Figuig-Maroc part1 etude-quartier-free-cooling - Habiter-Autrement
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Directeur de projet: Marc Mimram<br />
Rapporteur: Éric Lapierre<br />
Personnalité invité: M’hamed Ammari<br />
Présentation<br />
Centre social Filala (<strong>Figuig</strong> <strong>Maroc</strong>)<br />
07/11/2007 1
Le contexte<br />
07/11/2007 2
Contexte général<br />
• Désert du Sahara<br />
• Sécheresse de 15 années<br />
• Disparition de l’économie vivrière du<br />
commerce<br />
• Fermeture des frontières<br />
• L’altitude de 1000m et les contrastes<br />
climatiques<br />
07/11/2007 3
Entouré par 300km de désert<br />
07/11/2007 4
Aires désertiques<br />
07/11/2007 5
07/11/2007 6
Contexte idéal<br />
• Organisation<br />
• Point de sources d’eau naissante (Ksours)<br />
• Conscience forte du « <strong>quartier</strong> »<br />
• Enclavement et zones frontière stratégique<br />
• Démographie de substitution<br />
• Économie basée sur les dons<br />
• La palmeraie perd sa réalité économique<br />
• Les nomades nouveaux venus par le centre<br />
• Le <strong>quartier</strong> de El Maiz vend des lots aux<br />
nomades<br />
• Importante mutation sociale ces 20 dernières<br />
années<br />
07/11/2007 7
La palmeraie de <strong>Figuig</strong><br />
Thèmes<br />
• Plan de 1983<br />
• Extension du bâti en bordure<br />
de la palmeraie<br />
Quartier de Filala<br />
07/11/2007 8
Évolution de la palmeraie<br />
Thèmes<br />
• Plan de 1983<br />
• Extension du bâti en bordure<br />
de la palmeraie<br />
Talweg au nord du <strong>quartier</strong><br />
Route périphérique<br />
Quartier de Filala<br />
Quartier d’installation des nomades<br />
Rupture géologique<br />
Extension principale de <strong>Figuig</strong><br />
Assainissement par lagunage<br />
07/11/2007 9
Identification des <strong>quartier</strong>s<br />
Thèmes<br />
• Plan de 1990<br />
• Extension du bâti en bordure<br />
de la palmeraie<br />
Talweg au nord du <strong>quartier</strong><br />
Route périphérique<br />
Quartier de Filala<br />
Quartier d’installation des nomades<br />
Quartier de Filala<br />
Extension de la palmeraie sur le pompage<br />
07/11/2007 10
Le fonctionnement hydraulique<br />
Thèmes<br />
• <strong>Figuig</strong> est un oasis qui puise<br />
ses ressources dans la nappe<br />
et dont l’arrosage est alimenté<br />
par des sources jaillissantes<br />
Quartier Filala<br />
Les sources jaillissantes de <strong>Figuig</strong><br />
Conduits souterrains<br />
Jaillissement dans la pente<br />
Jardin propriété du Surface actuelle de la<br />
palmeraie<br />
Irrigation par pompage<br />
07/11/2007 11
Un <strong>quartier</strong> un système d’irrigation<br />
Thèmes<br />
• Le système d’irrigation et<br />
l’extension du <strong>quartier</strong><br />
Quartier Filala<br />
Ksour qui accueille les nomades El Mainz<br />
Conduits souterrains<br />
Jaillissement dans la pente<br />
Irrigation de surface<br />
Jardin propriété du <strong>quartier</strong><br />
07/11/2007 12
Un <strong>quartier</strong> un système d’irrigation<br />
• Thèmes<br />
• La consommation et les rejets<br />
des familles augmentent et<br />
l’irrigation diminue<br />
07/11/2007 13
Un <strong>quartier</strong> un système d’assainissement<br />
Thèmes<br />
• Le système d’irrigation devient<br />
le système d’assainissement<br />
• La palmerais n’est pas<br />
préparée pour recevoir<br />
ponctuellement cette pollution<br />
07/11/2007 14
1. L’implantation dans le <strong>quartier</strong><br />
2. L’assainissement et la collecte des eaux<br />
3. La morphologie de l’habitat<br />
4. La morphologie du centre<br />
5. La construction<br />
6. Le climat<br />
7. La lumière<br />
1. Les matériaux<br />
2. Le risque<br />
3. La participation<br />
4. La terre<br />
5. La machine<br />
Sommaire<br />
07/11/2007 15
Implantation dans le<br />
<strong>quartier</strong><br />
07/11/2007 16
Thèmes<br />
• Topographie du site!<br />
