ARCHES Fiche b

5/10/2018 ARCHES Fiche b - slidepdf.com

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Acronym

ARCHES

APP EL A PROJETS EQUIPEX /

CALL FOR PROPOSALS

2011

DOCUMENT SCIENTIFIQUE B /

SCIENTIFIC SUBMISSION FORM B

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Acronyme du projet/ Acronym of the project

ARCHES

Titre du projet en françaisArchitectures Constructions Habitations Expérimentales etSoutenables

Project title in EnglishExperimental and Sustainable Architectures Buildings andHouses

Responsable scientifique

et technique duprojet/Project manager(chercheur, enseignantchercheur…)

Nom, Prénom / Last name, First name : ARNAUD LaurentEtablissement / Institution : GIP Les Grands Ateliers du Pôle

d’enseignement, de recherche et d’expérimentation de laconstruction (GA)Laboratoire / Laboratory :Numéro d’unité/Unit number :

Aide demandée/ Requestedfunding

Tranche 1/Phase 19 643 401 €

TVA non récupérableincluse

Tranche 2/Phase 268 410 €

TVA non récupérable incluse

Champ(s) scientifique(s)du projet/Scientific field(s)of the project

Sciences de la Matière et de l’EnergieSciences du Système Terre-Ecologie-EnvironnementSciences de la Vie et de la SantéSciences du Numérique et Mathématiques Sciences Sociales et Humanités

Ce projet, ou un projetproche, a-t-il été soumispour EQUIPEX2010 ?

Non Oui

Acronyme du projet :Coordinateur du projet :

Ce projet est-il la suite, pourtout ou partie, d’un ouplusieurs projets soumis àEQUIPEX 2010 ?

Non OuiAcronymes des

projetsCoordinateurs

Ce projet est-il partieprenante d’un projet d’Idex ?

Non OuiAcronyme des Idex : IDEX LSE (Lyon St Etienne)et GUI+, Grenoble Université de l’Innovation,

Etablissement coordinateur (voir définition ci-après) / Institution leading the project(project leader – see definition in the call for proposals)

Nom de l’établissement / Institution name Statut / Status

Les Grands AteliersGroupement d’Intérêt Public - Culture(MCC/MEDDTL)



Acronym

ARCHES


CALL FOR PROPOSALS

2011



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Etablissement gestionnaire de l’aide (voir définition ci-après), à compléter si différent de

l’établissement coordinateur / Institution managing the fundings (see definition in thecall for proposals), to be completed if different from the project leader

Nom de l’établissement / Institution name Statut / Status

Les Grands Ateliers Groupement d’Intérêt Public - Culture(MCC/MEDDTL)

Affiliations des unités partenaires (voir définition ci-après) du projet/Organization of thepartner(s) (see definition in the call for proposals)Laboratoire(s)/ Laboratory

Numéro(s) d’unité/ Unit number

Tutelle(s)/Researchorganization reference

DGCB (Département Génie

civil et Bâtiment)

FRE 3237 ENTPE, CNRS

AE&CC (Architecture,Environnement et CulturesConstructives)

ENSA Grenoble

ARIAM-LAREA (Atelier deRecherches en InformatiqueArchitecture et Modélisation)

ENSA Paris La Villette

CRESSON (centre derecherche sur l'espace sonoreet l'environnement urbain)

UMR 1563 ENSA Grenoble, CNRS

CSTB (Centre scientifique ettechnique du bâtiment)

CSTB/Ministère del’écologie, de l’énergie, du

développement durable etde la merInstitut Pascal UMR 6602 Université Blaise Pascal,

IFMA, CNRSIPRAUS (Institut parisien derecherche: architecture,urbanisme et société)

UMR 3329 Ausser ENSA Paris-Belleville,ENSA Paris-MalaquaisCNRS

IRCELyon (Institut derecherche sur la catalyse etl'environnement de Lyon

UMR 5256 Université ClaudeBernard, CNRS

LAF (Laboratoire d’Analysedes Formes)

ENSA Lyon

LE2I (Laboratoired’Electronique, Informatiqueet Image) – ENSAM Cluny

UMR 5158 CNRS, Arts et Métiers

LEAV (Laboratoire de l’Ecoled’architecture de Versailles)

ENSA Versailles

LEHNA (Laboratoired’Ecologie des HydrosystèmesNaturels et Anthropisés)

UMR 5023 ENTPE, UniversitéClaude Bernard, CNRS

MAP-ARIA (Laboratoired'applications et de recherchesen informatique pourl'architecture

FRE 3315 CNRS, ENSA Lyon,ENSA Marseille

Entreprise(s) / company Secteur(s) d’activité/activity field Effectif/ Staff size

ACOUCITE Acoustique, environnementsonore

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Acronym

ARCHES


CALL FOR PROPOSALS

2011



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RESUME / SUMMARY .............................................................................5 1. DESCRIPTION SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE / TECHNICAL AND SCIENTIFIC

DESCRIPTION OF THE ACTIVITIES ............................................................6 1.1. Description du Programme / Description of the Programme .............................6

• Axe 1 : L'optimisation technique des performances d'ensemble des espacesconstruits. ................................................................................................................................... 7• Axe 2 : La perception des ambiances et les valeurs d’usages....................................... 8

1.2. Structure et composition de l’equipement /Structure and building of the equipment10 • Les plateaux architectoniques de base ........................................................................... 10• Les annexes modulaires ................................................................................................... 10• Le système de protection amovible de la zone d’expérimentation ........................... 11• Les équipements de levage lourd et de transport ........................................................ 11• Les équipements de contrôle des ambiances ................................................................ 11• Les équipements spécifiques ........................................................................................... 11

1.4. Environnement technique / Technical environnement ..................................15 2. STRATÉGIE DE VALORISATION DE L’ÉQUIPEMENT ET IMPACT SOCIO-ÉCONOMIQUE

DU PROJET/ DISSEMINATION AND EXPLOITATION OF RESULTS .........................18• Valorisation scientifique .................................................................................................. 18• Impacts économiques ....................................................................................................... 18• Retombées Sociales ........................................................................................................... 19• Gestion de la Propriété Intellectuelle ............................................................................. 19

3. MANAGEMENT DU PROJET / PROJECT MANAGEMENT ................................... 203.1. Aspects organisationnels / Management....................................................20

Qualification du responsable scientifique et technique du projet /Relevant experience of the projectmanager 20

modalités de coordination/ Coordination modalities 20• Conseil scientifique ........................................................................................................... 21• Conseil de valorisation et de développement............................................................... 21

