainsi. L’homme réagit éga-lement de façon stratégique et relève de la définition de nature : l’homme a pour ori-gine la nature. Cependant, contrairement à la faune et la flore, il a développé au fil du temps des stratégies compor-tementales, mais également

des stratégies artificielles pour se protéger des climats extrêmes. L’étude de ces transformations va permettre de dégager des stratégies et des adaptations efficaces.Nous cherchons à com-prendre comment la nature et l’homme (à travers l’archi-tecture vernaculaire) ont pu s’adapter à leur environne-ment, afin de mettre en valeur à travers le projet d’archi-tecture une nouvelle façon de construire sans ignorer ce qui les entoure. Selon la «théorie de l’évolution» de Lamarck¹, les végétaux et les animaux sont influencés par leur milieu. L’adaptation des espèces en fonction de leur environnement se produisent cependant avec une grande lenteur. C’est pourquoi, à


StrAtégiES cliMAtiquES inSpiréES

l’échelle de l’homme, il est intéressant et nécessaire d’an-ticiper les changements clima-tiques et les modifications de l’environnement, afin d’anti-ciper une nouvelle façon de vivre et de penser le projet d’architecture. Parallèlement aux végétaux et aux animaux dont parle Lamarck dans sa théorie, l’homme a évolué de-puis toujours afin de s’adap-ter à son milieu. Il a petit à petit construit son propre en-vironnement et l’architecture n’a cessé de se développer pour s’adapter et ainsi tendre à le maitriser.

028 | Campus 2050



Nature : nous définissons par nature le monde dans son ensemble, qui comprend la faune et la flore présente sur terre, mais également l’homme. L’ensemble réel qui nous entoure est donc considéré comme nature.

Durant la période estivale, les températures pourront aller jusqu’à 45°C, l’atmosphère ambiante sera étouffante. La nature est capable de s’adap-ter à ce type d’atmosphère par différents moyens que l’on retrouve en particulier dans les régions arides :

Bénéficier de la température tempérée du sol

Dans le désert, se protéger de la chaleur est une néces-sité. Pour ce faire, la tempé-rature tempérée du sol est un atout intéressant qu’utilisent certains animaux comme le scorpion qui creuse dans le sol une galerie à mi profon-deur à la recherche de cette fraîcheur. Il profite ainsi de la température tempérée, tout en étant protégé du soleil grâce à la couche supérieure de sol. Le principe d’inertie permet de réguler les écarts de tem-pératures. Cet avantage est également retrouvé dans l’ar-chitecture troglodyte qui per-met de réduire les échanges chaud-froid. Ces habitats ver-

Coupe Troglodysme

naculaires maintiennent une température constante basse. Ils sont le plus souvent ouverts sur une cour centrale : le so-leil atteint à peine le fond et les pièces distribuées autour maintiennent une température radiante peu élevée en utili-sant cette inertie thermique de la roche ou de la terre. De la même façon, l’homme est à la recherche de parois froides. Le contact direct avec un corps ou un liquide froid entraîne des déperditions de chaleur extrêmement élevées. C’est ainsi que l’homme à tendance à se rapprocher des sources de fraîcheur que sont la terre, la végétation, mais également les maté-riaux froids sur lesquels il est agréable de s’adosser. Les couleurs jouent également un grand rôle dans cette inertie thermique des matériaux. Il est universel que les couleurs foncées captent la chaleur, alors que les couleurs claires la renvoient. Ainsi, l’inertie thermique dégagée par le sol ou par un matériau froid et/ou coloré peut être un atout

Schéma Conduction - Personnel

intéressant qui est utilisé par la nature, l’homme et sa façon de s’adapter à son environne-ment. Le confort thermique dégagé par cette inertie offre une richesse des sensations. Il est possible de passer d’une atmosphère étouffante, à une sensation de fraîcheur intense appliquée sur le corps, d’une minute sur l’autre. Ces varié-tés de conforts différents sont mises au centre du projet d’amélioration du campus de 2050.

Campus 2050 | 029



Rechercher la fraicheur

La période estivale est mar-quée par une aridité du cli-mat, qui contraint la nature à adopter une stratégie d’évite-ment du rayonnement solaire en se repliant sur elle-même en guise de bouclier afin de se protéger de son environne-ment. Les cactus, plantes des milieux arides, se sont adap-tés au fil du temps à une sé-cheresse ambiante et relative-ment constante. Ces plantes se replient sur elles-mêmes afin de stocker leur « suc » pour résister aux périodes de sécheresses : elles se protègent de leur environne-ment en stockant leur source d’énergie. De même, elles se développent sous différentes formes afin de se protéger du rayonnement solaire. Leur

enveloppe se dilate ou au contraire se rétracte afin de capter l’eau au maximum lors de pluies et de se faire elle-même de l’ombre en se ré-tractant. De même, les épines servent à la fois à capter la rosée et à créer de l’ombre : les cônes canalisent les gout-telettes d’eau le long de leur surface jusqu’à l’enveloppe du cactus. Le cactus n’est pas le seul végétal à se protéger de la sorte du rayonnement solaire et de l’aridité du cli-mat. L’homme développe également cette stratégie de protection face à son milieu à travers son habillement. Il réduit l’apport direct de cha-leur en privilégiant le port de vêtements clairs qui réflé-chissent l’énergie du rayon-nement solaire. Il recherche des espaces ombragés natu-rels comme la végétation, les grottes, ou artificiels comme des abris en toile, des para-sols, des chapeaux. Ces stra-tégies adaptées par l’homme consistent à éviter de s’expo-ser au rayonnement solaire et à en minimiser son absorp-tion. Ainsi, se protéger des éléments extérieurs en recher-chant un type d’ambiance et de confort, permet de mettre en évidence l’importance de la temporalité dans la notion de protection. Cette tempora-lité véhicule des ambiances diverses et ainsi une grande variété de sensation. Il est intéressant de placer cette stratégie au cœur de la ré-flexion d’un projet d’architec-ture qui doit offrir des degrés de confort différents suivant la temporalité et le lieu dans lequel s’implante ou se trouve cette protection.

Dessin L’ombre

Capter les éléments naturels

Capter les éléments des inter saisons, permet un stockage de ces ressources en pé-riode estivale de sécheresse. Chaque saison ne peut être vue de façon autonome mais doit s’imbriquer l’une avec l’autre. C’est pourquoi utiliser les pluies abondantes printa-nières et automnales est une stratégie reprise par la na-ture pour survivre à l’aridité du climat estival. Le cactus capte l’eau de pluie avant la période de sécheresse afin de résister aux conditions clima-tiques. L’homme a également mis en valeur cette stratégie à travers l’architecture vernacu-laire, qui regorge de patios. Ceux-ci, captent la ventila-tion, la fraicheur, les éléments comme l’eau, afin de rafrai-chir l’air ambiant. Ainsi, cap-ter les ressources naturelles des saisons afin de les stocker nous amène à agir en fonc-tion de l’environnement, qui nous replace au cœur de la stratégie d’adaptation au milieu. Cela permet de mettre en relation différents degrés de confort qui sont confron-tés à l’environnement à un moment précis.

030 | Campus 2050

Coupe Le patio

Se rafraichir à l’aide du vent

Le vent est un élément impor-tant qui permet le rafraichisse-ment pendant les périodes de sécheresse estivales. La nature est très attentive à cet élément qui procure une sensation de bien-être efficace sous des températures chaudes. L’au-truche possède de longues pattes qui l’aident à se rafrai-chir. En se surélevant du sol, un courant d’air est créé sous son corps, apportant une sen-sation de fraicheur dans une atmosphère aride et sèche. L’homme utilise également cet effet par Le port de vêtements amples et par la ventilation qui permettent une meilleure circulation de l’air, favorisant ainsi le refroidissement corpo-rel et valorisant une sensation de fraicheur et de bien être.

On retrouve ce principe dans l’architecture vernaculaire. Les patios sont ainsi considé-rés comme des régulateurs thermiques. En favorisant une circulation de l’air, ils per-mettent de maintenir une zone fraiche au sol, l’air chaud s’échappant par le haut. Sur l’extérieur, de petites fenêtres facilitent l’entrée des brises dominantes tout en arrêtant le rayonnement solaire. Le refroidissement intérieur d’un habitat par le phénomène de ventilation peut être obtenu par des capteurs ou tours à vent fixes qui s’élèvent au des-sus des habitations. Ce dispo-sitif permet de canaliser vers le bas les vents dominants et de rafraîchir le bâtiment par le brassage de l’air. Ainsi, la mise en valeur du vent dans la nature, chez l’homme ou

dans l’architecture vernacu-laire, permet de dégager une sensation de confort. Cet élé-ment naturel est essentiel à considérer afin d’améliorer les conditions et l’ambiance entourant le projet.

Limiter ses mouvements

En périodes de chaleur, l’homme adopte un comporte-ment dans sa façon de se dé-placer. En périodes estivales, l’individu a tendance à éviter les trajets longs lorsqu’il est exposé aux températures ex-térieures. La pénibilité de la température et de l’ambiance

Coupe Capteur à vent

ainsi dégagée pendant ces périodes contraint la nature à s’adapter et à réagir. Ainsi, il est important que l’archi-tecture que nous proposons tienne compte de ce pro-blème. La notion de confort doit être mise au centre de l’architecture que nous pro-posons. Elle doit s’adapter en fonction de la réaction des individus face à cet environ-nement inconfortable.



Campus 2050 | 031



solaire. Nous retrouvons cette stratégie chez le pingouin, chez qui une partie du corps est noire. Cela lui permet de capter le rayonnement solaire et la chaleur afin de survivre lorsque les températures extérieures sont fortement négatives. Dans la nature, les animaux ne sont pas les seuls à utiliser cette stratégie pour vivre sous des tempéra-tures froides. Ainsi la couleur des matériaux, des enve-loppes devient un paramètre important en considérant sur ce principe. Le phénomène d’échange captage de cha-leur est utilisé par l’homme pour se réchauffer avec des

Dessin Poils Ours Polaire Dessin Detail Poils Ours Polaire

sources de chaleur naturelles ou artificielles. Par proximité, la chaleur s’échange entre deux entités: le corps d’un in-dividu et la source de chaleur, un feu ou le rayonnement par exemple. Ainsi, capter la cha-leur peut prendre différentes formes. Il est possible de la retrouver dans une archi-tecture adaptée aux climats extrêmes, en gardant cette notion de réversibilité qui est primordiale dans ces hypo-thèses climatiques de 2050.

Capter le rayonnement solaire

Dans les régions ou les tempé-ratures sont très froides, cap-ter la chaleur dégagée par le rayonnement solaire peut être un atout important afin d’aug-menter le confort. L’ours po-laire dispose d’un pelage qui met en valeur un dispositif pointu en terme de captage de chaleur. Il est constitué de petits tubes blancs qui conduisent les rayons du so-leil jusqu’à la peau. Les poils agissent comme des fibres op-tiques. La peau noire permet, elle, de capter plus facilement la chaleur du rayonnement

Durant la période hivernale, les températures peuvent des-cendre jusqu’à -40°C, et l’at-mosphère ambiante est gla-ciale. La nature est capable de s’adapter à ce type d’at-mosphère dans des régions polaires notamment.