Plan du site<br />
• L’économie de voirie<br />
• Positionnement du centre entre deux <strong>quartier</strong>s<br />
• Population constante de 12 000 Habitants<br />
• Nombre de voitures environs 500<br />
07/11/2007 17
Le <strong>quartier</strong> s’écoule vers le nouveau<br />
centre<br />
• La collecte des eaux du <strong>quartier</strong> est<br />
nécessaire au fonctionnement<br />
thermique du centre<br />
• Le centre est la propriété des<br />
concernés qui s’investissent dans le<br />
projet et la construction<br />
07/11/2007 18
• Thèmes<br />
• La pollution est dispersée<br />
mais au contact direct avec<br />
les habitants<br />
• Les puits sont souvent a<br />
proximité des fosses<br />
Fosses<br />
07/11/2007 19
• Thèmes<br />
• Le réseau fabrique la<br />
concentration des pollutions<br />
• La collectivité n’a pas les<br />
moyens de « traiter » les<br />
eaux a l’extrémité du réseau<br />
Réseau!<br />
07/11/2007 20
• Thèmes<br />
• La concentration de la<br />
pollution et limité et le<br />
collecteur principal est<br />
l’usine de traitement<br />
Traitement locale et productif<br />
07/11/2007 21
• Thèmes<br />
• La productivité de<br />
l’assainissement est privé ou<br />
orienté vers le bâtiment<br />
publique<br />
Traitement dés l’origine<br />
07/11/2007 22
07/11/2007 23
L’assainissement<br />
07/11/2007 24
Minéralisation par percolations<br />
• L’assainissement et le traitement des eaux<br />
sont envisagés à l’échelle du <strong>quartier</strong>.<br />
• L’épuration des eaux grises est assistée par<br />
des végétaux Microphytes (Roseaux)<br />
• Les eaux ne restent que peu de temps en<br />
surface<br />
• L’organisation de l’assainissement est similaire<br />
à celle de l’irrigation dans les jardins de l’oasis<br />
• Les eaux épurées et stockées servent en<br />
priorité au refroidissement du bâti (collectif<br />
privé) puis à l’arrosage des jardins<br />
07/11/2007 25
Les bornes fontaines comme origine<br />
• Thèmes<br />
• 15L par jours par personnes.<br />
• 150L par famille<br />
• 3m3 pour l’îlot de base<br />
• 50% disparaît lors du nettoyage<br />
07/11/2007 26
L’organisation d’un système existant<br />
Thèmes<br />
• Toilette sec<br />
• Évacuation directe des eaux ménagères dans le jardin<br />
07/11/2007 27
Le jardinage vivrier d’une famille<br />
Thèmes<br />
• Fabriquer de l’ombre<br />
• Ralentir l’évaporation<br />
07/11/2007 28
Le jardinage vivrier de 10 personnes<br />
• Thèmes<br />
• Protection contre l’érosion<br />
• Stockage de l’eau<br />
• Enclos pour le cheptel<br />
• Toilette au « fond » du jardin<br />
07/11/2007 29
Jardin potager et d’assainissement<br />
07/11/2007 30
Fonctionnement<br />
des filtres<br />
Thème<br />
• Les bassins sont inondés tous les<br />
cinq jours par bâchage<br />
07/11/2007 31
Organisation des filtres dans le parcellaire<br />
Thème<br />
• Les roseaux servent à fabriquer de l’ombre pour la<br />
culture maraîchère.<br />
07/11/2007 32
La collecte des eaux de pluie<br />
07/11/2007 33
Collecte des eaux de ruissellement<br />
• La collecte se fait par filtres drainants<br />
réalisés avec la chaussée<br />
• Les surfaces de chaussée sont réduites au<br />
minimum de largeur<br />
• En coupe la chaussée fonctionne comme<br />
micro barrage et décanteur vis à vis des<br />
parties non « goudronnées »<br />
• L’eau est épurée et stockée pendant plusieurs<br />
jours dans les filtres draînants.<br />
• Les eaux épurées et stockées servent au<br />
refroidissement du bâti et à l’arrosage du<br />
jardin<br />
07/11/2007 34
Chaussée retenue et filtre draînant<br />
Seuil de l’habitat<br />
Retenue et décantation<br />
Stabilisé terre<br />
Thème<br />
• Goudrons La passerelle étanche fabrique un espace protégé au<br />
dessus de la voie express.<br />
Bordure de retenue et<br />
déversoir<br />
Béton préfabriqué<br />
Filtre drainant<br />
Réservoir et acheminement<br />
Air de ventilation maisons<br />