3.2. Organisation du partenariat / Collaboration organization ..............................21 Description, adéquation et complémentarité des unites partenaires/Partners’ description, relevance

and complementarity 21• Partenaire : DGCB ............................................................................................................. 22• Partenaire : AE&CC .......................................................................................................... 22• Partenaire : ARIAM-LAREA ........................................................................................... 22• Partenaire : CRESSON ...................................................................................................... 23• Partenaire: CSTB................................................................................................................ 23• Partenaire : Institut Pascal ............................................................................................... 24• Partenaire : IPRAUS.......................................................................................................... 24• Partenaire : IRCELyon ...................................................................................................... 24• Partenaire : LAF................................................................................................................. 25• Partenaire : Le2i – ENSAM Cluny .................................................................................. 25• Partenaire : LEA.V ............................................................................................................ 25• Partenaire : LEHNA.......................................................................................................... 26• Partenaire : MAP-ARIA ................................................................................................... 26• Partenaire privé : ACOUCITE......................................................................................... 26Qualification, rôle et implication des UNITES partenaires / Qualification, role and involvement of

the partner units 28



4. EVALUATION FINANCIÈRE DU PROJET/ FINANCIAL ASSESSMENT .......................334.1. Phase 1.......................................................................................... 33

• Elément 1/ Element 1....................................................................................................... 33• Elément 2/ Element 2....................................................................................................... 33• Elément 3/ Element 3....................................................................................................... 34• Elément 4/ Element 4....................................................................................................... 34• Elément 5/ Element 5....................................................................................................... 34• Elément 6/ Element 6....................................................................................................... 35• Elément 7/ Element 7....................................................................................................... 35• Elément 8/ Element 8....................................................................................................... 36• Elément 9/ Element 9....................................................................................................... 36• Elément 10/ Element 10................................................................................................... 36

4.2. Phase 2.......................................................................................... 36 4.3. Autres Frais .................................................................................... 37 4.4. Business Plan.................................................................................. 37



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RESUME / SUMMARY

Les changements climatiques attendus rendent nécessaire l’adaptation de l’habitat dans denombreuses régions du monde alors même que les conditions d’accès à un logement dequalité, se dégradent fortement, y compris en France. Il y a donc un besoin à la fois national

et global de revisiter fondamentalement la question de l’habitat, tant dans ses modes deproduction que dans ses modes d’utilisation.Ceci impose que de nouvelles recherches soient développées, mais aussi que les chercheursadoptent de nouvelles façons de travailler, plus interdisciplinaires, permettant, au-delà de larecherche de résultats techniques, de mieux prendre en compte la demande, les capacitésfinancières et le comportement des usagers d’une part et d’autre part, les caractéristiques ducycle de vie de l’habitat : la collecte des matières de base, la production des matériaux,l’organisation de la construction et du chantier, les utilisations, les possibilités detransformation et le recyclage en fin de vie.Le cycle de vie de l’habitat est très long, les investissements sont coûteux et les intervenantsnombreux ; il est donc difficile de procéder systématiquement à des expérimentations et au-delà de faire aboutir les efforts de modélisation.

L’objectif d’ARCHES est de mettre à disposition des chercheurs en architecture, en sciencesde l’ingénieur, en sciences humaines et sociales, un équipement permettant de réaliser defaçon économique et rapide des prototypes à l’échelle 1 et de tester leurs performances àtoutes les étapes de leur cycle de vie.Cette initiative se base sur l’expérience acquise, depuis une décennie, par les Grands Ateliers(GA) du Pôle d’enseignement, de recherche et d’expérimentation de la construction quirassemblent dans un Groupement d’intérêt public (GIP) 12 établissements d’enseignementsupérieur et de recherche (6 Ecoles Nationales Supérieures d’Architecture, 3 Ecoles d’art deRhône-Alpes, l’Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat, l’Institut National des SciencesAppliqués de Lyon) et le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment. Le concept est basésur la plus-value que produisent la mixité culturelle (architecture, art, ingénierie, design,industrie) et les expérimentations (des matières et des structures).

Cet équipement montre aujourd’hui des limites en termes de capacité d’accueil, et decapacité de «stockage» des prototypes, en vue de leur étude sur le moyen et le long terme.L’équipement ARCHES répond à ces attentes. Il se présente sous la forme de plateaux deprototypage équipés (stockage de matériel, moyens de levage lourds, fourniture d’électricité,eau, air comprimé, systèmes de mesures, réseau informatique pour l’instrumentation et lacaptation de données,...) et munis de dispositifs permettant l’occultation pour raisons deconfidentialité, ou l’isolation afin de réaliser des essais en conditions maîtrisées.ARCHES comprend six plateaux architectoniques, afin de permettre aux laboratoires et auxpartenaires de répondre aux questions de société en matière d’habitat, grâce à l’étude et lamise au point, puis la construction, de prototypes innovants avec différents objectifs dansdivers domaines spécifiques comme par exemple :- optimisation de la préfabrication existante et test de nouveaux systèmes constructifs ;

- gains énergétiques visant la performance puis l’autonomie à des coûts acceptables ;- perception et contrôle des ambiances, confort intérieur (acoustique, thermique, qualitéd’air intérieur) ;- matières et matériaux industriels et bio-sourcés ;- habitat très économique, d’urgence et post-urgence ;- conservation et mise aux normes du patrimoine et de l’habitat existant ;- tous domaines qui participent à l’organisation et à la composition des villes de demain.Le projet ARCHES porté par les GA a le soutien des IDEX déposés respectivement par lePRES de Lyon Saint-Etienne et le PRES de Grenoble, et celui des LABEX AE&CC, IMU etPATRIMA car il contribuera à mettre en œuvre certaines de leurs orientations. D’autrespartenaires comme l’ENS Arts et Métiers de Cluny ont demandé formellement leurintégration dans le GIP des GA. Outre les membres actuels et futurs des GA, ARCHES fédère

le réseau national des ENS Architecture, Poly’Tech Clermont-Ferrand, Savoie et IRCELyon.Le projet ARCHES est aussi une des pièces maîtresses de la « Cité de la ConstructionDurable »® (CCD) qui se structure autour des GA. Celle-ci fait l’objet d’un accord de



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partenariat en cours d’approbation entre les GA, le Pôle Innovations Constructives (PIC)fédération d’une soixantaines d’entreprises de toutes tailles du domaine de la construction,et une fédération de trois communautés d’agglomérations (Porte de l’Isère CAPI, Collines duNord Dauphiné et des Vallons de la Tour du Pin), regroupées avec la Chambre deCommerce et d’Industrie (CCI Nord Isère) au sein du Grand Projet Rhône Alpes Nord IsèreConstruction Durable soutenu financièrement par la région Rhône-Alpes. La CCD intègre,

outre les GA et ARCHES, la plateforme ASSTUS (ASSemblages eT Usages), en cours dedéveloppement qui a pour vocation d’aider les entreprises à mieux maîtriser les processusd’innovation et de coopération. L’ensemble qui est en train de se constituer dans ce cadrerassemble en un lieu unique (cf. §1.4) chercheurs, universitaires, industriels, entreprises etartisans spécialisés, favorise les fertilisations croisées, renforce le potentiel de recherche etd’innovation et positionne ce nouvel ensemble comme une référence internationale dans ledomaine de la construction durable.Outre ce positionnement, des résultats concrets sont à attendre à différents niveaux :- explicitation et formalisation d’une démarche reproductible de conception et d’ingénieriecollaborative intégrant tous les aspects de l’architecture et de la ville durable ;- mise au point de matériaux, procédés de fabrication/construction, systèmes constructifsavec dépôts de brevets et/ou de nouveaux concepts architecturaux et urbains ;

- amélioration des connaissances (comportement des matériaux, du bâti, en situation réelle)notamment dans le cadre de programmes collaboratifs de recherche et développement (FP7,FUI, ANR, Oséo, …) ;- mise au point de méthodes de suivi, d’analyse et de procédés d’étude valorisant l’avis desusagers et leur intégration dans les démarches de conception ;- assistance à des programmes de reconstruction : urgence et post urgence ;- formation continue des professionnels du BTP, du fait des nombreux liens avecl’université et des organismes de formation initiale et professionnelle ;- valorisation avec un programme de publication et de diffusion des résultats ;- communication scientifique, diffusion des cultures scientifiques, techniques etindustrielles, utiles au secteur, avec des démarches de vulgarisation pour divers publics etdes possibilités d’ouverture au grand public.