032 | Campus 2050



S’isoler des températures négatives

Lorsque les températures sont très froides, s’isoler de son environnement extérieur est une réaction quasi univer-selle. Cela permet de recréer une situation de confort per-sonnel en ignorant le climat trop radical qui nous entoure. La faune, la flore mais éga-lement l’homme à travers son architecture, cherchent à s’isoler de leur environne-ment. L’ours polaire s’isole du froid grâce à l’épaisseur et à la densité de son pelage qui sert de première couche isolante. L’air emprisonné entre les poils agit comme un isolant et protège du vent la seconde couche isolante : la graisse. L’homme lui, a tendance lors de son expo-sition au froid à utiliser des vêtements hermétiques le plus couvrant possible pour s’iso-ler. Dans l’architecture verna-culaire, se protéger à l’aide du sol est une solution qui permet de profiter de la tem-pérature tempérée dont béné-ficie celui-ci. La température de la terre varie seulement de quelques degrés autour de la température moyenne. Les ha-bitats souterrains seront donc faciles à chauffer l’hiver. Les déperditions sont limitées au minimum grâce à l’isolation et à l’imperméabilité excellente de la terre enveloppante. L’architecture vernaculaire regorge d’exemples de végé-taux qui protègent du froid. Nous pouvons également voir que l’igloo est une boule de neige durcie qui offre peu de volume au vent. La lampe à huile et la chaleur des corps

Coupe Habitat Souterrain

humains produisent une fine pellicule de glace sur la face intérieure de l’igloo et la rend imperméable à l’air exté-rieur. Ainsi, s’isoler de son environnement peut prendre diverses formes, et éviter que l’environnement extérieur ne vienne perturber un confort

Coupe Habitat Végétal

interne, personnel et impor-tant. Le confort intérieur doit être retranscrit en fonction de l’environnement dans lequel nous évoluons, mais doit également être individualisé, personnalisé et varié afin de mettre en évidence l’échelle corporelle de l’architecture.

Campus 2050 | 033

Schéma Regroupement

* Illustrations personnelles

Echanger la chaleur

Se regrouper permet de bénéficier d’un échange de chaleur entre différents corps. Chez le pingouin, cette stratégie est quotidien-nement utilisée lorsque les températures sont froides. Ils utilisent l’effet de groupe afin d’éviter la déperdition thermique. C’est le principe de la compacité d’ensemble qui entre en jeu. Cette straté-gie est également identifiée à l’échelle de l’individu qui se regroupe de la même façon que le pingouin lorsqu’il fait froid. Il développe également un reflex comportemental : il se replie sur lui même spon-tanément. En repliant ses membres ainsi les uns sur les autres et contre son corps, il diminue la surface du corps qui est exposée au froid et ainsi les pertes de chaleur. Ce regroupement met en valeur l’importance de l’ environne-ment proche pour le confort personnel. Le monde qui nous entoure, particulièrement les individus qui évoluent autour de nous, sont une ressource intéressante, aussi bien pour un collectif que pour un indi-vidu particulier. Cette notion est à mettre en évidence dans le projet d’architecture que nous souhaitons mettre en place, afin de recréer un confort qui tienne compte du nombre d’individus et de leur activité dans le but de recréer un confort collectif.



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Campus 2050 | 035

ii. PLan d’action du déveLoPPement du camPus

ii.1. StrAtégiES cliMAtiquES à L’écheLLe du territoire

ii.2. StrAtégiES cliMAtiquES à L’écheLLe du bâti

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Îlots de Confort



Bâtiments ExistantsBâtiments Existants

Opportunités climatiques pour l’été.

Opportunités climatiques pour l’hiver.

Îlots de Confort

II.1. Application des stratégies climatiques à l’échelle du territoire

Campus 2050 | 037

PLan d’action du déveLoPPement du camPus

stratégies cLimatiques à L’écheLLe du territoire

N

N

Le repérage de ces oppor-tunités climatiques sur une carte met en relief des regrou-pements stratégiques des bâtiments. Ils se regroupent selon plusieurs critères : leur proximité géographique, leurs fonctions et opportunités climatiques existantes et ex-ploitables. Certaines parties fonctionnent en corrélation les unes avec les autres, alors que d’autres sont proches mais s’ignorent.

Création d’îlot de confort

038 | Campus 2050



Dans la nature, nous constatons que se regrouper est une adaptation compor-tementale répandue, utilisée pour se protéger du climat ex-térieur, aussi bien pour l’été que pour l’hiver. Le regrou-pement des pingouins pour se réchauffer correspond à un signal de coopération , de solidarité corporelle. Par ailleurs, dans les régions les plus chaudes du monde, les hommes ont regroupés les espaces bâtis afin de créer de l’ombre et de conserver une fraîcheur indispensable au confort de vie.Ces constats nous amènent à mettre en relief une architec-ture climatique basée sur des stratégies de regroupement. Chaque groupement identifié est défini comme étant un îlot de confort. Rechercher des adaptations architecturales possibles pour permettre à ces îlots une autonomie cli-matique devient un enjeux essentiel pour l’architecture de 2050. Ainsi, chaque grou-pement doit pouvoir fonction-ner de façon autonome et offrir à l’usager un confort thermique et une ambiance appropriée à l’usage déve-loppé, quelque soit la tem-pérature extérieure. L’îlot est mis en relation directe avec la notion de confort : il devient le centre de la problématique climatique qui est avancée.

Au sein d’un même îlot, on pourra trouver des zones de chaleur pour l’hiver et des zones de fraîcheur pour l’été. Ils constituent des cœurs

de confort et de sociabilité. En effet, ces adaptations ne doivent pas seulement être efficace d’un point de vue thermique, elles doivent également être porteuses d’ambiances. S’asseoir à l’extérieur, se rencontrer dans la rue, boire un verre en terrasse est exclu lorsque les températures deviennent trop extrêmes. Ces nouveaux dispositifs répondent à des stratégies visant à la fois à se protéger de agressivité des climats extrêmes et à instau-rer de nouveaux usages en vue de rendre les interactions sociales possible. Permettre la rencontre et l’échange au sein d’ambiance variées, tel est l’enjeu des dispositifs d’amélioration du campus.

1. Stratégie de regroupement des pingouins.

2. Village dans les gorges du Ziz, Maroc.

3. Imaginaire de l’îlot de confort.

Campus 2050 | 039

Mise en réseau des îlots de confort.

Ces îlots de conforts fonc-tionnent de façons quasi-au-tonomes. Cependant, tous les îlots présents sur le campus ne peuvent s’ignorer et coha-biter en reniant son voisin. C’est pourquoi la question de la mise en réseau de ces îlots est essentielle à l’échelle du Campus.

Par température extrême, tout déplacement devient contrai-gnant et difficile. Il est né-cessaire de reconsidérer les liaisons actuelles afin d’ima-giner un nouveau réseau pié-ton et cycliste. La création de ces îlots de confort s’inscrit dans un réseau à l’échelle du campus qui lui-même est rattaché au reste de la ville. En effet, bien que chaque groupement soit autonome, les liaisons vers le réseau de transport urbain et vers les autres groupements restent un enjeux majeur. Elles soulèvent la question du déplacement par température extrême et s’intègrent entièrement au projet d’îlot de confort.



Migration interne des usages suivant les climats.

L’individu a besoin de saisir les temporalités pour vivre et se développer. En effet, la vie évolue et se transforme en fonction des saisons. Chaque configuration climatique crée une ambiance singulière. Ces constats sont au centre du projet développé : les oppor-tunités climatiques existantes permettent de mettre en place une stratégie de migration des espaces et des usages suivant les climats extérieurs. Cette stratégie, largement ins-pirés du monde animal et des migrations des oiseaux, nous permet de mettre en place différents conforts au sein de l’îlot. La mise en valeur de cette temporalité est un enjeu im-portant de l’architecture que nous proposons. Créer une sphère de confort uniforme, indépendante de toute tempo-ralité climatique nous semble inapproprié aujourd’hui.

1. Source internet. Photo de Andreï Kourkov.

2. Source internet Photo de J-F Angran.

3. Source internet Photo de bahamaswebdesign.

4. Source internet.

4. Stratégie de migration des oiseaux.

040 | Campus 2050

II.2. Application des stratégies climatiques à l’échelle du bâti

Campus 2050 | 041


stratégies cLimatiques à L’écheLLe du bâti

La conception des îlots de confort amène une réflexion qui va au delà d’une isolation et régulation thermique. On peut créer de véritables complexes centrés sur eux-mêmes qui proposent un confort intérieur toujours constant indépendamment du climat extérieur. Mais le but n’est pas de mettre sous cloche les îlots de confort.

De tels lieux existent déjà et nous sommes amenés à les fréquenter régulièrement : il s’agit des centres commer-ciaux par exemple. Au sein de ces espaces l’architecture est utilisée pour plonger les usa-gers dans une illusion totale d’atemporalité. Ces derniers se trouvent alors démunis de leurs repères temporels et spatiaux. La lumière du jour récupérée par les ouvertures au nord est diffusée, filtrée puis remplacée par un éclai-rage électrique lorsqu’elle ne suffit plus. Il devient alors difficile de percevoir le temps et les heures qui passent. De la même manière, la tempé-rature intérieure est toujours contrôlée et reste presque la même tout au long de l’an-née, et cela qu’il fasse froid ou chaud à l’extérieur. Les autres paramètres sensibles sont également contrôlés, il en résulte donc une aseptisa-

tion des ambiances. Comme dans les casinos, l’usager est trompé, maintenu dans cette atemporalité afin qu’il y reste le plus longtemps possible : le but est ici commercial.

Cette illusion de temporalité générée par l’architecture semble être celle qui pré-sente le plus de risque pour l’homme, celle qui va contre-nature. Une telle situation n’est pas envisageable pour des espaces de vie quoti-dienne. L’homme à besoin d’être conscient des tem-poralités. Tout comme les animaux ou les végétaux le développement de l’homme

se fait en lien avec son envi-ronnement au sens large du terme. Lorsque l’on voit avec quelle facilité il est possible d’affecter le comportement d’un animal en modifiant uni-quement les cycles lumineux, on imagine l’influence poten-tielle d’un contrôle total des ambiances d’un espace de vie humain.

II.2. Application des stra-tégies climatiques à l’échelle du bâti

1 - Centre commercial de Lille 3000 - photo internet2 - Complexe commercial sous terrain - Montreal. Photo personnelle3 - Centre commercial Grand Place - Grenoble - photo Didier Raux4 - Casino à Las Vegas - photo internet

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Temporalités des ambiances : une variation pendulaire et saisonnière des lieux, des usages ou des ambiances. Elle peut être enrichie par une volonté de créer un choc des ambiances, c’est-à-dire un décalage entre ce que l’on ressent à l’échelle du corps dans l’îlot et ce que l’on voit de l’extérieur ou ce que l’on vit au dehors. Ce décalage entre le ressenti et le visuel dynamise les saisons et per-met de rester en lien avec le climat extérieur.

Diversité des sphères de confort : les conforts ne doivent pas être uniformisés. En fonction des usages les be-soins de confort ne sont pas les mêmes. L’organisation du programme de chaque bâti-ment doit donc être fait de manière réfléchie selon les prédispositions de confort de l’édifice et les usages.

Saisir les opportunités clima-tiques : la volonté d’adap-tation du campus permet de profiter du « déjà là », des opportunités climatiques of-fertes par le campus (bâti, to-pographie, végétation, points d’eau, matériaux présents…). Ces opportunités engendrent la création de pôles de confort différents suivant la période de l’année. La migra-tion des usages, des espaces et des ambiances internes à l’îlot permet de suivre l’évolu-tion des zones de confort.

Réversibilité : une condition indéniable au bon fonction-nement des interventions est la réversibilité de l’ensemble, c’est-à-dire que les nouveaux espaces soient pensés dans les différentes situations clima-tiques. Par contre, il n’est pas exclu qu’un lieu d’été ne soit pas utilisable en plein hiver, mais il aura été pensé ainsi. De cette façon l’architecture peut dialoguer avec le climat.