Bouche de ventilation<br />
07/11/2007 35
Collecte des précipitations sur la toiture<br />
Thème<br />
• La collecte des eaux<br />
annuelles sur la seule toiture<br />
permet en période sèche de<br />
produire 100 journées de<br />
fraîcheur<br />
• L’étanchéité du bâtiment par<br />
le terre est relative elle n’est<br />
en définitive réalisée que par<br />
les coques béton<br />
07/11/2007 36
Le climat<br />
07/11/2007 37
Le fonctionnement thermique du<br />
centre<br />
• Refroidir et se protéger l’été pour<br />
réchauffer et s’exposer au rayon du soleil<br />
l’hiver<br />
• L’enveloppe de terre<br />
• Le Free Cooling et la fermeture hermétique<br />
• Le refroidissement de l’air d’apport par<br />
évaporation<br />
• L’amplification des convections naturelles<br />
• Réflexion et effet de serre<br />
07/11/2007 38
Climat<br />
• Thème<br />
• Désinformation et opposition caricaturale entre terre<br />
et « ciment »<br />
température de l’air extérieur<br />
température de l’air intérieur<br />
07/11/2007 39
Climat<br />
• Thème<br />
• La réalité climatique de ces constructions dépend autant de la<br />
morphologie du bâti de la constitution de la terrasse et de son<br />
système de ventilation que du matériau terre<br />
Température de la toiture<br />
température de l’air extérieur<br />
température de l’air intérieur<br />
Zone de confort<br />
07/11/2007 40
Climat<br />
• Thème<br />
• La réalité climatique de ces constructions dépend autant de la<br />
morphologie du bâti de la constitution de la terrasse et de son<br />
système de ventilation que du matériau terre<br />
07/11/2007 41
Climat<br />
• Thème<br />
• La réalité climatique de ces constructions dépend autant de la<br />
morphologie du bâti de la constitution de la terrasse et de son<br />
système de ventilation que du matériau terre<br />
07/11/2007 42
Enfoncement dans le sol<br />
Thèmes<br />
• Volume de terre très important<br />
• Enfoncement artificiel du bâti et<br />
des personnes dans le sol<br />
07/11/2007 43
Climat<br />
• Thème<br />
• Désinformation<br />
température de l’air extérieur<br />
température de l’air intérieur<br />
07/11/2007 44
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
°c<br />
CLIMAT<br />
• Comparaison<br />
• Températures de surface en<br />
fonction des matériaux<br />
23<br />
22<br />
21<br />
20<br />
19<br />
18<br />
17<br />
16<br />
15<br />
gamma<br />
25 50,0 1 2<br />
24 3<br />
0,0 4<br />
5<br />
-50,0<br />
-100,0<br />
14<br />
13<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
11<br />
12<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
6 8 10 12 14 16 18<br />
Heure solaire<br />
noir mat<br />
peinture blanche<br />
éternite<br />
maconnerie<br />
peinture sombre<br />
verre<br />
ondulite<br />
température extérieure<br />
07/11/2007 45
T°<br />
60<br />
CLIMAT<br />
• Comparaison<br />
• Vitesse d’échauffement de<br />
divers matériaux<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 2 4 6<br />
Heure<br />
T° exterieure Acier Granite<br />
Béton<br />
Terre (pisé)<br />
07/11/2007 46
Températures<br />
07/11/2007 47
ETE<br />
• Écrêter<br />
• Chaque système est utilisé au minimum<br />
de ses capacités pour l’évaluation<br />
07/11/2007 48
Villa Rotonda<br />
Thèmes<br />
• Le poids de l’air refroidi dans les cavernes (température moyenne<br />
annuelle) et chassé vers les intérieurs par son propre poids<br />
• Le fonctionnement est optimum si les percements latéraux sont fermés<br />
• L’air d’apport doit être mélangé car trop froid en été<br />
07/11/2007 49
Refroidissement de l’air d’apport<br />
Thémes<br />
• L’air est rafraîchi par le cheminement dans le sol (ombré) des jardins<br />
d’assainissement (conduite micro poreuse ou cheminement dans les d rains<br />
en été) conduite sèche en hiver.<br />
• L’échange supplémentaire se produit dans les réservoirs<br />
Sudation sur la voûte<br />
Conduit d’air frais dans les<br />
piliers<br />