En renforçant fortement la dimension et la capacité des infrastructures à disposition deschercheurs et en rendant possible un élargissement à de nouveaux partenaires, ARCHES vapermettre de franchir une nouvelle étape dans la dynamique régionale des territoireslargement reconnue avec les GA et le PIC vers un rôle de leader international en matière derecherche et de diffusion de l’éco construction en réponse aux divers besoins de nos sociétéscontemporaines.

1. DESCRIPTION SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE / TECHNICAL AND SCIENTIFIC DESCRIPTION

OF THE ACTIVITIES

1.1. DESCRIPTION DU PROGRAMME / DESCRIPTION OF THE PROGRAMME

En France et dans le monde, des progrès significatifs sont attendus du secteur du bâtiment

pour répondre à la demande (qualitative et quantitative) de logement, tout en contribuant àatteindre les objectifs fixés par le protocole de Kyoto. En effet, on constate que :- l’habitat représente aujourd’hui 18.5% de la production des Gaz à Effet de Serre

(GES). Il est le seul, avec le transport, à être en hausse (+16% de 1990 à 2005) ;- rien qu’en France, 7,2 millions de logements sont considérés comme peu ou pas isolés

(G=2,3) donc ayant de mauvaises performances énergétiques ;- les conditions d’accession à un logement de qualité ne cessent de se dégrader aussi

bien en France où les mal-logés sont évalués à environ 3,5 millions [rapportFondation Abbé Pierre] que sur l’ensemble de la planète. De plus, pour ceux qui enpossèdent, ces logements pèsent de plus en plus sur leur budget [Credoc] ;

- au niveau mondial, les bidonvilles comptent 1 milliard d’habitants, soit 1 personnesur 7 ; selon l’ONU-Habitat, ce chiffre passera à 1,4 milliards en 2020, soit 1 personnesur 5 (population actuelle de la Chine). Incontestablement, la crise financière de 2008a renforcé la précarité du logement et la pauvreté.



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ARCHES doit permettre la production de connaissances sur les matériaux, les systèmesconstructifs, les modalités d’assemblage et d’intégration des systèmes techniqueséconomes en énergie, l’organisation du chantier, les ambiances et les usages, pourproduire, à court terme, des logements éco-responsables, confortables, économiques, etaccessibles au plus grand nombre. De plus, cet équipement favorisera la synergie entre les

chercheurs, les professionnels et les industriels pour développer les méthodes deconception architecturale et d’ingénierie collaborative transformant la production ducadre bâti, nécessaire à l’atteinte des objectifs du Grenelle de l’Environnement.

ARCHES se présente sous la forme de plateaux de prototypage équipés (outillage de levagelourd, électricité, eau, air comprimé, réseau informatique, radio HF…) afin de réaliser desprototypes échelle 1. Ils disposent de systèmes permettant l’occultation pour des raisons deconfidentialité, ou l’isolation afin de réaliser des essais en conditions maitrisées.Chaque plateau peut être adapté à une thématique de recherche particulière afin depermettre aux laboratoires et aux partenaires de répondre aux questions de sociétéconcernant : la matière et les matériaux, les espaces urbains, l’habitat sain, l’habitat trèséconomique, l’urgence et la post-urgence, la conservation et la valorisation du patrimoine,

l’organisation de la production et du chantier intégrant plus de préfabrication, l’emploi desmatériaux bio-sourcés, l’invention de nouveaux systèmes constructifs…

De par ses objectifs, le projet s’inscrit naturellement dans la Stratégie Nationale de Rechercheet d’Innovation [SNRI rapport général 2009], pour l’axe 2, Urgence environnementale etécotechnologies , dans le thème « inventer des modèles de bâtiments et de villes durables enrepensant l’architecture et l’urbanisme et en développant les technologies de stockage del’énergie». ARCHES contribuera également à l’amélioration des pratiques en terme de santéen lien avec le bâtiment qui apparaît dans l’axe 1. Enfin, le projet fédère largement lescompétences d’équipes de recherche en sciences pour l’ingénieur et en sciences humaines etsociales, il permettra l’émergence de programmes de recherche pluridisciplinaires dans ledomaine de la construction.

ARCHES se structure sur deux axes scientifiques du domaine de la construction, innovantset complémentaires des démarches déjà conduites par les laboratoires partenaires du projet :- l’optimisation technique des performances d’ensemble des espaces construits ;- la perception des ambiances et des valeurs d’usages des espaces habités, ainsi quel’interface habitat/habitants qui conditionne aussi la performance d’ensemble des bâtiments.Ces deux axes de recherche doivent accélérer l’émergence d’un éco-développement pour laproduction du cadre bâti porté par :• la participation des habitants intégrant leurs pratiques et leur rapport au monde ;• la coopération des pouvoirs territoriaux, favorisant une économie relocalisée ;• la production d’espaces appropriables inscrits dans une histoire, une culture, un site ;• la maitrise des coûts de la construction par la mise en œuvre de matériaux appropriés auterritoire, favorisant la diminution de l’énergie grise ;• la prise en compte dans l’élaboration des espaces des besoins humains globaux, etnotamment de la dimension existentielle et identitaire liée à l’habiter ;• la prudence écologique dans un souci du respect des écosystèmes et de leur diversité.

• Axe 1 : L'optimisation technique des performances d'ensemble des espacesconstruits.

Cet axe s’attache à l’analyse multi physique et multicritères des conditions de confort au seindes espaces habités. Les objectifs des recherches mis en œuvre visent l’amélioration desperformances dans la construction neuve et la réhabilitation de l’habitat ancien. Par lecroisement des différents matériaux et paramètres au sein de prototypes, cet axe cherchera àdéfinir des ensembles cohérents et complémentaires. Il sera possible d’étudier les influencesdes matériaux constitutifs, des assemblages de matériaux et d’éléments, de la nature des

espaces ou des équipements installés sur les performances techniques de la construction.Cet axe s’appuie donc sur l’ensemble des domaines scientifiques liés aux sciences de l’habitat(matériaux, mécanique, thermique, aéraulique, éclairage, acoustique), réunis dans des



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prototypes à l’échelle 1/1. Il est complémentaire des démarches conduites au sein deslaboratoires partenaires, souvent spécialisés dans un seul de ces domaines.La problématique de l’habitat sain (qualité d’air intérieur QAI) sera également abordée enpartenariat avec des laboratoires du domaine (CSTB Grenoble et IRCELyon). La qualité del’air dépend de la qualité d’air extérieur, des sources de pollution internes (matériaux,équipements, mobilier, activités…) et des conditions de ventilation (naturelle et mécanisée).