Si les bâtiments ne ménagent pas une sociabilité agréable, on ne la trouvera nulle part. » Ruth Slavid dans Architecture des limites qui présente des constructions en milieux po-laires. Cette citation exprime très bien la nécessité de socia-bilité que l’on doit développer au sein des îlots de confort.

Sociabilité : il est indispen-sable que l’architecture pro-pose des espaces et des usages propices aux liens et échanges sociaux. « L’archi-tecture de telles constructions doit également être de grande qualité, puisque durant la plus grande partie de l’année elles offrent le seul espace où l’on puisse se retrouver. En effet, s’asseoir dehors, se ren-contrer dans la rue, boire un verre sur une place est exclu.

diversité des ambiancesNe pas uniformiser les confort

SAiSir lES opportunitéS cliMAtiquE

Profiter du déjà là

Éviter l’aseptisation des sens et des ambiances

réversibiLitéArchitecture dialoguant

avec le climat

SociAbilitéUsages propices aux liens sociaux

tEMporAlité dES AMbiAncESVariations pendulaires et saisonnières

Afin d’éviter l’aseptisation des ambiances dans l’adaptation du campus, cinq points nous semblent importants à définir et sur lesquels les interventions de transformation doivent répondre au mieux.

Campus 2050 | 043

Ces interventions véhiculent les caractéristiques du plan d’action énoncé précédem-ment. Selon les cas, elles ne peuvent pas toutes être adap-tées sur un même îlot : il faut analyser et décider lesquelles correspondent le mieux au groupement de bâtiments en question.



1 Adaptation de l’existant : quand les usages extérieurs conquièrent l’intérieur. Il s’agit d’infiltrer les espaces publics dans les bâtiments existants. Les espaces publics tels qu’on les connaît au-jourd’hui ne peuvent être pra-ticables dans des conditions extrêmes. Leur importance dans la vie sociale rend né-cessaire leur reconsidération afin de les rendre vivables, agréables et adaptés. Cette intervention n’implique pas forcément que des parties intérieures deviennent exté-rieures mais aussi que des espaces fermés comme les halls d’entrées soient consi-dérés pleinement comme des espaces publics.

2 Adaptation de l’existant : quand les usages intérieurs se prolongent à l’extérieur. Afin de ne pas se replier sur eux-même et être en résonance avec le climat, les bâtiments existants doivent s’étendre sur l’extérieur. Cela permet de favoriser le choc des am-biances, et de ne pas se sentir confiné dans un espace étouf-fant. Un travail doit être porté sur les limites visuelles corpo-relles ou encore psychiques des espaces.

3 Greffe sur l’existant : de nouveaux usages qui im-pliquent de nouveaux es-paces. Il faut se projeter dans ce futur proche, dans lequel certaines de nos activités actuelles les plus banales ne seront plus possibles alors. Le défi de cette nouvelle architecture est bien plus qu'une simple adap-tation climatique, il est dans la proposition des usages et comportements sociaux liés à cette hypothèse de chan-gement radical de notre envi-ronnement.Les espaces créés s’inscrivent dans la stratégie globale de regroupement en îlots de confort ; ils doivent établir un échange avec le bâti réhabi-lité. La notion de réversibilité est importante dans cette nouvelle architecture. D’ici 2050, l’architecture doit être intelligente et proposer un dialogue permanent avec le climat : le climat devient la force de cette nouvelle archi-tecture. Il est impératif que les nouveaux bâtiments puissent être réactifs aux futures varia-tions climatiques.

Ce plan d’action est mis en œuvre à travers trois types d’interventions :

1 2 3

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Campus 2050 | 045

iii. Îlot dE conFort, une réPonse ProsPective

iii.1. déclinAiSon ArchitEcturAlE à L’écheLLe du bâti

action 1 : quand Les usages extérieurs conquièrent L’intérieur

action 2 : quand Les usages extérieurs conquièrent L’intérieur

action 3 : de nouveaux usages qui imPLiquent de nouveaux esPaces

iii.2. MiSE En réSEAu du cAMpuS

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III.1. Déclinaisons architecturales à l’échelle du bâti

Source : photo personnelle

Campus 2050 | 047

ÎLot de conFort, une réPonse ProsPective

décLinaisons architecturaLes à L’écheLLe du bâti

Le groupement de bâtiment sélectionné comprend sept bâtiments de tailles diffé-rentes. Il accueille l’ENSE 3, école d’ingénieur du groupe INP, fruit de la fusion de deux écoles, l’ENSHMG (Méca-nique et Hydraulique) et l’EN-SIEG (Énergie et traitement de l’information). On recense en 2011 750 étudiants au sein de l’école.

Les bâtiments sont implan-tés sur des parcelles de ter-rain végétalisées et au relief inexistant. Situé au Nord de l’axe principal du campus, le groupement dispose d’un accès direct et rapide aux réseaux de transport exis-

1. Localisation de l’îlot sélectionné à l’échelle du campus.

ACTION 1

ACTION 2

ACTION 3

tant. On localise ainsi l’arrêt de tramway Gabriel Fauré et des pistes cyclables au sud de l’îlot. A l’intérieur, de larges

espaces sont destinés au sta-tionnement automobile. Les bâtiments bénéficient majo-ritairement d’une implanta-

2. Localisation des trois actions sur le campus.

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N

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Campus 2050 | 049


Îlots de Confort



Bâtiments ExistantsBâtiments Existants

Opportunités climatiques pour l’été.Opportunités climatiques pour l’hiver.

tion Nord-Sud. Seul un bâti-ment fait exception à cette implantation : le bâtiment Est du groupement, orienté Est/Ouest. Le béton brut de décoffrage utilisé pour la construction de cet îlot est similaire aux autres constructions du cam-pus. Au sein du bâtiment, les rez de chaussées peu investis provoquent une sensation de vide, d’inhabité qui déroute l’usager. La configuration des bâti-ments met en évidence des zones de respiration et des vides interstitiels entre les dif-férents édifices. Au sein de ce groupement, ces espaces sont nombreux, et peu habités par les étudiants qui préfèrent se déplacer hors du groupe-ment. L’homogénéité graphique

des traitements des façades est remarquable au sein de l’ilot. Chaque façade est conçue selon une trame ver-ticale et horizontale similaire. Une première trame verticale laisse apparaître des segmen-tations de la façade. Une se-conde trame horizontale met en évidence une alternance entre des ouvertures et des panneaux de couleurs.

Nous identifions ce groupe-ment de bâtiment comme îlot type car il répertorie plusieurs opportunités climatiques favo-rable à l’été comme à l’hiver. A partir de ce constat, nous localisons les trois lieux d’in-tervention support aux pro-jets développés par la suite.

2. Localisation des opportunités climatiques à l’échelle de l’îlot. N


050 | Campus 2050

III.1. Action 1 - Quand les usages extérieurs conquièrent l’intérieur

Campus 2050 | 051


qui normalise et conditionne uniformément tout l’espace. Apporter des réponses tech-niques d’un point de vue thermique est essentiel mais c’est aussi envisager une nou-velle spatialité plus sensible, presque dermatologique entre l’espace et le corps. Notre propos est de créer une variété d’atmosphère, de température, d’ambiances dans lequel on migre, on se déplace, et que l’on ressent

par le corps. L’ architecture devient alors la construction d’atmosphère par le support du climat. Nous établissons une conception qui s’ap-puie sur la qualification de l’invisible. L’hypothèse d’un contexte climatique extrême nous permet de redécouvrir une forme de nécessite dans les relations entre espaces in-térieurs et espaces extérieurs, environnement architectural et environnement urbain.

«L’ espace public représente dans les sociétés humaines, en particulier urbaines, l’en-semble des espaces de pas-sage et de rassemblement qui est à l’usage de tous, et qui n’appartient à personne» Encyclopédie Wikipédia.

La nécessité de l’espace pu-blic reste incontestable. Il a toujours joué un rôle structu-rant dans l’espace urbain. Au sein du campus, et plus préci-sément au sein de l’îlot, l’es-pace public tient une fonction sociale importante, il est l’es-pace où les interactions sont rendues possible. Il constitue un seuil majeur entre l’exté-rieur de l’îlot et les espaces plus privatifs et plus fonction-nels des édifices. Cependant comment envisa-ger l’espace public extérieur possible par températures extrêmes, praticable à la fois l’été comme l’hiver? Dans le cadre de la réhabilitation de l’îlot sélectionné, nous consi-dérons l’espace extérieur situé dans l’entre deux des bâtiments Est et Ouest comme un espace public. Outre sa fonction sociale nous tentons d’envisager l’espace public comme un espace fonc-tionnel à l’échelle du corps, un espace où l’on vient cher-cher un certain confort. Notre objectif est de propo-ser une architecture différente d’une architecture standard

N


052 | Campus 2050


A l’échelle de l’îlot, nous pro-cédons à deux principales interventions.Dans un premier temps, il s’agit d’étendre l’espace pu-blic extérieur vers l’intérieur de l’espace bâti, c’est à dire considérer les halls des bâti-ments comme des espaces publics où l’on pourrait se rencontrer, attendre son bus et aussi trouver un confort thermique optimal dans des périodes de rigueurs hiver-nales. Dans un second temps, on procède à un séquençage de l’espace public en fonction de cinq paramètres : les usages , la protection ou non protec-tion à la pluie, la luminosité, l’humidité et la chaleur. Ce séquençage détermine l’envi-ronnement souhaité.

Usages Protection à la pluie

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Espaces publics

Zone de passage

Zone de traverse rapide

Protection permanente

Protection variable en fonction des saisons

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Chaleur Pôle de chaleur

Zone variable en fonctiondes saisonsPôle de fraîcheur

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LuminositéIntensité lumineuse forte

Intensité lumineuse modéré

Intensité lumineuse faible

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HumiditéZone d’humidité

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Campus 2050 | 053

L’usager pourrait migrer dans ce paysage ther-mique et choisir librement un climat en fonction de ses en-vies vestimentaires, sociales et surtout en fonction de la saison. Ce n’est pas seule-ment par la vue que l’on appréhende l’espace mais également à travers la physio-logie de l’espace et du corps.

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• Espace de circulation ouvert et exposé.

• Matériau à faible indice d’absorption.

• Humidification de l’air par des bassins.

• Protection végétalisée.

• Création de filtres lumineux.

• Pôle de fraîcheur ombragée.

• Profiter des masques existant.

•Création de zone tempérée.

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• Espace de circulation ouvert et exposé.

• Espace lumineux couvert.

•Se protéger de la pluie.

• Espace tempéré lumineux.

• Création de filtres lumineux.

•Profiter de la configuration du bâti.

• Utilisé l’état solide de l’eau pour réfléchir la lumière.

• Matériau sombre à fort indice d’absorption.

• Accumulateur de chaleur.

N

+ Zone de chaleur._ Zone de fraîcheur.

Apport lumineux.

Bassins

Protection variable en fonction des saisons


054 | Campus 2050


Mise en place des dispositifs

Les ambiances organisent la forme, l’aménagement et les matériaux de la place publique.

Le choix des matériaux sélec-tionnés guide les déplace-ments en fonction des saisons. L’organisation du traitement du sol joue sur la disposition de deux types de matériaux choisis selon Leur couleur et leur rugosité. En effet, le choix des matériaux et de leur dimensionnement joue un rôle important au niveau thermique : plus une surface est rugueuse et sombre, plus elle absorbe le rayonnement solaire.

Ainsi, en hiver, nos dépla-cements sont guidés par la

disposition au sol de larges dalles de béton rugueux tein-té en noir, nous permettant de mettre en place une stratégie d’accumulation de la chaleur. A l’inverse, la disposition au sol de larges dalles de béton lisse teinté clair induisent nos déplacements l’été.

La présence de bassin permet en été de venir humidifier l’air environnant. L’état solide des bassins durant la périodes hivernales permet de réfléchir la lumière de façon diffuse.

