S5-A52 : 1er CYCLE LICENCE
Semestre 5
ARCHITECTURE CONSTRUCTION, SCIENCES ET TECHNIQUES POUR L'ARCHITECTURE
Responsables de semestre : Xavier Bucchianeri Aly Abdelmagid Mohammad Mansouri Valentin Carpentier
A521 : ÉCOLOGIES DES SYSTÈMES URBAINS
Responsables : Xavier Bucchianeri
Objectifs
L’enseignement a pour objectif d’introduire les étudiants aux connaissances scientifiques de base nécessaires à la construction bioclimatique. L'objectif est de motiver les étudiants à intégrer les enjeux climatiques et énergétiques dans la conception de projet par les outils numériques pas seulement pour évaluer le projet mais surtout pour en enrichir la conception dès le début du projet.
Contenu
Il s’agit d’une introduction aux bases de l’énergie et du climat liés à la notion de développement durable pour comprendre les stratégies passives de conception bioclimatique sur les échelles, urbain, bâtiment et matériaux. Les cours magistraux couvrent les notions suivantes :
Les bases de l’énergie, climat et confort :
• Les problématiques de l’urbanisation et de consommation énergétique
• la notion de l’énergie, les bases de la thermodynamique et transferts de chaleur
• l'analyse du site et les zones climatiques
• Le confort thermique
Les strategies passives:
• Climat urbain ( concommation d'energie et l' ensoleillement )
• Conception volumétrique, zonage, ensoleillement, et ventilation des bâtiments.
• Bilan thermique de bâtiment, gains et déperdition énergétiques.
• Caractéristiques thermiques des matériaux de constructions.
• Énergie solaire photovoltaïque
• Le vitrage isolant thermique
• Bilan thermique d’une paroi opaque, et l’isolation
Les bases de l’énergie, climat et confort :
• Les problématiques de l’urbanisation et de consommation énergétique
• la notion de l’énergie, les bases de la thermodynamique et transferts de chaleur
• l'analyse du site et les zones climatiques
• Le confort thermique
Les strategies passives:
• Climat urbain ( concommation d'energie et l' ensoleillement )
• Conception volumétrique, zonage, ensoleillement, et ventilation des bâtiments.
• Bilan thermique de bâtiment, gains et déperdition énergétiques.
• Caractéristiques thermiques des matériaux de constructions.
• Énergie solaire photovoltaïque
• Le vitrage isolant thermique
• Bilan thermique d’une paroi opaque, et l’isolation
Mode d'évaluation
Examen, présence et contrôle continue
Heures
Cours magistraux : 24.00
Travaux dirigés : 0.00
Crédit ECTS
3.00
Coefficients
30.00
A522 : TD - INTRODUCTION à la CONCEPTION BIOCLIMATIQUE
Responsables : Aly AbdelmagidXavier BucchianeriAly AbdelmagidXavier Bucchianeri
Objectifs
• Relier les bases théoriques des stratégies bioclimatiques acquises pendant le cours avec leurs applications dans l'architecture par des outils physiques / numériques de conception et d’analyse des ambiances du projet.
• Acquérir des méthodes de conception base sur l'optimisation et de l’analyse du comportement énergiques des bâtiments.
• Connaître les orientations, organisations, masses et matériaux optimales pour une conception bioclimatique et leur influence sur la consommation d'énergie pour la réduction de la demande pour le chauffage.
• Motiver les étudiants à intégrer les enjeux climatiques et énergétiques dans la conception de projet pas seulement pour évaluer le projet mais surtout pour en enrichir la conception dès le début du projet.
• Acquérir des méthodes de conception base sur l'optimisation et de l’analyse du comportement énergiques des bâtiments.
• Connaître les orientations, organisations, masses et matériaux optimales pour une conception bioclimatique et leur influence sur la consommation d'énergie pour la réduction de la demande pour le chauffage.
• Motiver les étudiants à intégrer les enjeux climatiques et énergétiques dans la conception de projet pas seulement pour évaluer le projet mais surtout pour en enrichir la conception dès le début du projet.