Ces dernières sont donc directement liées à la conception architecturale du lieu et deséquipements de ventilation. En conséquence, un équipement spécifique d’analyse de l’airsera installé dans la halle à proximité pour permettre le montage de projets sur ce thème.

Les recherches actuelles font émerger :• de nouveaux matériaux de construction (matériaux à base végétales, matériaux à

changement de phases, … ;• de nouveaux équipements de régulation ou d’amélioration des conditions de confort

(dépollution…) qu’ils soient technologiques ou naturels (murs végétalisés…), et qu’ilconvient désormais de prendre en compte dans les bilans globaux ;

• de nouveaux systèmes constructifs visant une construction plus rapide, dans desconditions de travail et sécurité optimisées pour un résultat de meilleure qualité et àmoindre coût ;

• le rôle des abords (végétation environnante, jardins, construction voisines, …) quiinfluencent le fonctionnement des bâtiments ;

• l’intégration de mobilier multi usage participant aux fonctions de confort et de contrôledes ambiances (éclairage, rafraîchissement ou chauffage…) dans l’habitat.

• Axe 2 : La perception des ambiances et les valeurs d’usages.

La réalisation de prototypes à l’échelle 1, c'est-à-dire d’espaces habitables offre la possibilitéde qualifier la dimension anthropologique d’un habitat en plus de la qualification de sesperformances techniques et énergétiques, grâce à l’évaluation de la qualité des ambiances etde la valeur d’usage de ses espaces.

L’étude des relations qu’entretiennent les « habitants » avec leurs espaces et leurenvironnement complète les fondements d’un écodéveloppement, en intégrant aussi dès laconception du bâti des dimensions anthropologiques et sociétales. Cette universalité seretrouve dans quatre actions fondamentales propres à l’homme intégrant sa nécessairesingularité [Ségaud 2010] :• habiter : dans un espace et un temps, donner une dimension poétique ou existentielle à unterritoire ;• fonder, voire refonder : acte symbolique et social qui pense le site et « fait » le territoire ;• distribuer et classer : à l’échelle urbaine, rechercher les partitions sociales, générant unepartition territoriale ; à l’échelle architecturale, rechercher les partitions spatiale et temporellepropres à chaque mœurs et chaque pratiques ;

• transformer, reformuler, représenter : comment l’habitant peut inscrire spatialement lamutation de ses pratiques dans l’espace construit, comment le concepteur peut comprendreet anticiper cela ? L’habitat aussi est traversé par la mondialisation, les mobilités, lemétissage, marqueurs de nos espaces contemporains.

Ces bases étant posées, il faut établir une anthropologie de l’habitat durable ou écologiquequi aura pour but :• l’élaboration de grilles d’analyse et de lecture, d’indicateurs des qualités d’ambiances etdes valeurs d’usages propres à cet habitat et donc de son confort. Pour cela, les indicateursphysiques doivent intégrer des pondérations par des facteurs physiologiques. Lespartenaires académiques et institutionnels présents ont l’expérience sur au moins deuxaspects liés aux ambiances lumineuses (intégrant éclairage naturel et artificiel) et sonores(notion de gêne sonore, d’intelligibilité). Ces aspects tout comme la question QAIpermettront le développement de nouveaux projets en lien avec la santé (liaison avecl’Equipex Healthy-Light de l’ENTPE) ;



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• la création d’une base de données sur l’habitat durable ou écologique, ses conditions deproduction, son inscription dans un territoire à différentes échelles (pièce habitée, logement,ensemble de plusieurs habitations, urbain…), ses caractéristiques techniques et durables, sescaractéristiques urbaines et ses évaluations a postériori par les habitants.

Pour mener à bien ces travaux, les GA bénéficient d’une expérience dans le domaine comme

le prouvent les actions déjà en cours ou en phase de montage :

L’Armadillo Box® a été développé en collaboration avec l’Institut National de l’EnergieSolaire, l’ENSAG et les GA pour la compétition universitaire internationale du SolarDecathlon Europe (SDE) 2010 [www.sdeurope.org] qui a permis de concevoir et construireen 2 ans le prototype à l’échelle 1 d’une maison solaire innovante répondant aux contraintesd’une totale autosuffisance énergétique et au maintien de conditions de confort élevées. Ceprototype sera reconstruit, au sein d’ARCHES afin de poursuivre son développement. Unplateau jumelé est réservé afin de réaliser le nouveau prototype qui sera en compétition pourla session du SDE 2012.

Le bois cordé est une technique développée, depuis 4 ans par l’ENSAL et l’ENTPE aux GA,

où est élaboré ex-nihilo , un système constructif avec l’utilisation de bûches de bois dans de lamaçonnerie. Différents éléments de construction (murs, voûtes, linteaux…) ont été imaginéspuis réalisés avant d’être instrumentés pour un suivi de comportement dans le temps.ARCHES doit permettre de développer un premier prototype à l’échelle 1.

Le programme BAE (Béton Argile Environnemental) vise à transformer la terre naturelle en béton d’argile auto-nivelant, auto-plaçant, performants thermiquement pour desapplications horizontales (dalles) ou verticales (murs). ARCHES permettra de réaliser, unprototype, pour tester les mises en œuvre et évaluer ses performances d’ensemble.

Le module pierres massives réalisé récemment aux GA, a permis de construire un pavillonde 60 m ² en 3 jours en conjuguant les travaux d’étudiants en architecture (ENSA de Grenoble

et de Montpellier) et de compagnons tailleurs de pierres. Le prototype a subi un test deperméabilité à l’air et a atteint les objectifs requis pour un bâtiment à basse consommation.ARCHES permettra de développer un système constructif complet et de relancer un nouveaudébouché pour la filière industrielle d’extraction des blocs en pierres.

Fédérant les compétences d’équipes de recherche en architecture, en sciences pourl’ingénieur et en sciences humaines et sociales, publiques ou privées, ARCHES veut faireémerger des solutions innovantes pour l’habitat et la ville de demain. ARCHES s’appuie, eten même temps déploie, tout l’acquis des GA. Chaque plateau architectonique développeraune ou plusieurs thématiques de recherche particulières, pour répondre aux questions desociété concernant : la matière et les matériaux, l’habitat sain, très économique, l’urgence et lapost-urgence, la conservation et la valorisation du patrimoine et de l’habitat existant, et plusgénéralement, la mise au point de prototypes innovants pour différents objectifs.ARCHES doit accélérer l’émergence du bâtiment durable, moins coûteux à construire, plussain et plus respectueux de l’environnement, tout en redevenant un objet « situé »spatialement, culturellement et socialement pour répondre aux objectifs fixés par le Grenellede l’Environnement et sa déclinaison spécifique dans le Plan Bâtiment.