Ce système de traitement du sol se prolonge à l’intérieur des bâtiments. La mise en place de larges baies vitrées en rez de chaussée assure une continuité visuelle des espaces. L’usager migre en fonction des saisons sur ce

système.La conception de dispositifs d’assise vient structurer l’es-pace public. Il est constitué d’une assise et d’une cloison sur pivot. En hiver, en position est/ouest, la cloison protège l’usager des rafales de vents. A l’inverse, en position nord/sud la cloison favorise les cou-rants d’air l’été.

• L’hiver

• L’été


Campus 2050 | 055


Conséquences sur l’existant

La mise en place de ces dispositifs a des consé-quences sur l’espace bâti existant et principalement sur le bâtiment Est où on localise une perte importante de l’ap-port lumineux. La création de deux atriums dans la partie centrale du bâtiment nous permet d’assurer un apport de lumière et de chaleur im-portant pour l’hiver. La perte de surface générée par la mise en place de ces atriums est compensée par l’extension des façades

Nous tentons d’envisager la réversibilité de l’espace inté-rieur en fonction des espaces de confort L’été, les bureaux se trouvent coté nouvelles façade et l’hi-ver coté atrium. D’un point vue social la re-configuration des salles de classe en fonction des sai-sons permet de dynamiser les espaces et de marquer cette impression de temporalité.

F.S

R+1

R+2

R+3

• Création de puits de lumière

• Existant

• Agrandissement des ouver-tures

• Extension des espaces


056 | Campus 2050

III.1. Action 2 - Quand les usages intérieurs se prolongent à l’extérieur

Campus 2050 | 057


Notre démarche sera de s’adapter à l’exis-tant pour proposer une réhabilitation de ce qui est actuellement présent, en vue d’une transformation ou d’un remplacement futur.

Dans les conditions clima-tiques extrêmes qui seront présentes en 2050, les bâti-ments actuels seront peu agréables et inadaptés du point de vue du confort ther-mique notamment. Il sera difficile pour les individus de fréquenter l’espace public extérieur aussi bien en hiver qu’en été. Ainsi, développer un espace public commun

intérieur permettra aux indivi-dus de se retrouver et de fré-quenter un espace agréable et propice aux échanges. Ces espaces devront dialoguer avec l’extérieur afin d’offrir aux usagers un confort ther-mique, une ambiance propice aux usages. Cela permettra de redéfinir une limite du bâtiment qui s’étendra vers l’extérieur. Ainsi, le bâtiment dialogue et s’adapte à son environnement et aux climats extrêmes. Chaque saison induit un confort différent, ce qui justifie dans le projet une dilatation et un change-ment de la nature des limites entre l’intérieur du bâti et

l’extérieur. Ces espaces pu-blics intérieurs se dilatent et dialoguent avec l’extérieur pour recréer des ambiances et des conforts variés.Les différences de confort, de luminosité, dépendent prin-cipalement du rayonnement solaire et des vents. Ces para-mètres mettent en évidence des temporalités journalières, saisonnières et annuelles créatrices d’ambiances. Les rayons du soleil commencent leur course sur les façades Est pour la terminer sur les façades Ouest (Schéma 1). En hiver, il est primordial de mettre au centre du projet ce rayonnement solaire qui est

N

Localisation Interventions


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une source de chaleur impor-tante à ne pas négliger. En été, il est judicieux de s’en protéger car l’atmosphère est déjà très chaude et éviter cette source de chaleur est un enjeu majeur du projet. Dans ces conditions, capter les vents dominants pour les faire circuler dans le bâti-

ment au maximum permet de rafraichir l’environnement et de permettre ainsi à l’individu de bénéficier d’un confort non négligeable (Schéma 2). Cependant, la combinai-son d’une atmosphère trop chaude avec un vent frais trop important (supérieur à 5m/s) provoque chez l’indi-

vidu une situation d’inconfort.

C’est pourquoi la zone d’in-tervention que nous choisis-sons de réhabiliter et de trans-former sont les façades Sud, Ouest ainsi que les patios. - Façade Sud : Elle permet de capter le rayonnement so-

Schéma 1 Course du soleil Schéma 2 Vents dominants

Schéma 3 Impact des bulles de confort sur l’existant


Campus 2050 | 059

laire en hiver, et de créer une source de chaleur. En été, il est cependant indispensable de s’en protéger pour évi-ter les surchauffes. Les vents dominants venant du Sud Ouest peuvent être captés pour permettre le rafraichisse-ment des espaces communs.

- Façade Ouest : Elle per-met également de capter le rayonnement solaire en hiver, et de créer une source de chaleur. Cependant, le rayonnement solaire sur la façade Ouest sera court (le soleil se couchant à 16h en hiver). Cela réduira le temps de chauffe disponible sur une façade exposée à l’Ouest et plongera l’atmosphère dans la pénombre dès la fin d’après midi. En été, le rayon-nement solaire sur cette fa-çade sera très intense ce qui pourra créer une surchauffe importante. Il est alors né-cessaire de se protéger du rayonnement pour amener un confort aux individus. Les vents dominants d’Ouest et de Sud-Ouest peuvent ame-

ner la fraicheur dans les espaces commun pour éviter de ressentir cette chaleur.

- Patio : Dans l’intervention que nous choisissons de mettre en place pour dévelop-per des espaces publics inté-rieurs adaptés et agréables face aux conditions clima-tiques, il semble intéressant de s’occuper des espaces de patios. Ces lieux sont une sorte d’intériorisation de la nature. Ils sont cependant d’une autre nature que les espaces communs qui se pro-longent vers l’extérieur sur les façades Sud et Ouest. Ces patios recréent une intériorité et développent des espaces de vie avec des microclimats favorisant des ambiances.

Ces microclimats, forment des micro-ambiances qui sont des lieux propices aux rencontres et aux échanges. Les usages qui vont être en relation avec ces espaces sont très impor-tants pour l’ambiance qui se dégagera du lieu. La commu-nication entre l’intérieur et

l’extérieur est une question primordiale qui pousse à défi-nir des usages en terme d’inté-riorité et d’extériorisation des ambiances et des conforts.

Concept : Afin de mettre en place des espaces communs tournés vers l’extérieur, nous choisissons d’utiliser les straté-gies qui existent dans la nature et l’architecture vernaculaire: stratégie d’isolation par l’air comme dans l’exemple de l’ours polaire, stratégie d’in-tériorisation de l’air comme l’homme l’a développé dans son architecture vernaculaire. L’air immobile est un isolant très puissant aussi bien pour la chaleur que pour le froid.

Ainsi, le projet que nous choi-sissons de mettre en place se base sur ces deux straté-gies inspirées de la nature : - s’isoler par l’air- se protéger des climats extrêmes.

S’isoler par l’air est une solution soutenable qui va permettre au projet de ne


Sʼisoler par lʼair

Se protéger du climat

L̓ Ours Polaire

HommeArchitecture Vernaculaire

Fil de pensée


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pas utiliser trop d’énergie.Le principe du projet est de mettre en place des exten-sions gonflables qui per-mettent de dilater les espaces communs vers l’extérieur (Schéma 3). Chaque structure gonflable est indépendante l’une de l’autre et fonctionne donc en autonomie pour créer des bulles de confort¹. Une double paroi de 50cm d’épaisseur de polyéthylène permet une isolation écolo-gique : l’air contenu entre les deux membranes est l’air usager des locaux. Cet air usager est aspiré et redistri-bué à l’aide d’une soufflerie qui le pulse à l’intérieur des deux membranes transpa-rentes. (Schéma 4). Ce sys-tème permet donc de recycler l’air usagé et de bénéficier ainsi d’un système de ven-tilation peu consommateur

d’énergie. Cette façon de gonfler ces membranes per-met également, à l’échelle du corps, d’éviter l’effet de parois froides qui provoque un inconfort chez l’individu.Ces deux parois permettent également de capter le rayon-nement solaire en hiver pour réchauffer les espaces gonflés.Lorsque les températures sont chaudes, capter ce rayonne-ment devient un inconvénient majeur qu’il est indispensable d’éviter. Certaines parties de la structure gonflable sont amovibles. En effet, il est possible de les ouvrir afin de faire circuler l’air et permettre ainsi une ventilation naturelle au sein de l’habitacle. Pour accentuer ce phénomène, certaines parties des gon-flables sont rétractables, ce qui permet à l’espace public et commun de se dilater vers


l’extérieur. Les limites sont ainsi plus floues. Chaque indi-vidu qui pratique cet espace peut se l’approprier et ainsi le dilater à sa convenance. En été, le choix devient la limite de l’espace commun.

Les différents conforts pré-sents dans ces bulles gon-flables permettent de mettre à disposition des individus des usages et des lieux créateurs d’ambiances variées. Dans le projet, ces différents conforts se matérialisent de façon à créer des excroissances de la façade qui génèrent des bulles de différentes gros-seurs. Ces protubérances sont indépendantes et permettent de recréer des ambiances différentes tout en abritant des conforts et usages variés.

Schéma 4 Fonctionnement Gonflable

Bulle de confort : nous nommons bulle de confort des espaces intérieurs / extérieurs qui dans le-quel le confort est valorisé, travaillé et homogénéisé. Les températures varient peu au sein d’une bulle. Les usages présents dans chaque bulle de confort sont adaptés à l’ambince recherchée.


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Ces bulles se déve-loppent aussi bien au Rez de Chaussée afin d’étendre l’es-pace public vers l’extérieur, qu’au premier étage pour mettre en place une relation visuelle entre l’environnement et l’intérieur des bâtiments.Cependant, placer une struc-ture gonflable à double mem-brane transparente a des conséquences sur le bâtiment

existant. La luminosité est lar-gement réduite (-80% lorsque le rayonnement solaire finit sa course), ce qui diminue le confort présent dans les lo-caux (Schéma 5 et 6). Le pro-jet doit donc chercher à ap-porter de la lumière dans les locaux. Pour cela, les façades existantes sont détruites pour créer un espace entièrement ouvert sur le gonflable. Ainsi,

Schéma 5 Rayonnement solaire Hiver

Schéma 6 Rayonnement solaire Eté

la lumière diffuse d’avantage dans l’espace, ce qui permet un confort plus important et une luminosité accrue.

En été, les bulles de confort sont conservées et les limites de l’espace public se dilatent. De larges toiles sont fixées aux montants metalliques fixes utiles à la serre gonflable. Ces toiles tendues de polyes-ter sont disposées en triangle afin de laisser l’air et la lu-mière pénétrer l’espace ponc-tuellement. Ce dispositif est dépliable facilement et mis en place pour la saison estivale.

Le projet ainsi mis en forme permet de définir des espaces qui se dilatent vers l’exté-rieur, mais aussi des espaces recréant l’intériorité et l’inti-mité mis en valeur dans la configuration du bâti exis-tant. Les limites des nouveaux espaces sont délimitées phy-siquement en hiver, alors qu’elles sont individuelles et libres pour chaque individu en été. La limite visuelle, elle, est absente de l’architecture proposée, ce qui ne bloque pas la vision de l’individu.

A.S.



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III.1. Action 3 - De nouveaux usages qui impliquent de nouveaux espaces

Campus 2050 | 063


Les édifices du cam-pus doivent s’adapter aux futurs climats extrêmes afin qu’il soit possible de pour-suivre les activités actuelles de la population universi-taire. Cependant cela n’est pas suffisant pour anticiper le campus de 2050. Il est nécessaire de se demander, de quoi aura-t-on besoin en 2050 avec des conditions cli-matiques extrêmes et des bâti-ments existants qui ne nous le permettent pas?- Il faut s’interroger sur les nouvelles façons de vivre en-gendrées par ce climat.- Imaginer les besoins et donc aussi les nouveaux usages que cette hypothèse clima-tique peut générer, qui per-mettront de les rendre plus durables. C’est aussi là le rôle de l’architecte.