Contenu
Les étudiants peuvent choisir entre un exercice numérique d’analyse énergétique avec Revit ou la réalisation d’une maquette physique.
L’exercice numérique : permettre aux étudiants, de définir des possibilités morphologiques d’un projet de logement urbain à Lille en assurant un maximum profit de gain solaire et une consommation énergétique minimum au cours de l’hiver. Après une introduction au l’interface de revit et aux outils de modélisation volumétrique, l’exercice est organisé sur trois axes :
• Ombrage et course solaire: l’analyse de parcours solaire et de l’ombre accumule sur le site urbain et les façades dans une période donnée.
• L’irradiation solaire : optimiser la masse, l’orientation et l’organisation des ensembles de logements pour capter la maximale insolation au cours de l’hiver sur les façades et le site.
• La consommation énergétique: Modifier la masse, les matériaux l'isolation thermique des parois et le rapport du vitrage pour minimiser la consommation énergétique.
L’exercice physique : L’exercice porte sur l’étude de l’effet de l’ombrage et la course solaire sur les bâtiments par restituer la courbe de soleil à tous les instants et en toute latitude par la mise en œuvre de dispositifs physiques (Héliodon). L’exercice est organisé sur trois axes :
• L’étude des méthodes de projection cylindrique et stéréographique de parcours solaire
• La réalisation d’un Héliodon a l’échelle.
• Analyse de l’ombrage sur une maquette de projet.
L’exercice numérique : permettre aux étudiants, de définir des possibilités morphologiques d’un projet de logement urbain à Lille en assurant un maximum profit de gain solaire et une consommation énergétique minimum au cours de l’hiver. Après une introduction au l’interface de revit et aux outils de modélisation volumétrique, l’exercice est organisé sur trois axes :
• Ombrage et course solaire: l’analyse de parcours solaire et de l’ombre accumule sur le site urbain et les façades dans une période donnée.
• L’irradiation solaire : optimiser la masse, l’orientation et l’organisation des ensembles de logements pour capter la maximale insolation au cours de l’hiver sur les façades et le site.
• La consommation énergétique: Modifier la masse, les matériaux l'isolation thermique des parois et le rapport du vitrage pour minimiser la consommation énergétique.
L’exercice physique : L’exercice porte sur l’étude de l’effet de l’ombrage et la course solaire sur les bâtiments par restituer la courbe de soleil à tous les instants et en toute latitude par la mise en œuvre de dispositifs physiques (Héliodon). L’exercice est organisé sur trois axes :
• L’étude des méthodes de projection cylindrique et stéréographique de parcours solaire
• La réalisation d’un Héliodon a l’échelle.
• Analyse de l’ombrage sur une maquette de projet.
Mode d'évaluation
Numérique: Pdf. L'analyse numériques, les observations, comparaison et conclusions tirées.
Physique : Pdf. La maquette physique, les observations et conclusions tirées.
Physique : Pdf. La maquette physique, les observations et conclusions tirées.
Travaux requis
Numérique: Dossier de TD (.pdf) travail en groupe sur l’analyse comparative des propositions et l’optimisation énergétique du projet les outils numériques (Revit et Insight 360) (À voir le fiche de l'exercice )
Physique: Dossier de TD (.pdf) travail en groupe sur la réalisation du maquette physique de la course solaire et l’ombrage.
Physique: Dossier de TD (.pdf) travail en groupe sur la réalisation du maquette physique de la course solaire et l’ombrage.
Heures
Cours magistraux : 0.00
Travaux dirigés : 0.00
Crédit ECTS
3.00
Coefficients
20.00
A523 : INITIATION MORPHOLOGIE
Responsables : Mohammad Mansouri
Objectifs
Ce cours traite des thèmes de morphologie générale qui étudient plus particulièrement ce qui se manifeste par l’espace et par la matière. Il introduit les étudiants aux méthodes de mise en forme et aux concepts élémentaires de morphologie.