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1.2. STRUCTURE ET COMPOSITION DE L’EQUIPEMENT /STRUCTURE AND BUILDING OF THE

EQUIPMENT

Le projet ARCHES est constitué de six plateaux architectoniques, de leurs annexesmodulaires et d’équipements mobiles complémentaires qui permettent de réaliser des

prototypes de bâtiment (ou de parties de bâtiment), à l’échelle 1, de mener les campagnesde mesures de leurs performances réelles, ainsi que de procéder à l’évaluation de leurperception par des habitants, sur des durées variant entre six mois et trois ans. Ces plateauxconstituent un équipement hybride entre des ateliers de construction desservis par deséquipements de levage lourd de type portuaire, et des laboratoires de physique du bâtimentet génie civil associés avec des dispositifs de mise en scène de studios de cinéma permettantla prise de vue et la simulation d’ambiances.

Figure 1 : plateauarchitectonique avecannexes modulaires

couvertes (containersde stockage +

modules base vie etbureaux de

chercheurs à l’étage)

• Les plateaux architectoniques de base

Ils sont composés :- d’une zone d’expérimentation sur radier béton de 25m x 25m , comportant une aire detravail de 20m x 20m d’assise plane pour la réalisation des prototypes entourée d’une zone

de desserte de 2,50m de large pour le passage des véhicules de transport lourd et/ou la miseen place d’une structure de protection amovible de type échafaudage.- d’une zone annexe de modules mobiles (type containers de stockage et bureauxmodulaires) empilables, de 25m x 9m (cf . Fig. 1).Chaque plateau est équipé de réseaux d’évacuation EU/EV intégrés en dallage permettant laconnexion des sanitaires de chantier (zone annexe) et le raccordement d’un prototyped’habitat (zone expérimentation). Des caniveaux périphériques récupèrent les eaux de lavageet de chantier pour les stocker et les filtrer avant réutilisation ou injection dans le réseauurbain. Un système de coffrets de chantier étanches assurent la livraison des fluides (eaupotable, eau de pluie récupérée pour lavage, air comprimé) et de l’énergie (électricité 220V-5kW + triphasé et air comprimé) aux quatre coins de l’aire d’expérimentation. L’ensemble estéquipé de réseaux de télécommunication VDI en relation avec les installations existantes desGA (Wi-Fi, fibre optique, radio HF, vidéo…).Trois plateaux sont conçus pour des charges portantes élevées (5t/m ²), ils permettent laréalisation des prototypes. Deux autres plateaux présentent les mêmes équipements maisleur radier est dimensionné pour des charges limitées à 3t/m ² , ils sont destinés à recevoir desprototypes en phase de mesure et de démonstration, ne nécessitant plus le passage d’enginslourds (mise en place des composants prototypes par pont roulant et charriots légers).Un plateau de base ne comporte pas de dalle dans la zone d’expérimentation afin de pouvoirtester des prototypes sur un sol naturel. Ces plateaux sont destinés aux expérimentations detype ruinets utilisées pour l’étude et la simulation des pathologies de fondations, etsoubassements pour la sauvegarde de patrimoine (Cf. AE&CC UNESCO).

• Les annexes modulaires

La zone de stockage nord permet d’empiler 12 modules formant les annexes de l’aired’expérimentation. Ils sont mis en place, à la demande, grâce à un chariot automoteurreachstacker qui permet une grande modularité de services. Des modules annexes aménagés



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dans des containers acier standard 20’ fournissent les fonctions de stockage des matériaux,de l’outillage et du matériel, ainsi que la production d’air comprimé. Des modulespréfabriqués aménagés constituent la base vie du chantier (sanitaires, vestiaires, couchettesde repos) et les bureaux des chercheurs dotés de moyens de communication (WiFi, radio HF)et d’équipements de monitoring des expérimentations (serveur et réseau informatique,plateforme d’acquisition de données reliée aux capteurs placés dans les prototypes). Une

couverture légère démontable permet de mettre à l’abri l’ensemble des annexes dans le casd’expérimentations de longue durée. Des grilles de clôture et des alarmes assurent la sécuritédu site. Les annexes sont assorties par kit de 12 modules.Les besoins sont évalués à 4 kits modulables pour les 6 plateaux architectoniques.

• Le système de protection amovible de la zone d’expérimentation

Une enveloppe de protection amovible, adaptable à chaque plateau, peut être érigée enpériphérie de l’aire d’expérimentation pour assurer la mise sous abri du prototype en phasemontage. Cette protection peut également être utilisée pour créer une zone d’ambianceprotégée et maîtrisée. La structure supérieure de couverture comporte un gril techniqueauquel sont suspendus les équipements scéniques et de simulation climatique.

• Les équipements de levage lourd et de transportUn pont roulant bipoutre, d’une capacité de 50T, dessert les plateaux regroupés pourdéplacer ou monter les prototypes. Ce dispositif de levage est complété par des chariotsautomoteurs à fourches munis de bras télescopiques. Des nacelles à bras déporté et desplateformes sur ciseaux permettent l’accès aux ouvrages en hauteur. Les transports dematériel et de matériaux sont assurés par des véhicules PL à plateaux. Tous ces équipementsse combinent pour garantir la plus grande flexibilité des plateaux architectoniques.

• Les équipements de contrôle des ambiances

Le gril technique permet de mettre en place des dispositifs d’éclairages (projecteurs et cielartificiel de type Héliodon) ou d’arrosage (rampes de pluies ou brumisation) qui recréent des

conditions climatiques contrôlées sous l’abri d’écrans de confinement suspendus au gril. Cesdispositifs permettent de mener des campagnes de mesures du comportement physique réeldes bâtiments selon des cycles climatiques connus, en toute indépendance des conditionsmétéorologiques du site. Le comportement de prototypes sous des latitudes variées peutainsi être étudié dans des cycles courts.Un équipement son (sources, enceintes, console audio, mesure) permet de recréer desambiances sonores sur les quatre façades d’un prototype afin d’étudier son comportementacoustique (absorption et affaiblissement).

• Les équipements spécifiques

ARCHES comporte une série d’équipements qui permettent de développer les recherches surla conception avec l’utilisation des machines à commande numérique dans la construction.

Un bras robotisé se déplaçant sur rail, et un palonnier à ventouse sous vide couplé avec lepont roulant, permettent de mener des expérimentations d’assemblage et de montage departies de bâtiment ou d’éléments de construction. Une imprimante 3D permet de réaliserrapidement des maquettes économiques. Une station météo professionnelle relève et archiveles données climatiques du site afin de servir de référence pour les mesures effectuées sur lesprototypes. Enfin, un analyseur d’air spécifique PTR-TOFMS haute résolution fédère troiséquipes de recherche sur la problématique de la QAI en permettant l’analyse en temps réelde divers composés gazeux (COV, NOx, …).