Pour cette troisième action localisée sur l’îlot de l’ENSI-MAG, nous nous intéressont à l’entrée de l’îlot (1), une posi-tion stratégique en lien avec les autres édifices, à l’ouver-ture de l’entre-deux et le plus proche de l’arrêt de tram. Les nouveaux espaces

viennent s’implanter au sein de l’îlot de confort, dans un contexte existant. À la diffé-rence des adaptations pré-cédentes, le nouveau bâti-ment s’ajoute à l’existant. Le choix d’une greffe contempo-raine pour ce projet, tout en créant de nouveaux espaces, conforte le bâti des années soixante en lui permettant de faire face aux climats ex-trêmes.

Enjeux

L'agriculture, par exemple, in-ventée depuis des millénaires (6500 av JC sur le pourtour méditerranéen) sera rendue extrêmement difficile dans ces futures conditions. Les cultures serons bloquées par le gel en hiver, noyées dans la boue d'intersaison et détruites par la sécheresse en été. Il faut donc repenser des façons de faire aussi vieilles que l'agri-culture.Dans cette hypothèse cli-matique extrême, la culture de produit frais est un vrai problème. Une solution au-jourd’hui utilisée dans les ré-gions du monde au climat dif-

1 - zone d’intervention - Illustration personnelle

4 - Recherche scientifique, photo NASA KSC

2 - Plant de poivron, photo Joseph Kemp

3 - Culture de tomates au Maroc, source Internet


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ficile est la culture hors-sol. La Hollande ou l’Est de la France par exemple qui ne bénéfi-cient pas d’un fort ensoleille-ment et subissent des hivers froids ont recours à ce type de culture pour la production en grande quantité et en inté-rieur. Dans les pays d’Afrique qui n’ont pas assez d’eau pour utiliser des cultures « pleine terre » traditionnelles, ces infrastructures sont déjà en place et continuent de se développer.Cette technique hors-sol est aussi connue sous le nom de culture hydroponique, c’est-à-dire par l’eau, qui parado-xalement nécessite vingt fois moins d’eau que la culture pleine terre. Ce qui justifie sa pertinence pour les climats arides.

L’hydroponie

Alors que la NASA fait des recherches sur l’hydroponie pour cultiver des plantes dans les stations spatiales, des recherches s’organisent pour faire pousser de la nourriture dans les conditions hostiles de la ville.

Cette technique est apparue au début du siècle, mais plus qu’une simple mode elle conti-nue d’intéresser la recherche. Des études sont en cours pour optimiser les techniques, affi-ner les solutions nutritives, travailler sur le traitement de l’eau pour sa réutilisation, ou encore utiliser des pompes à air pour oxygéner et trans-porter la solution nutritive. Un projet communautaire est né en 2009 à New York

sous le nom de « Window-Farm Project ». Basé sur le principe de la culture hydro-ponique à domicile, le projet à pris très vite une ampleur non négligeable et la com-munauté de «windowfarmer» compte aujourd’hui plus de 34 000 membres à travers le monde. Le concept est simple : construire sa propre instal-lation hydroponique grâce à des produits de récupération et un minimum d’éléments peu coûteux et faciles à se procurer. La ferme urbaine s’installe verticalement sur une fenêtre d’appartement. Une multitude de configu-rations est possible avec en moyenne la possibilité d’avoir entre 4 et 16 plantations par fenêtre. Il est possible de culti-ver toutes sortes de végétaux, des aromates aux légumes, mais aussi des fruits ou des fleurs en fonction de l’enso-leillement disponible et des envies des usagers.

La particularité de ce projet est l’aspect communautaire, chaque participant peut tester de nouvelles solutions puis partager ses idées sur Inter-net. Cela permet de faire évo-luer les dispositifs, d’améliorer les rendements, de diminuer la consommation en électri-cité, le bruit ou encore d’affi-ner l’aspect esthétique. Le site (www.windowfarms.org) pro-pose même des kits complets pour fabriquer rapidement sa «windowfarm». Le projet col-labore aussi avec des écoles car il permet d’aborder dans le cadre de l’éducation des thèmes tels que la biologie et les sciences humaines, l’éco-logie, la méthodologie scien-

Plant

plAntE

SubStrAt

pAniEr

bouchon avec goutte à gouttE

poMpE à Air

tiMEr

bouteiLLe d’eau En plAStiquE 1,5l

3

2

1

Concept de windowfarm project

1 - Exemple de mise en oeuvre, Brooklyn storefront system*2 - Une ferme urbaine étendable à l’habitat individuel*3 - Recyclage et développement par sois même*

* Illustrations et photographies : www.windowfarm.org


Campus 2050 | 065


tifique, les technologies, mais aussi les sciences sociales et la nutrition. Ainsi la diffusion, la sensibilisation et l’innova-tion sont assurées.

D’autres projets ont vu le jour, comme «NySunWorks», encore à NewYork. C’est un projet d’une plus grande ampleur autour de la problé-matique de la culture et de l’agriculture en milieu urbain. Il s’intéresse non seulement à l’hydroponie mais également aux domaines environnemen-taux connexes, tels la produc-tion d’électricité ou la récu-pération des eaux. Ce projet regroupe un ensemble d’in-terventions toujours tournées vers la diffusion des savoirs. Depuis 2007 un prototype de ferme urbaine entièrement autonome et «soutenable» a accueilli plus de 3000 éco-liers et plus de 6000 visiteurs. Mais le programme compte bien s’étendre, il est pour le moment composé de 13 pro-jets qui viendront s’installer auprès d’établissements sco-laires.

La culture hors sol a besoin de ressources, les composantes indispensables à son bon fonctionnement sont bien en-tendues l’électricité et l’eau. L’eau est depuis toujours un enjeu majeur de survie pour les êtres humains et une nécessité pour l’agriculture. Les changements climatiques vont rendre la prédiction des intempéries de plus en plus difficiles. D’après l’hydrologue Mat-thew McCartney, «les changements climatiques

devraient accroître la varia-bilité de la pluviométrie en divers endroits du monde, y compris dans les endroits où une grande pluviométrie est attendue […] dans de telles conditions, même de petits vo-lumes d’eau stockés peuvent soutenir les cultures ou l’éle-vage pendant les périodes de sécheresses, augmenter consi-dérablement la production agricole et économique» Le stockage de l’eau a donc un rôle important à jouer dans le développement durable et l’adaptation aux change-ments climatiques.

Mais le stockage seul ne suf-fit pas, les eaux sont de plus en plus polluées et peuvent contenir des bactéries. D’où l’importance d’approfondir les techniques de traitement et d’assainissement des eaux.

Projet NySunWork1 - Cartographie des projets**2 et 3 - Prototype de la barge soutenable**4 - Espace pour accueillir les sco-laires et les visiteurs**

** Illustrations et photographies :www.nysunworks.org

3

4

2

1


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Se nourrir et s’hydra-ter, des besoins vitaux pour l’homme, sont des enjeux auxquels le projet tente de répondre.

Le principe d’hydroponie est utilisé dans le projet comme dispositif bioclimatique.

Les façades accueillent les cultures hydroponiques verti-cales dans une double peau. La végétalisation des façades participe ainsi plastiquement à leur conception. Son aspect peut évoluer en permanence en fonction des appropria-tions des étudiants et cher-cheurs. Les ambiances sont changeantes en fonction des plantes en culture et de leur cycle, de la manière de les mettre en œuvre et de la conception de la double peau elle-même.

Les dispositifs qui accueillent les végétaux sont de petits réservoirs individuels. Alignés verticalement, ils récupèrent l’eau en partie supérieure. La solution nutritive traverse le substrat (billes d’argiles) puis est distribuée par goutte à goutte au réservoir inférieur. La forme des récipients donne à l’ensemble un aspect de gouttes ruisselants le long de la façade inclinée. La paroi vitrée est en dévers de 10° pour minimiser l’exposition en pleine été. Le verre de ces «gouttes» diffracte la lumière et procure un effet de scintille-ment à la façade.

Le but n’est pas la production de masse, en effet, le bâtiment n’est pas destiné à alimenter toute la population univer-

sitaire. Il s’agit en majeure partie d’un lieu d’expérimen-tation et de diffusion des tech-niques. Certaines « parcelles de façade » pourront être attribuées à des associations étudiantes ou à des étudiants qui en font la demande. Ainsi les végétaux cultivés peuvent servir d’apport complémen-taire en produits frais.

Pôle de recherche et dévelop-pement

L’idée envisagée dans ce projet est celle d’un pôle de recherche et développement des cultures hydroponiques et de traitement de l’eau. Ce pôle s’organise autour d’un espace communautaire où les chercheurs et les étudiants peuvent échanger, cuisiner, cultiver et se retrouver. Un espace qui peut servir dans la vie quotidienne des étudiants,

Enjeux du projet : (a) se nourrir (b) optimiser une ressource, l’eau (c) lutter contre l’isolement social

(a) (b) (c)

Schéma du système hydroponique : le «goutte à goutte»


Campus 2050 | 067

car ils n’ont souvent pas la place dans leurs studios pour manger à plusieurs et pour bien cuisiner. Ces cuisines communautaires sont une sorte d’alternative au restau-rant universitaire.

Le projet répond ici à un autre enjeu : celui de lutter contre l’isolement et le «cha-cun chez-soi» par climat extrême. Ces espaces favo-risent l’interaction sociale et les rassemblements autour de préoccupations scientifiques et environnementales.

Etapes d’interventions :

(a) - Situation actuelle(b) - Conservation de l’architecture des années 60(c) - greffe contemporaine(d) - hybridation par la double peau

(a)

(b)

(c)

(d)


La nouvelle construction se greffe sur le bâtiment exis-tant, et la façade hydropo-nique vient couvrir et hybri-der l’ensemble du complexe.Un atrium est créé au milieu du projet, le long de l’an-cienne façade, amenant ainsi de la lumière au cœur du bâ-timent. Il souligne cette archi-tecture des années soixante et offre une nouvelle façon de la découvrir. On peut deviner cette façade au travers de la végétation de la double peau. Cette intervention n’est pas là pour la magnifier comme on le ferait dans une démarche de conservatisme du patri-moine par exemple.

Coupe partielle sur la double peau et sur l’existant.


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Réversibilité

Un aspect indispensable d’une architecture climatique est sa réversibilité, c’est-à-dire sa capacité à s’adapter rapidement aux variation de climat. Les façades hydropo-niques sont justement conçues dans ce but. Il s’agit de com-biner les avantages d’une double peau simple et ceux de la végétation :- D’une part l’isolation par l’air de l’espace tampon, la ventilation ajustable .- D’autre part l’oxygénation de l’air, l’humidification, le rafraîchissement et la tempé-rance grâce aux plantes.

En cas de températures éle-vées la double peau est fortement ouverte grâce à une multitude d’ouvertures. L’air circulant à travers les installations hydroponiques

est rafraîchi par l’eau et les plantes. Des brises soleils peuvent être descendu dans la double peau le long des usages intérieurs si besoin. Au rez-de-chaussée les parois vitrées pivotent sur un axe et permettent d’ouvrir très large-ment l’enveloppe et de cap-ter les vents dominants (Sud-ouest, Ouest, Nord-ouest). Les panneaux sont indépen-dants pour moduler les zones d’ouverture.

En températures très basses, la double peau sert alors à préchauffer l’air et à l’humi-difier. Grâce à cela l’énergie à dépenser pour chauffer l’air est réduite et l’effet d’air sec du chauffage est évité. De plus, profitant de la pho-tosynthèse des plantes l’air s’enrichi en oxygène.Au rez-de-chaussée l’en-semble reste fermé. Les accès

se font par des sas d’entrée lorsque les températures sont extrêmement froides.