Réservoir secondaire de<br />
sudation<br />
Évaporation par contact de<br />
surface<br />
Évaporation par sudation<br />
dans le calcaire poreux<br />
Apport d’air a partir du<br />
07/11/2007 jardin<br />
50
ETE<br />
• Écrêter<br />
• Notons que le Free Cooling ne peut être<br />
envisagé que de façon réduite en été<br />
dans l’habitat<br />
07/11/2007 51
Refroidissement par évaporation<br />
Théme<br />
• L’air frais nécessite d’être<br />
refoulé vers l’intérieur<br />
le système nécessite un<br />
tirage important<br />
Sudation sur les volets<br />
Descente de l’air frais<br />
humidifié vers la pièce<br />
07/11/2007 52
Évaporation sur la coque<br />
Théme<br />
• Refroidissement de la voûte et coque par sudation sur la coque<br />
béton<br />
Sudation sur la voûte<br />
Descente de l’air frais et<br />
humidifié vers la pièce<br />
L’air frais s’écoule vers les<br />
parties latérales<br />
La coque rafraîchie le<br />
volume de la pièce<br />
Le supplément d’eau<br />
retourne aux réservoirs par<br />
les évacuations pluviales<br />
07/11/2007 53
ETE<br />
• Écrêter<br />
• Notons que 35° est une température<br />
très élevée pour une salle de classe<br />
07/11/2007 54
ETE<br />
• Écrêter<br />
• Par le cumul des systèmes<br />
l’échauffement est limité en milieu de<br />
journée<br />
07/11/2007 55
Maison traditionnelle du Caire<br />
Thèmes<br />
• Le confort est lié a la<br />
perception des courants d’air<br />
• Le système est efficace la nuit<br />
et peut devenir pénalisant très<br />
tôt dans la journée si le<br />
bâtiment possède une forte<br />
inertie thermique<br />
• Pour réaliser du <strong>free</strong>-<strong>cooling</strong><br />
quand l’air s’est refroidi.<br />
Fonctionnement a partir de<br />
4m/s<br />
Sensation de confort<br />
Le courant d’air permet<br />
d’évacuation de la chaleur<br />
accumulée<br />
07/11/2007 56
Free <strong>cooling</strong><br />
Fonctionnement<br />
• Le bâtiment est entièrement ventilé la nuit par les courants d’air dominants<br />
Les alvéoles laissent rentrer<br />
une partie de la lumière<br />
réfléchie<br />
Le vent s’engouffre comme<br />
dans une manche à air<br />
Les courants d’air pénètrent<br />
dans les salles par les<br />
tympans<br />
L’évacuation des courants<br />
d’air se fait par les<br />
cheminées et parois<br />
latérales<br />
07/11/2007 57
HIVER<br />
• Inertie du sol<br />
• Les journées sans soleil, le sol constitue un<br />
apport calorifique<br />
07/11/2007 58
HIVER<br />
• Effet de serre<br />
• Les apports par effets de serre autour des<br />
cheminées de tirage doivent être rabattue<br />
vers le volume ou dans la voûte<br />
• Le vent peut être utilisé pour refouler l’air<br />
chaud vers le bas<br />
07/11/2007 59
Ventilation assistée<br />
• Thèmes<br />
• Échauffement des vides<br />
de toiture<br />
• Tirage par dépression<br />
• Prise de lumière associée<br />
à la ventilation<br />
07/11/2007 60
HIVER<br />
• Utiliser la température moyenne du sol<br />
située à 19° pour la profondeur de 1m<br />
• Le seuil de confort minimum à 13.5° est<br />
très bas<br />
07/11/2007 61
HIVER<br />
• Stocker<br />
• L’utilisation du sol comme<br />
accumulateur les journées<br />
ensoleillées permet d’étendre la plage<br />
utilisable dans une situation de confort<br />
limitée.<br />
07/11/2007 62
Galerie Victor Emmanuel<br />
Thème<br />
• Utilisation de l’effet de serre<br />
pour fabriquer de la<br />
convection<br />
07/11/2007 63
Cheminées thermiques<br />
Thèmes<br />
• Convection par<br />
échauffement du PVC Noir<br />
• Effets de serre<br />
• Tirage par dépression<br />
• Prise de lumière associée<br />
avec l’effet de serre<br />
07/11/2007 64
HIVER<br />
• Climat tempéré<br />
• Avec l’effet de serre « sud » la plage de<br />
confort n’est pas étendue mais le<br />
confort est plus grand ce qui permet de<br />
faire du « stockage »<br />
07/11/2007 65
La lumière<br />
07/11/2007 66
Change language