Les quantités et les références précises des équipements intégrés dans la présente demandede financement sont données dans les tableaux de § 4.



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1.3. ORIGINALITE ET CARACTERE NOVATEUR DU PROJET D’EQUIPEMENT /ORIGINALITY AND

INNOVATIVE FEATURE OF THE EQUIPEMENT PROJECT

Si des plateformes de test de prototypes de bâtiments existent déjà en France (CSTB àChamps/Marne, bâtiment Descartes+ à Marne-la-Vallée et halle de test des enveloppes àGrenoble [www.duree-de-vie-batiment.fr ], INES au Bourget-du-Lac [www.ines-solaire.org])

elles sont toutes spécialisées sur des thématiques technologiques et aucune n’est équipée dela manière prévue dans le projet présenté ici. En Europe l’experimentierfeld de la TUDarmstadt [www.tu-darmstadt.de] permet la réalisation de constructions expérimentalesmais pas leur tests de manière organisée et répétitive. La TU Rosenheim [www.fh-rosenheim.de] possède des ateliers de fabrications similaires aux Grands Ateliers, mais pasde plateforme de test in situ. Barcelona Tech (Universidad Politecnica de Catalunya)[www.upc.edu] dispose d’une aire d’expérimentation pour l’habitat durable, mais pas deplateaux techniques permettant des tests en vraie grandeur…Le projet ARCHES est innovant car il permet la réalisation de prototypes d’habitat entier etleur mise en condition réelle ou en atmosphère protégée et maitrisée, sur de longuespériodes. Il permet surtout la confrontation directe avec les usagers et donc l’évaluation dela perception par les professionnels et les industriels du BTP, les bailleurs sociaux et lesfinanceurs - mais aussi le grand public - des modèles d’habitat et de ville du futurdéveloppés dans le cadre des recherches des équipes partenaires.

UN OUTIL D’ÉVALUATION TECHNOLOGIQUE DE PROTOTYPES D’HABITAT Cette originalité permet ainsi d’accéder aux performances réelles des habitations et d’encomprendre le fonctionnement à l’échelle macroscopique. L’enregistrement desperformances physiques ouvre la voie à la constitution de bases de données objectives àpartir desquelles il est possible de corriger et faire évoluer les outils de simulation utilisés enphase de conception et de gestion des projets architecturaux et urbains. Les expérimentationsconstituent des bancs d’essais pour des systèmes constructifs et des matériaux nouveauxainsi que pour les méthodes de mise en œuvre et de conception de ces produits et systèmes.ARCHES est donc un outil d’évaluation et d’évolution technologique qui profite à l’ensembledes acteurs économiques du secteur du BTP.

UN OUTIL D’ÉVALUATION SOCIOLOGIQUE ET CULTURELLE DE PROTOTYPES D’HABITAT L’originalité du projet réside aussi dans l’analyse des aspects sociaux et culturels quicaractérisent les milieux de vie. La connaissance de la perception et du ressenti d’uneconfiguration urbaine ou d’un “produit d’habitation” donné par de potentiels futursutilisateurs, permet de connaître les comportements humains qui constituent un facteurdéterminant dans la performance globale d’un dispositif durable. Cette connaissance permetd’anticiper les besoins et de répondre de manière plus adaptée aux demandes du marché etaux objectifs politiques partagés. Les partenaires comme l’OPAC69 ou AXIS, ainsi queBouygues Immobilier et Vinci Construction (partenaires du SDE) sont particulièrementintéressés par les résultats que l’on peut attendre des expérimentations ARCHES.

UN OUTIL D’ÉVOLUTION CULTURELLE DES MODES DE VIE GRÂCE AUX PROTOTYPES D’HABITAT Les prototypes servant de démonstrateurs auprès de leurs visiteurs permettent de faireévoluer les modes d’habiter. Ils constituent un laboratoire exceptionnel sur les méthodes deconception concertée indispensables à mettre en œuvre pour réussir la diffusion despratiques écoresponsables dans le domaine du logement, des espaces de travail et desespaces urbains. Les partenaires des équipes de recherche comme la Région Rhône-Alpes, leConseil Général 71, la Métro de Grenoble ou le Grand Lyon, et au-delà les organismes depromotion de la culture architecturale et urbaine comme le PUCA et la Cité de l’Architectureet du Patrimoine, sont particulièrement intéressés par ces évolutions.

UN OUTIL AU SERVICE DE L’ARCHITECTURE COLLABORATIVE

ARCHES est innovant ensuite par l’approche transdisciplinaire qu’il permet dans un milieuscientifique, économique et technique particulièrement segmenté. L’expérimentation àl’échelle 1 engendre une dynamique de travail par projet qui débouche sur des thématiques



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de recherche transversales mettant en jeu la création artistique, les sciences de l’ingénieur, lessciences humaines et sociales et les contraintes économiques. Ce nouveau concept qui sedégage, celui de l’Architecture collaborative, trouvera dans ARCHES un support uniqueen son genre pour développer de nouveaux outils et de nouvelles méthodes qui modifierontle paradigme du projet architectural et urbain tel qu’il est établi aujourd’hui. D’un travailséquentiel découpé entre les acteurs du cycle de vie du bâtiment, on passe au travail

participatif et collaboratif associant dès le début du projet, l’ensemble des acteurs impliqués.Ce sera notamment le cas, par exemple, pour la question de l’acoustique (projets Acoucité etMorphone du Cresson) ou pour la qualité d’air intérieur (QAI) en lien avec les matériaux deconstruction utilisés (cf . projets IRCELyon et CSTB de Grenoble.)

UN OUTIL QUI DÉVELOPPE UN RÉSEAU DE PARTENAIRES PRODUISANT DE LA CULTURESCIENTIFIQUE , TECHNIQUE ET INDUSTRIELLE (CSTI)Enfin, le projet ARCHES est original de par le réseau des partenaires associés au projet. Auniveau territorial, il s’intègre dans un projet plus vaste, la CCD (cf . §1.4). Sur le même site,seront réunis, aux côtés des GA, ARCHES et la plateforme ASSTUS. Cet ensemble présente laparticularité d’impliquer des acteurs importants au plan régional, par le soutien de la régionRhône-Alpes au GPRA Nord Isère, par l’implantation sur le territoire des membres du PIC,

grandes entreprises dont Lafarge, Vicat, Kernéos, Ferrari, etc et surtout un ensembled’entreprises représentant l’ensemble de la filière construction, par la présence égalementd’acteurs régionaux importants au sein du GIP des GA (les écoles d’architecture, plusieursécoles d’ingénieur).Il possède également une portée nationale à travers les acteurs économiques et académiquesqui y sont présents, entreprises du PIC, écoles nationales d’ingénieurs et l’ensemble desécoles d’architecture françaises (cf . lettres de soutien), établissements de recherche (CSTB).Il jouit enfin, à travers l’ensemble de ces acteurs, d’une visibilité internationale remarquablecomme l’indiquent les soutiens apportés au projet à la fois par le réseau européen des Ecolesd’Architecture EAAE mais également par le Conseil International des Architectes Français(CIAF) qui regroupe l’Ordre des architectes, les syndicats professionnels d’architectes quesont l’UNSFA et le Syndicat de l’Architecture et un comité d’experts.