Enfin les atriums ont égale-ment leur utilité dans la réver-sibilité de l’édifice. Lorsqu’ils sont ouverts ils captent le vent en toiture à la manière de tour à vent et profitent de l’effet de thermosiphon pour accentuer les courant d’air. Ils constituent alors des pôles de fraîcheur au sein du bâtiment. En position fermé les courants d’air sont bloqués sans priver pour autant les espaces intéri-eurs de l’apport solaire.

N

Principes de réversibilité du bâtiment : disposition face aux températures élevées (a) et basses (b)1 - rez-de-chaussée 2 - étages 3 - coupe transversale

1(a) 2(a) 3(a)

1(b) 2(b) 3(b)


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Ce projet allie les enjeux universitaires, environ-nementaux et sociaux, tout en entrant dans la stratégie d’adaptabilité aux climats extrêmes. Ce nouveau pôle de recherche et d’innovation pourrait alors faire partie de l’image de l’université de Grenoble et contribuer à sa visibilité internationale dans ce contexte de 2050.

E.E.


La grande toiture incli-née du projet sert à récupérer l’eau des précipitations. Cette eau est alors filtrée, stockée puis traitée dans une bande de service en façade nord du bâtiment. Avec une capacité approximative de 310 000 litres les cuves permettent de maintenir cette ressource à disposition toute l’année.

Cette infrastructure sert par la même occasion à l’expérimen-tation et au perfectionnement des techniques de traitement des eaux. Une partie des eaux est enrichie en nutriment et sert au fonctionnement des cultures hydroponiques.

Récupération des eaux Potentialités de confort

Organisation des espaces

L’organisation fonctionnelle du projet est proposée selon les prédispositions de confort des espaces. En fonction de son orientation, de sa confi-guration, de sa hauteur… un espace présentera un confort propre qui correspond à un type d’usage. Ainsi les es-paces destinés à des usages à faible mobilité (salle de cours, laboratoire...) se trouvent en partie haute du bâtiment; alors que les espaces à forte mobilité (hall, zones de pas-sages...) sont en partie basse. Les fonctions qui ne néces-sitent pas de lumière directe sont disposées en retrait de la façade Sud laissant ainsi l’opportunité aux espaces communautaires et de convi-vialités de bénéficier au maxi-mum de cette exposition.


Représentation d’un sondage réalisé* auprès d’une cen-taine d’étudiants du Campus de Grenoble, sur les modes de déplacements et les trajets effectués quotidiennement. La majorité des étudiants sondés sont amenés à se déplacer sur le site du Campus, afin d’y pratiquer diverses activités : manger, se divertir, étudier, se déplacer…

Ce sondage met en évidence l’importance de la mobilité journalière des universitaires sur le campus.

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Sondage

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* Illustration et étude personnelles

Campus 2050 | 071

072 | Campus 2050

photo-montages des ambiances saisonnières :par températures très élevées (1) ou très basses (2) les déplacements sur le campus doivent être assurés.

2

1

III.1. Mise en réseau du campus

Campus 2050 | 073


MiSE En réSEAu du cAMpuS

La création d’îlots de confort ne peut être une stra-tégie territoriale pertinente si ces îlots restent des unités isolées et indépendantes les unes des autres. La mise en réseau de ces entités est donc indispensable à la cohérence globale de la stratégie.

Trois échelles confortent les déplacements sur le campus. Ces échelles correspondent à la fois aux distances à parcourir, aux vitesses de déplacement et au niveau de protection et de confort sou-haité. En effet lorsque l’on entreprend un déplacement les besoins de confort ne sont pas les mêmes sur un long trajet journalier ou sur des courtes distances fréquentes. voir annexe #2

À l’échelle du territoire, un réseau de transport «doux»

(piéton, cycles) irrigue l’en-semble du campus et lie les pôles multimodaux. Ces pôles sont les lieux de changement de mode de transport, du tram au vélo, ou du bus au piéton par exemple. Le cam-pus est ainsi relié au reste de la ville par les réseaux de transports en commun.

Pour enrichir ce réseau à grande vitesse (relativement aux piétons) un second ni-veau de circulation se met en place à la manière de traverses, transversalement à celui-ci que l’on peut qualifier d’isotrope et passant. À la manière de Bernardo Secchi dans « La ville poreuse » qui qualifie différents niveaux de circulations à l’échelle d’une ville. Ce niveau permet de court-circuiter le tissu princi-pal du campus, mais surtout c’est lui qui fait le lien entre

les pôles de transports et les entrées d’îlots.

Enfin pour évoluer d’un bâti-ment à un autre au sein d’un même îlot, un troisième et der-nier niveau de circulation est nécessaire. Sur les distances les plus courtes, jusqu'à trente mètres, le confort doit être optimal. Il s’agit ici des dépla-cements les plus fréquents pour les usagers au cours d’une journée.

074 | Campus 2050

N

Mise en réseau

Trois niveaux de circulations mettent en réseaux le cam-pus de Grenoble

Circulations longues

Circulations Intermédiaires

Circulations courtes

Campus 2050 | 075

N

N

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Pour atteindre cet objectif d’îlot de confort, les liens entre les bâtiments doivent êtres traité avec la même at-tention que les bâtiments eux-mêmes. Ce dispositif doit donc proposer des expériences sensibles tout en créant des situations de confort com-parables à des intérieurs, il doit donc être réversible et s’adapter au climat extérieur. Il s’agit d’une traversée qui fait prendre de la hauteur et découvrir le paysage exté-rieur à ses usagers comme au travers d’un aquarium, d’une vitrine ou d’un point de vue remarquable. On se protège des climats extrêmes mais on ne se prive pas des sensations qu’ils peuvent procurer. On peut imaginer l’effet ressenti en hiver, en route pour la pause déjeuner par exemple, on marche dans ce tube de verre à travers lequel on peut voir les flocons tomber, puis ruisseler le long du cylindre, découvrir le paysage enneigé alors que l’on n’est pas plus habillé que dans une salle de cours. Le bouclier solaire est alors en position basse et le dispositif profite pleine-ment du faible rayonnement solaire d’hiver, favorisant au maximum l’effet de serre. Bien entendu en période chaude, la passerelle vitrée ne se transforme pas en four solaire, le bouclier solaire, ou brise-soleil amovible tourne en position haute ce qui per-met de protéger l’ensemble du rayonnement solaire. Sa forme cylindrique permet la mise en place de ce système

Circulations courtes

1 - schéma de principe climatique, rotation des brises soleils en position expo-sition à gauche et protection à droite

2 - axonométries d’une section, brise soleil, structure primaire et secondaire, ensemble des éléments

3 - Vue d’ambiance intérieure, période chaude.

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qui lui procure une réversibi-lité rapide et ajustable. Aux intersaisons les brise-soleil peuvent être ajustés très rapi-dement. La gestion peut alors être entièrement automatisée et mécanisée ou au contraire elle peut se faire manuelle-ment et indépendamment de sections en sections. Le paysage se reflétant sur le cylindre, son intégration dans le contexte est discrète tout en gardant une connotation futuriste.

D’un point de vue statique, la passerelle est constituée d’une poutre métallique en treillis « classique » dont on peut voir la composition sur la figure #2. Sur cette poutre principale, des arceaux sont fixés tous les trois mètres. Formés de profilés métal-liques cintrés, ils permettent de soutenir le reste du dispo-

existants en prenant appui de part et d’autre. Un appui intermédiaire permet de franchir de plus longues dis-tances. Cependant le dispo-sitif ne peut pas garder la même efficacité sur des dis-tances trop longues. Au-delà de 50 mètres, il semble dif-ficile d’imaginer ce dispositif sans système de ventilation et de chauffage supplémentaire par exemple.

Ce dispositif est une réponse au cahier des charges imposé par la stratégie globale de mutation et de transformation du campus pour faire face à des extrêmes climatiques. On peut imaginer d’autres variantes de ce dispositif.

E.E.

sitif. Les panneaux de verre courbes sont fixés à l’intérieur des arceaux et les maintiens des brises soleil mobiles se trouvent sur l’extérieur. Des raidisseur horizontaux en acier empêchent le fléchis-sement cette structure secon-daire. Le bas du cylindre, sous le niveau de marche de la passerelle, est couvert de zinc fixés de la même façon que les panneaux de verre. Cette partie opaque permet d’accueillir les différents ré-seaux techniques et le méca-nisme qui permet la rotation des brises soleil. Ce dernier est simplement constitué d’un moteur, d’une vis sans fin et d’un engrenage, minimisant les efforts à fournir et garan-tissant le blocage à la posi-tion souhaitée.

La passerelle se met en place sur les bâtiments neufs ou

4 - coupe d’ambiance en période froide, mettant en valeur le choc des ambiances

078 | Campus 2050

Circulations intermédiaires



Ce dispositif a pour but d’accompagner l’usager des arrêts de tram jusqu’à l’en-trée principale de l’îlot en lui offrant un niveau de confort intermédiaire. La nécessité de relier les îlots de confort aux réseaux de transports existants est un enjeu majeur. En effet, les entrées des îlots doivent être envisagées dans la même optique que le trai-tement de l’îlot. Ce dispositif assure un niveau de confort pour des distances allant de 30m à 300m. Il permet de re-lier essentiellement les arrêts de bus et de tram aux entrées des îlots et sert de repère vi-suel signalant les entrées des îlots.

Les transports en commun largement chauffés en hiver ou climatisés en été offrent des niveaux de confort sem-blables à ceux présent à l’intérieur des bâtiments. Le passage entre les transports en commun et l’intérieur des bâtiment mettent parfois l’usager dans des situations d’inconfort.

Il est question dans ce projet de mettre en place des dispo-sitifs qui nous permettent à la fois d’être protégé de la pluie et du vent en hiver et de nous rafraîchir et de nous protéger du rayonnement solaire en été. Ce dispositif est formés par une juxtaposition de mo-dule à la géométrie hexago-nale en partie supérieure. Ce système d’assemblage nous

Schéma 1: Fonctionnement Eté Schéma 2: Fonctionnement Hiver

Axonométrie filaire

Plan Ombré

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permet de mettre en place différentes variantes du pro-jet capable de s’adapter à chaque configuration d’îlot.Par ailleurs, l’enjeu pour ce dispositif est de venir marquer les temporalités journalières et saisonnières. L’ombre au sol vient guider nos parcours selon la saison, le moment de la journée et le confort recherché.

La référence au monde végé-tal est à souligner dans le projet. A l’image d’une fleur et de son receptacle, les mo-dules se déploient en partie supérieure pour venir récupé-rer l’eau de pluie. Économi-ser l’eau en été et la stocker en hiver nous paraît essentiel dans un contexte de tempé-rature extrême. Durant les périodes de sécheresse, l’eau accumulée pendant l’année permet d’assurer un arrosage constant des végétaux pré-sent sur l’îlot.

D’un point de vue structu-rel, la partie supérieure du module est constituée de 6 montants métalliques noyés dans un socle en béton. La ré-cupération de l’eau de pluie en hiver et de la rosée en été est rendue possible par une maille agrotextile tendue.

Constituée par un fil tissé en polyéthylène, elle est suspen-due à plus de 3m de hauteur. L’eau y ruisselle par capila-rité et finit sa course dans des cuves sous terre. A la base des socles, un système de bassin planté de végétaux aquatique (papyrus, thalia dealbata, eschscholzia cali-fornia) permet de rafraîchir l’air environnant en été. L’as-pect translucide de la maille permet de filtrer la lumière. Par un procédé de rayonne-ment et de convection, cette combinaison de modules de-vient un pôle de fraîcheur à l’échelle de îlot.