Contenu
Ce cours traite des thèmes de morphologie générale qui étudient plus particulièrement ce qui se manifeste par l’espace et par la matière. Il introduit les étudiants aux méthodes de mise en forme et aux concepts élémentaires de morphologie.
En partant de l’idée que la forme représente un moyen de connaissance, on traitera la forme par sa pratique même, tout au long des diverses explorations proposées, se traitent les outils théoriques et numériques pour aborder concrètement la mise en forme architecturale. Pour ce faire l'attention est portée sur des systèmes morphologiques simples.
Approche intégrée à la fois théorique, pratique (maquettes physiques) et numérique.
Les cours traitent des méthodes physiques pour trouver la forme, des méthodes numériques pour la génération algorithmique, des méthodes de la statique graphique pour la réalisation des maquettes.
Contenus :
- Introduction aux surfaces courbes : Courbures d’une surfaces, Analyses des propriétés locales, Droites génératrices, Lignes principales de courbures
- Les surfaces développables et d’égale pente
- Les pavages sur une surface plane
- Les nexorades, morphologie de ces systèmes et maquette à partir d’un dessin de pavage
- Les systèmes funiculaires et la statique graphique
- Le plis
Travaux dirigés sous formes de workshop « Génération et matérialisation de surfaces courbes»
Le workshop vise à trouver des formes (form finding) de haute qualité morphologique et de hautes performances structurales, grâce à une approche qui se place sur l’interface entre l’architecture et l’ingénierie. Les td seront consacrés à réaliser des maquettes par des processus de conception numérique génératifs et analytiques.
Organisation d’une expo en collaboration avec LaFabL{e}.
Méthode :
- Maquettes physiques (matériaux : chainettes, polystyrène, carton, tissu, plâtre)
- Maquettes numériques
- Fabrication numérique à l’aide de la machine à découpe laser (carton ou contreplaqué)
En partant de l’idée que la forme représente un moyen de connaissance, on traitera la forme par sa pratique même, tout au long des diverses explorations proposées, se traitent les outils théoriques et numériques pour aborder concrètement la mise en forme architecturale. Pour ce faire l'attention est portée sur des systèmes morphologiques simples.
Approche intégrée à la fois théorique, pratique (maquettes physiques) et numérique.
Les cours traitent des méthodes physiques pour trouver la forme, des méthodes numériques pour la génération algorithmique, des méthodes de la statique graphique pour la réalisation des maquettes.
Contenus :
- Introduction aux surfaces courbes : Courbures d’une surfaces, Analyses des propriétés locales, Droites génératrices, Lignes principales de courbures
- Les surfaces développables et d’égale pente
- Les pavages sur une surface plane
- Les nexorades, morphologie de ces systèmes et maquette à partir d’un dessin de pavage
- Les systèmes funiculaires et la statique graphique
- Le plis
Travaux dirigés sous formes de workshop « Génération et matérialisation de surfaces courbes»
Le workshop vise à trouver des formes (form finding) de haute qualité morphologique et de hautes performances structurales, grâce à une approche qui se place sur l’interface entre l’architecture et l’ingénierie. Les td seront consacrés à réaliser des maquettes par des processus de conception numérique génératifs et analytiques.
Organisation d’une expo en collaboration avec LaFabL{e}.
Méthode :
- Maquettes physiques (matériaux : chainettes, polystyrène, carton, tissu, plâtre)
- Maquettes numériques
- Fabrication numérique à l’aide de la machine à découpe laser (carton ou contreplaqué)
Mode d'évaluation
Réalisation de la maquette de groupe et affiche A1 finale. (50% de la note)
Dossier individuel sur un sujet de morphologie structurale (4 pages max) (un type de surface, analyse morphologique d’un projet, génération numérique d’une surface…). (50% de la note)
Dossier individuel sur un sujet de morphologie structurale (4 pages max) (un type de surface, analyse morphologique d’un projet, génération numérique d’une surface…). (50% de la note)
Heures
Cours magistraux : 12.00
Travaux dirigés : 0.00
Crédit ECTS
1.50
Coefficients
20.00