Cette dimension internationale sera aussi largement présente du fait de la possibilité d’offrirde nouveaux services aux organisation internationales (UNHabitat, UNHCR, UNESCO,…) etdes grandes ONGs internationales (CICR, Caritas, Misereor…) qui sont demandeurs deprogrès techniques et méthodologiques pour apporter des réponses plus pertinentes dans lecadre des programmes d’urgence et de reconstruction post-catastrophe.Cette concentration de dispositifs et d’acteurs complémentaires sur le territoire favorise lafertilisation croisées et les travaux collaboratifs et accélère les innovations dans le domainedu bâtiment.

A titre d’exemple, nous avons d’ores et déjà identifié six programmes de rechercheutilisateurs déclarés ou potentiels de plateaux dès 2012.Le Solar Decathlon Europe est une compétition universitaire internationale biennale ou des

équipes pluridisciplinaires et polytechniques d’architectes, d’ingénieurs et de managers, enpartenariat avec des industriels et des entreprises, conçoivent et construisent un prototypede maison à hautes performances énergétiques utilisant uniquement l’énergie solaire. Ilstimule la R&D et fait émerger des solutions innovantes dans les domaines énergétiques,technologiques et constructif, appliqués à l’habitat et la ville. Les projets sont évalués selonune analyse multicritères (qualité esthétique et spatiale, niveau des performances techniques,valeur d’usage du logement…). Les prototypes, ouverts à la visite publique (190 000personnes en 2010 à Madrid), sont durant deux semaines, habités, testés et monitorés. Cettedynamique de projet fédère de nombreux acteurs du BTP, favorise l’amélioration desméthodes de conception collaborative, améliore la compréhension des écarts entre lesprévisions obtenues par les outils de simulation en phase d’étude et le comportement réeld’un prototype habité. En 2010, une équipe associant les GA, l’INES et l’ENSAG a participé àla première édition européenne du Solar Decathlon (classée 4ème, elle a remporté plusieursprix en architecture, ingénierie, innovation et bilan énergétique). En 2012 une équipe Rhône-Alpes regroupant les GA, l’INES, des écoles d’architecture et d’ingénieurs de Grenoble et



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Lyon, participe à nouveau avec le soutien d’une quarantaine d’entreprises privées etd’organismes publiques régionaux et nationaux.Le projet de recherche Béton d’Argile Environnemental (BAE), financé par le MEDDTLdans le cadre de l’appel 2010 du programme incitatif C2D2 (Concevoir et Construire pour leDéveloppement Durable), rassemble 8 partenaires de recherche et industriels : le laboratoireCRAterre-ENSAG en tant que coordonnateur, le laboratoire MATEIS-INSA de Lyon, le

département DGCB-ENTPE, le Centre Technique des Matériaux Naturels de Construction(CTMNC), 3 entreprises : les Carrières du Boulonnais, AKTerre (distributeur de matériaux deconstruction), l’entreprise Caracol (constructeur en terre crue), et enfin les GA.Le projet vise à concevoir et mettre au point des matériaux de construction innovants à basede terre crue (granulats agglomérés, liant argileux). De nouveaux composites terre/chanvrepermettront d’obtenir de meilleures performances thermiques. L’utilisation d’adjuvantsdispersant les argiles permettra de couler la terre à l’état liquide pour de nouvellesapplications horizontales (dalles et planchers chauffants). L’adjonction supplémentaired’agents coagulants, accélérant le décoffrage, doit permettre aussi des applications verticales(mur monolithique). ARCHES permettra de réaliser des prototypes d’habitation à l’échelle 1,à partir des matériaux formulés par les laboratoires, de mesurer leurs performancesénergétiques et acoustiques, et d’évaluer leur confort d’usage.

Le programme DEMETHER (ANR-2010), associe des laboratoires du Cemagref, desuniversités de Clermont II et de Limoges et l’ENSACF. Il vise à développer des matériauxcomposites de construction à base de produits agricoles. Il s’agit de développer une matrice

biosourcée permettant d’assembler des particules, sous-produits de l’agriculture (maïs,chanvre, lin...) aux propriétés encore mal connues (effets physico-chimiques, comportementmécanique). La valorisation pour le bâtiment de ces sous-produits, renouvelables, naturels etstockant du CO2, présente un intérêt environnemental certain. Plusieurs étapes préalablessont nécessaires : mise au point d’un liant biosourcé, caractérisation et modélisation desperformances thermomécaniques des composites (notamment les effets d’endommagementaux interfaces granulats/matrice et les transferts hygrothermiques). ARCHES permettraensuite de réaliser un prototype, testant la mise en œuvre de ces nouveaux matériaux etétudiant leurs impacts sur les ambiances du logement, en analysant aussi la perception de

ces conditions par des utilisateurs réels. Si ce projet émerge, l’université Poly’tech Clermont-Ferrand (laboratoire LaMi dans le nouvel Institut Pascal) a fait connaitre son intérêt pourintégrer les GA.Le MODULA Project concerne un système innovant d’assemblage d’éléments en bois,modulaires et préfabriqués. Il est encore confidentiel et associe un industriel français, P.Lefranc, et une société de développement anglaise, Rogers Stirk Harbour+Partners. Sonintérêt majeur est de permettre le développement de différents systèmes constructifs sur la

base de mêmes assemblages. ARCHES, permettra d’élaborer un programme de constructiond'un prototype “francisé” qui serait une vitrine du système. Il permettrait d’optimiser lesperformances des espaces construits ainsi que d’améliorer le système constructif.Pierres Massives : Depuis deux ans, au sein des GA, J.P. Foucher et les Compagnons dudevoir, en collaboration avec G. Perraudin, architecte, ont développé un système constructif en blocs monolithiques de grandes dimensions. En 2011, un prototype en éléments de1200 x 800 x 600 mm a été construit en trois jours, dans des coûts comparables voireinférieurs aux bétons cellulaires ou à la brique en terre cuite. Le prototype a passé avecsuccès le test d’étanchéité à l’air pour une labellisation de bâtiment à basse consommation.En l’absence d’ARCHES, le prototype a dû être déconstruit. Cette démarche est trèsprometteuse pour la filière industrielle d’exploitation des carrières. Depuis juillet 2011, unprogramme de R&D est en cours, intéressant les instituts de métiers des compagnons dudevoir, plusieurs carriers et le cabinet d’Architecte G. Perraudin. Il s’agit d’optimiser lesystème constructif en pierres massives et de mettre au point un système d’isolationthermique complémentaire et compatible avec cette technique.Habitat d’urgence et reconstruction post catastrophe : Dans le cadre des programmes dereconstruction, plusieurs prototypes ont déjà pu être réalisés aux GA (Pakistan, Haïti) par leschercheurs d’AE&CC. Ceci a permis de mettre au point des modèles d’habitat d’urgence et

d’habitat durable pour les projets de reconstruction dans ces pays. La mise à disposition etsurtout la plus grande disponibilité qui sera offerte par ARCHES va permettre de multiplier