L’hiver, en revanche, dans une situation où les tempéra-tures atteignent facilement les -10°C, la maille gèle et crée une protection à la pluie. La disposition de toile en ETFE entre les modules permettent de protéger l’usager des vents dominant l’hiver.

F.S

Coupe d’Ambiance

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L’enjeu est de mettre en place un réseau qui permette aux individus présents sur le campus de se déplacer. Cette circulation couvre une distance de 300m à 1000m. Elle est plus développée et relie d’avantage d’îlots que le tram actuel. Cette circula-tion recrée un espace linéaire de traversée qui permet aux individus de circuler dans le campus tout en étant à l’ex-térieur, au contact de l’envi-ronnement et de l’ambiance extèrieure. Cependant, cir-culer dans des conditions cli-matiques extrêmes nécessite des aménagement et des adaptations afin d’obtenir un confort de circulation.En hiver, nous offrons une protection partielle au vent et à la pluie.En été, nous proposons

une protection partielle au soleil, avec un espace ombragé semi-enterré et ventilé naturellement.Afin de quantifier le confort recherché, nous évaluons l’in-dice du niveau d’habillement (Annexe 2) souhaité dans une circulation de ce type. L’indice de niveau d’habil-lement d’individus exposés sans protection à une tem-pérature de -40°C en hiver est de 4clo (indice d’habil-lement) en moyenne. Nous souhaitons que l’individu qui se trouve dans ce type de cir-culation en hiver ne dépasse pas un indice d’habillement de 2clo, ce qui correspond à une température ressen-tie oscillant entre 0 et 10°C.L’indice du niveau d’habille-ment exposé sans protection à une température de 45°C

Circulations longues

en été est de 0 à 0,03clo. Nous souhaitons que l’indi-vidu qui circule dans ce type de circulation en été ne dépasse pas les 0,2 à 0,4clo, ce qui correspond à une température ressentie oscillant entre 30 et 35°C.Le projet se développe en deux séquences différentes. Cela permet au parcours qui est assez long pour un individu circulant à pied d’être diversifié. La linéarité et la monotonie de la pro-menade sont ainsi évitées.La première séquence se com-pose de trois parties fixes en béton. Semi-enterrée, elle permet aux individus de cir-culer abrités des intempéries. La seconde au niveau du sol pour permettre une circulation libre et totalement exposée au climat. La troisième est uti-



Coupe perspective d’ambiance

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Schéma EtéSéquence 1

Schéma HiverSéquence 1

lisée comme protection, la cir-culation y est impossible. Un grillage relie la partie supé-rieure à la partie disposée à la hauteur du sol. Ce grillage permet une adaptation hiver-nale et estivale de la circula-tion. En effet, avec les pluies et la neige hivernale, l’eau est emprisonnée entre la trame de la grille, qui gèle. Cela crée une protection naturelle face aux vents souvent insis-tants en hiver. En revanche, lorsque les températures exté-rieurs sont très chaudes (en été), le grillage permet de laisser passer l’air pour créer une ventilation naturelle.



La seconde séquence est for-mée d’un mur droit, constitué de deux faces différentes. La première capte le soleil et son rayonnement pour en resti-tuer la chaleur à l’individu qui est proche de celle-ci. La seconde repousse ce rayon-nement afin de conserver une paroi fraiche. L’individu qui circule a donc le choix : s’ex-poser à la chaleur du rayon-nement ou s’en protéger.

A.S.

Schéma Parois qui Capte et diffuse la chaleur

Schéma Parois qui réfléchit la chaleur

Séquence 2 Séquence 2

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Campus 2050 | 085

Cette étude se base sur une hypothèse climatique forte et exagérée afin de proposer une architecture prospective. Au risque que le projet soit qualifié d’utopique il s’agit de se proje-ter au plus loin, à la fois dans le temps et dans l’ampleur de l’hy-pothèse. Les études scientifiques présentent des estimations, mais ne peuvent prédire le climat des cinquante prochaines années comme l’on prédit les tempéra-tures de la semaine. De plus des désaccords existent au sein des différentes communautés scien-tifiques, certaines se disent cli-mato-sceptiques d’autres beau-coup plus optimistes ou encore certaines pensent que le sort est déjà joué, les climato-pessi-mistes. Notre rôle n’est pas de donner raison à l’une ou l’autre, mais nous avons choisi une hypo-thèse pour appuyer notre raison-nement et développer des théo-ries et projets architecturaux.

La stratégie mise en place et développée ici s’appuie sur cette hypothèse extrême mais elle est également pertinente au-jourd’hui. Cet hiver 2012 le ther-momètre est descendu à –14°C à Grenoble et il n’est plus rare

qu’il dépasse les 35°C en été ; sans parler du printemps qui n’a cessé de nous surprendre avec des écarts de températures de 30°C sur une même semaine.

Le confort thermique est une composante indispensable dans ce projet mais un point parti-culier a été les préoccupations connexes de la vie en climats extrêmes En plus de l’adapta-tion thermique, il est question de rendre la vie agréable dans les espaces créés. Cette notion de confort passe donc entre autres par la favorisation de l’activité sociale et le maintien d’une diversité d’ambiance. Les futurs usagers ne sont pas des cosmo-nautes ou des sous-mariniers en-traînés et préparés à vivre dans un confort minimum, il s’agit bien de la vie de tous les jours.

Un campus peut être comparé à une ville simplifiée et de taille réduite. Ce site constitue donc une base d’étude qui permet-trait d’étendre les conclusions à une échelle plus grande et plus complexe, celle de l’habitat et de la ville en général.

concluSion

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cAMpuS 2050bibliogrAphiE Et SourcES

Projets

Work architectes, PS 216 Edible schoolyard 2009 et Locavore Fantasia 2008,site Internet : http://work.ac/

Kuwabara Payne McKenna BlumbergTour de bureaux de Manito-ba Hydro, Toronto, Canada, 2009

Sanaa ArchitectesRolex learning center, Lau-sane, Suisse 2007-2010Glass Pavilion, Toledo Mu-seum of Art, Toledo Ohio, 2005

Burckhardt and partner, MFO Park, Zurich, Suisse, 1998-2002

Putmann A.,Le Pershing Hotel, Parishttp://pershinghall.com/

COX Group, Marina Bay bridge, Singapour, 2010

Jourda et Perraudin,Académie de formation de Herve, 1998

Philippe Rahm, site Internet www.philippe-rahm.com/

Ecosystema UrbanoMeteorological Museum, 2003

Lacaton et Vassalsite Internet: www.laca-tonvassal.com

Grimshaw NicholasJardin Botanique Eden

Richard Buckminster Fullerprojets de sphères géodé-siques

Broggini F., blue offices, «tensegrity»Pedretti M. et Broggini F., «tensairity»

Ouvrages

Secchi B., Viganò P., La ville poreuse - Un projet pour le Grand Paris et la métropole de l’après-Kyoto, ed. Métis presses, 2011

Petropoulou C., Développe-ment urbain et eco-paysages urbains (Mexico Athènes), ed. l’harmattan, 2011

Heschong L., Le guide de l’architecture bioclimatique, ed. Parenthèses, 1981

Heschong L., Architecture et volupté thermique, Paren-thèses, 1981

Slavid R., Extreme architec-ture, building for challenge environnement, 2009Traduit par King L., Architec-ture des limites, 2009

Liébard A., DE Herde A. Traité d’architecture et d’urbanisme bioclimatique, Editions Le Moniteur, 2006

Lavigne P., Fernandez P., Concevoir des bâtiments bioclimatiques, principes et méthodes, Editions Le Moni-teur, 2009

Zazachowicz W., Curitiba, «une ville faite pour les gens, pas pour les voitures», Télé-

rama n°3075, 2008

Blaisse P., Inside Outside, Monacelli Press, 2009

Galindo M., Desert architec-ture, ed. Braun, 2008Galindo M., Ice architecture, ed. Braun, 2008

Helmut C. Schittich, Sobek W., Construire en verre, ed. presses polytechniques, 2001

Rice P., Dutton H., Le verre structurel, Edition du moni-teur, 1990

Helmut C. Schittich, Sobek W., Karl J. Habermann, Con-struire en acier, ed. presses polytechniques, 2003 ; pp 338-342 the skywalk

Topham S. et Smith C., Xtreme houses, Prestel Publishing, 2002

Banham R., The architecture of the well-tempered environ-ment, University of Chicago Press, 1969

Observatoire national sur les effets du réchauffement climatique (ONERC), Villes et adaptation au changement climatique, ed. La documen-tation française, 2011

Pigeat JP., Les jardins du futur, Conservatoire interna-tional des parcs et jardins et du paysage, 1992-2002

Mostaedi A., Urban Spaces, Monsa, 2009

Campus 2050 | 087

cAMpuS 2050bibliogrAphiE Et SourcES

Articles et Revues

Subrémon H,. Le Climat de chez soi, Une fabrication saisonnière, Ethnologie Fran-çaise 2010/4 (Vol.40).

Monin M., Vents locaux et vents généraux dans la région de Grenoble, Revue de géographie Alpine, 1962, Volume 50, Numéro 50-1, pp. 37-58

Plemenka S., L’aspect biocli-matique de l’habitat verna-culaire, Arch. & Comport./ Arch. & Behav., Vol.10, n°1, p.27-47

L’agriculture métropolitaine, métropoles urbaines, Les cahiers thématiques de Lille #11, Revue de L’E.A. Lille, édition de la maison des sciences de l’homme, 2012

Criticat #9 mars 2012, Me-tropol Parasol – une ombre pour la ville, Seville

Case study yard, the desert city as an ancient living exemple of ecocity par Are-zan Mamshizade

Solution Béton, Les archi-tectures de l’eau, extrait de Construction modernes #120, ed. Cimbéton, juillet 2005

Casabella de thonon, Carlot-ta #787 Mars 2010, Fanucci e Ferraz, bread museum, Ilopolis, Brésil, pp 38-47

L’architecture d’aujourd’hui, périodique #81 pp 96-99, Pavillon de l’Allemagne, exposition de Bruxelles

1958/1959

Sources Internet

nysunworks.org

www.windowfarms.org

www.new-territories.com/lostinparis.htm

http://www.designyc.org/the-greenhouse-project-in-east-new-york

www.scidev.net/fr/opinions/le-stockage-de-l-eau-a-besoin-d-une-approche-fond-e-sur-des-preuves.html

¹ - théorie de lamarCkhttp://www.hominides.com/html/theories/theories-evolu-tionnisme-lamarck.php

Confort thermique1- www.cder.dz/download/Art11-2_14.pdf

2- www.stluc-bruxelles-esa.be/spip.php?article695

3- simpfri.cemagref.fr/...AFF/.../09-Session-3-Char-pentier-Français.pdf

4- http://www2.ademe.fr/servlet/KBaseShow?sort=1&cid=96&m=3&catid=15039

5- http://www.passivact.com/Infos/InfosConcepts/files/ConfortThermique-Hiver-Ete.html

6- http://www.webreview.dz/spip.php?article1831

7- bu.umc.edu.dz/theses/ar-chitecture/BAD5112.pdf

8- www-climat.arch.ucl.ac.be/recherches.htm

9- www.cairn.info/load_pdf.php?ID_ARTICLE=INSO_155_0090

10- http://www.xpair.com/lexique/definition/confort_thermique.htm

11- http://audience.cerma.ar-chi.fr/cerma/pageweb/theo-rie/solaire/rayont_solaire.html

12- http://www.grenoble.archi.fr/chaleursurbaines/sommaire_actu.php

IndIce d’habIllement1- www.ergonomie.chups.jussieu.fr/op2_t5_bk.pdf

2- www.batitherm.ch/pdf/batitherm-le-confort-ther-mique.pdf 3- www.inrs.fr/accueil/dms/inrs/CataloguePapier/.../TI-DW.../dw57.pdf

4- iut-tice.ujf-grenoble.fr/tice-espaces/GC/thermique/.../confort.pdf

arChiteCture VernaCulaire1- www.alphouse.fr/Architec-ture-vernaculaire.html

stratégies animaleswww.conservation-nature.frfr.wikipedia.org/wiki/Adap-tation_au_changement_cli-matiquewww.univers-nature.com/dos-sier/nature_hiver.html

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Campus 2050 | 089

AnnExES

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cAMpuS 2050AnnExES

Annexe 1 : « Plug » Espace de travail mobile et modulable

Les interventions repensent les usages au sein du campus, se déplacer, se nourrir, échanger… et tra-vailler. Une réflexion à été portée sur les espaces de tra-vail, l’évolution des manières de travailler impliquent des modifications sur ces espaces. Entre le travail individuel et collectif, la collaboration de deux à six personnes est la plus fréquente. Il manque au-jourd’hui des espaces qui per-mettent de travailler en en pe-tit groupe. Il s’agit de lieux de configuration intermédiaire entre la bibliothèque universi-taire, le studio étudiant et la salle de classe.

Les intentions de projet ont évolué d’une structure tota-lement indépendante à un élément plus léger, plus ma-niable entre le mobilier et le dispositif architectural. Ces espaces de travail sont modu-lables et personnalisables et permettent d’ajuster les para-mètres de confort souhaités par les usagers :

- plus d’intimité de travail- protection de la pluie ou de la vue, - déplacement du dispositif vers des sphères de confort privilégiées- déplacement dans des zones exposées ou non au rayonne-ment solaire- modulation de l’espace en fonction du nombre d’usager

Il s’agit d’une déformation de

l’espace de travail par le(s) corps et l’usage.

A l’image d’une carapace ou d’une coquille, le « plug » permet d’investir les différents espaces des îlots de confort pour y travailler avec les amé-nités nécessaires et surtout la possibilité de choisir les para-mètres du confort souhaité.

2 - Évolution des intentions de projet du module indépendant au « plug » mobile

1 - Modulation du « plug » : (a) déplacement (b)(c) déploiement (d)(e)(f) ajustement de la zone d’intimité et de protection

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

Rez de chaussée 1:50

A Coupe AA 1:50

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cAMpuS 2050AnnExES

Niveau de protectionSemi protection au climat extérieur.

Ressentie hiverProtection au vent et à la pluie

Ressentie étéombragé, ventilation naturelle fraicheur

Indice du niveau d’habillement

H: de 0,6 à 1,2 clo 10° à 19°

E: de 0,2 à 0,4 clo 25°à 30°

CARACTERISTIQUES

Niveau de protectionProtection totale du climat extérieur. Hors air, hors eau.Ressentie hiverconfort thermique semblable à l’inté-rieur des bâtimentsRessentie étéconfort thermique semblable à l’inté-rieur du bâtiment


H: de 0,4 à 0,6 clo 19° à 22°

E: de 0,2 à 0,4 clo 22°à 25°

Niveau de protectionExposition au climat extérieur

Ressentie hiverProtection partielle au vent et à la pluie.

Ressentie étéProtection partielle au soleil espace ombragé ventilé natuellement


H: de 1,2 à 2 clo 0° à 10°

E: de 0,2 à 0,4 clo 30°à 35°

Niveau de protectionAucune protection

Ressentie hiverAucune protection, ou protection natu-relle.

Ressentie étéAucune protection, ou protection natu-relle.


H: de 2 à 4 clo -40 ° à 0°

E: de 0 à 0,03 clo 35°à 45°

0 à 30M 30M à 200M 200M à 1kM ∞

0,6clo 0,9clo 1,2clo 1,2clo 2clo 2clo 4clo0,4clo 0,6clo

0,2clo 0,4clo 0,2clo 0,4clo 0,2clo 0,4clo 0clo 0,03clo

Annexe 2 : Niveaux de confort en fonction des distances de déplacement

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cAMpuS 2050AnnExES

Annexe 3 : Définitions des notions de confort

déFinitionS

- Énergie thermique : lorsque l’on place deux corps en contact, ils échangent spon-tanément de l’énergie ther-mique.

- Température éolienne : pour exprimer la température res-sentie sous l’effet du vent, aussi connue sous tempéra-ture subjective, impression du chaud et du froid, ou encore température du vent.

- Température sèche : tempé-rature classique donnée par un thermomètre mais protégé de l’humidité et des radia-tions.

- Température humide ou température du thermomètre mouillé : thermomètre sur le-quel l’eau s’évapore. La tem-pérature humide est toujours inférieure à la température sèche; elles sont d’autant plus égales que l’humidité relative est proche de 100%.

- Refroidissement éolien : parfois appelé facteur vent dans le langage populaire, désigne la sensation de froid par le vent sur un organisme qui dégage de la chaleur et qui s’ajoute à la tempéra-ture réelle de l’air ambiant. Refroidissement éolien dé-signe une sensation ressentie directement par le corps d’un être vivant à sang chaud. La sensation de refroidissement

diStAncE / conFort piétonnE

- Le piéton parcourt jusqu’à 1km.Entre 800m et 1km: seulement 17% des piétons circulent- Vitesse moyenne piéton: 4,8km/h

Temps:- 0 à 300m: 0 à 3 minutes- 1,2km à 2,5km: 22 à 26 minutes- Jusqu’à une distance de 1km, marche est le moyen de transport le plus rapide

Itinéraire:- Trajet le plus court souvent emprunté- Proposer des parcours variés

Confort:- Processus d’adaptation- Critères quantitatifs- Critères qualitatifs

- Confort thermique- Confort au vent- Confort respiratoire- Confort visuel- Confort acoustique- Confort par rapport aux intempéries

limite d’inconfort : P(U + su > 6m/s) < Pmax ,Pmax vaut 5% pour un long séjour immobile,10% pour un court séjour immobile et 15% pour flâner.

limite de danger : P( U + 3 su > 20m/s) < Pmax,Pmax = 4 heures/an.

corpS huMAin

- Corps humain entre 36,5 et 37°C. Inconfort si T° inté-rieure ou supérieure.- Homme nu au repos: 40°C / -15°C. Confort subjectif- Perte moyenne chaleur hu-maine: 70 à 700W

- Bilan Énergie d’une per-sonne= M + Rabs – Cond – Conv – Evap – TreM: l’énergie métabolique du corpsRabs: rayonnement (solaire et terrestre) absorbéCond: perte (ou gain) de cha-leur par conductionConv: perte (ou gain) de cha-leur par convectionEvap: perte de chaleur par évaporationTRe: rayonnement terrestre émis par corps

est variable d’un individu à l’autre et l’indice de refroidis-sement éolien est une quanti-fication du taux de perte de chaleur.

Campus 2050 | 093

cAMpuS 2050AnnExES

rESSEnti

Vent:- Ressenti à partir de 4,5m.s-1 (T° ext. 10°C)- Confort à 5m.s-1 (T° ext. 10°C)- Marche très difficile à partir de 10m.s-1 (T° ext. 10°C)

Rayonnement solaire- Ressenti à partir de 300w/m2- Lieu ombragé sous arbre: 15° à 20°C de moins ressenti

- A -20°C, vent de 50 km/h = baisse température perçue par le corps de 15°C. Soit T° de -35° perçue

Soleil OmbreEte T°x T°x + 2 à 3°C pour le

même ressenti

Hiver Confort à -‐4°C Confort à 4°C

AdAptAtion

Végétation:- Apporte ombre- Rayonnement solaire dimi-nué par Feuillus: transmissi-vité faible- Végétation + Eau: rafraî-chissement

Matériaux:- Clairs: frais, forte capacité thermique- Sombre: chaud, diurne, faible capacité thermique

Serre: - îlot chaleur- moteur du changement climatique

Transfert chaleur: - Air chaud monte

- Rayonnement: multiplication surfaces pour renvoie d’éner-gie- Rayonnement reçu par Toi-tures, Murs Verticaux- + personnes= air + chaud

Vent:- Protection l’hiver et mi-sai-son

Tableau Personnel

Schéma Personnel

Source: L’Ademe

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cAMpuS 2050AnnExES

lES EchEllES

Niveaux d’adaptations:1- Physique -Habillement, changer son environnement-2- Physiologique -Transpira-tion-3- Psychologique -Attente, Expérience du lieu, Temps d’exposition, Stimulation envi-ronnementale-

Échelles climatiques:1- Échelle micro climatique2- Échelle méso climatique3- Échelle macro climatique

charte biocLimatique d’oLgyay

Stratégies bio climatiques utiles:- ouverture maximale à l’ensoleillement pour les mois de janvier, février, mars, novembre et décembre.- ouverture à l’ensoleillement et une possibilité d’ombrage pour les mois d’avril, mai et octobre.- ouverture à l’ensoleillement ainsi que zones ombragées et exposées à une ventilation naturelle pour lesmois de juin, juillet, août et septembre.

Bilan : B (W/m²) SensationB < -150 Très froid-150 < B < -50 Froid-50 < B < 50 Confortable50 < B < 150 Chaud150 < B Très chaud

conFort d’ambiance

- Repères perceptifs qui aident le citadin à se situer dans l’espace et le temps- Ambiances visuelles, sonores et climatiques qui traduisent le vécu sensible d’un lieu et participent à la perception d’une identité cohérente.- Possibilités d’adaptation des éléments d’aménagement d’un espace public = offrir certain contrôle, possibilité de participation = sensation de confort

Facultés d’adaptations:- Influence des prévisions des piétons: habillement + adap-tation psychologique.- Motivation à se trouver en un lieu.- Courte durée d’exposition (arrêt de transport en com-mun,…).- Possibilité de se déplacer vers un autre type d’am-biance

Source: L’Ademe

ArchiMAg - n u m é r o h o r s s é r i e

Sauvons nous du climat ! Telle est notre préoccupation commune.

Notre hors-série de ce mois-ci est consacré aux chan-gements climatiques qui affectent notre mode de vie et qui font le mal des années 2050. Le monde connaît aujourd’hui des variations climatiques importantes : du polaire au caniculaire, dépassant alors toutes pré-visions établies 40 ans auparavant. C’est l’ensemble de notre année climatique qui s’est petit à petit bou-leversée.

Comment pouvons-nous nous adapter face à ces chan-gements ? Comment l’architecture peut-elle offrir de nouvelles façon d’habiter le bâtiment et ses abords ? Le campus de Grenoble demeure aujourd’hui un exemple parlant à l’échelle mondial en terme d’adap-tation climatique. Ce numéro spécial s’appuie sur un rapport d’étude établi en 2012 «L’avenir commence aujourd’hui : adaptation climatique du campus» pour mieux comprendre comment Grenoble a su anticiper ce phénomène qui préoccupe tant aujourd’hui. Leur démarche a été de réaliser un diagnostic du campus de 2012 tout en envisageant les transformation clima-tique futures. Ce procédé proposé par les auteurs du projet rapporté dans notre numéro leur permet de mettre en relief des situations potentiellement géné-ratrice de projet. Un plan d’action mis en place à l’échelle du territoire et à l’échelle du bâti énonce les qualités attendues. Les réponses architecturales avan-cées sont des réponses personnelles et propre à leur sensibilité.

Editeur ArchiMag

2050, comment faire face à la crise climatique ?

Documents

architecte dintrieur

enseignant ensa

enseignant associ ensa

grenoble master architecture

responsable du master

grenoble reprsentant

cultures sensibles

nicolas tixier