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les initiatives de ce type car il sera désormais possible de répondre plus rapidement auxdemandes d’UNHabitat, et du CICR…QAI : En partenariat entre le CSTB, le DGCB et l’IRCELyon, un projet de recherche visera àétudier pour modéliser les processus physico-chimiques (émissions, transformations) etdynamiques (diffusion, ventilation) en lien avec l’architecture qui conditionnent la qualitéd’air intérieur. Cette étude pourra porter d’une part sur l’analyse de l’un des prototypes

construits mais également sur le diagnostic des émissions en fonction des différentsprototypes construits sur le site. Un dispositif de mesures reposant sur la technique despectrométrie de masse avec une ionisation permettra la mesure de masse complète en tempsréel avec une limite de détection de quelques PPTV. Cet instrument de haute résolutionspectrale permet une analyse d’un large panel de composés gazeux. Ce travail intéresse lesindustriels des matériaux de construction mais également ceux de la décoration, du

bricolage, des textiles et de l’ameublement, et les résultats pourront être valorisés dans lesdomaines comme l’automobile et l’aéronautique.

1.4. ENVIRONNEMENT TECHNIQUE / TECHNICAL ENVIRONNEMENT

Le projet ARCHES bénéficie pour son implantation dans le cadre du partenariat mis en placeavec la communauté d’agglomérations CAPI, d’une possibilité foncière remarquable sur unterrain de 6 ha jouxtant directement les GA et appartenant à la CAPI (cf . Fig.2). Le site est à15 minutes de l’aéroport et de la gare TGV de Lyon-Saint Exupéry, à 30 minutes de Lyon, et à45 minutes de Grenoble. Ce terrain est identifié par l’accord de partenariat en coursd’approbation entre les GA, la CAPI et le PIC comme le lieu de développement de la Cité dela Construction Durable®, accueillant ainsi le projet ARCHES et la plateforme ASSTUS, etrassemblant ainsi en un même lieu, plateformes à usage pédagogique, plateformes derecherche et d’expérimentations, plateformes de démonstrations et services aux entreprises.Le regroupement de tous ces composants autour des GA permet de mutualiser les accès, lesréseaux de viabilisation, les zones de stockage et un certain nombre d’équipements.

Figure 2 : le terrain disponible à côté des GA et localisation du projet ARCHES

Selon les possibilités d’implantation sur le terrain, certains plateaux architectoniques sont

groupés afin de mutualiser les équipements de levage lourd et de constituer, le cas échéant,un grand plateau pour des expérimentations de grandes dimensions (cf . Fig.3)



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Au moins deux plateaux sont néanmoins implantés séparément de manière à autoriser lesexpérimentations sur des bâtiments isolés, situés dans des conditions paysagères différentes.

L’accès aux plateaux se fait par l’Impasse du Pont, voie communale desservant également lesGA. Un accès secondaire peut être aménagé par l’avenue Steve Biko pour assurer un

bouclage. Les réseaux de viabilisation en place permettent le raccordement des six plateaux

architectoniques pour l’alimentation en eau potable et en électricité à partir des GA. Lestableaux de protections électriques nécessaires seront installés dans le local TGBT des GA quidispose de la place nécessaire.En revanche, chaque plateau devra être raccordé aux réseaux d’évacuation EU/EV de laville. Ces travaux de raccordements sont intégrés dans le budget de la présente demande definancement.

La sécurité du site sera assurée physiquement par des clôtures autour de chaque plateau etpar une clôture périphérique du site, complétée d’un système d’alarme générale raccordée àla société de surveillance des GA.

Dans le cadre d’autres aménagements (hors EQUIPEX), des plateformes de présentation sont

prévues sur le même site. Elles permettront notamment l’exposition et la visite, par lespublics professionnels et le grand public, de prototypes aboutis en phase de démonstration.A ce titre, les emplacements de stationnement des véhicules des visiteurs ainsi que leursvoies de desserte seront prévus dans le cadre du projet d’aménagement général du site.

Une étude de programmation (cf. annexes), menée depuis deux ans a permis d’étudierplusieurs schémas d’aménagement du site en intégrant les différentes composantes. Unconcours d’urbanisme lancé avec la CAPI doit permettre d’organiser de manière optimale lesdifférents éléments d’ARCHES et d’ASSTUS sur le site et de donner à l’ensemble, la véritablevisibilité architecturale qui sera une composante de son rayonnement.

Sur le plan architectural et technique, la conception de ces plateaux devra nécessairement

intégrer la cohérence avec les bâtiments existants sur le site.

Figure 3 : Association de 4 plateaux architectoniques desservis par pont roulant mutualisé



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Figure 4 : Vue en coupe d’un plateau architectonique avec gril technique et protectionamovible au-dessus d’un prototype d’habitat en cours de test



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2. STRATEGIE DE VALORISATION DE L’EQUIPEMENT ET IMPACT SOCIO-ECONOMIQUE DU

PROJET / DISSEMINATION AND EXPLOITATION OF RESULTS

Le caractère hybride du projet implique trois domaines de valorisation : le scientifique,l’économique et le social. Le Conseil de valorisation et de développement (CVD) partagé

avec ASSTUS veillera à la diffusion des résultats et assurera le relais auprès des instances devalorisation en Région Rhône-Alpes, en France et à l’international. Il conseillera les équipesdans la définition de leurs objectifs de valorisation en amont des projets, en vue d’établir de

bonnes conditions pour un transfert efficace.

• Valorisation scientifique

ARCHES est un outil pour le développement de la recherche doctorale en architecture,effective seulement depuis 2005 en France. Les GA ont été un des lieux d’émergence de cedoctorat en France. Outre l’organisation régulière des séminaires doctoraux Espace MatièreSociété , plusieurs thèses ont utilisé les résultats d’expériences réalisées aux GA. Ces premiersrésultats prometteurs seront démultipliés grâce à ARCHES.Les innovations techniques ou technologiques possibles sont bien illustrées par le

prototype Armadillo Box® du Solar Decathlon : Ce programme de R&D a permis dedévelopper un système innovant limitant la hausse des températures du plafond tout enconservant un rendement élevé des panneaux photovoltaïques. Cette recherche a permis deséchanges fructueux entre industriels et engendré des améliorations sur leurs produits.Actuellement la réglementation française évolue fortement pour répondre aux objectifs duGrenelle de l’Environnement. ARCHES apportera des solutions, notamment sur le caractèreparfois contradictoire de certaines dispositions. Celles-ci pourront être diffusées rapidementgrâce au CSTB et à l’ENTPE, parties prenantes des processus de normalisation.Enfin, l'amélioration de la formation initiale et professionnelle sera développée en lienavec la plateforme ASSTUS et les organismes de formation tels que le GRETA. Disposer surun même site de prototypes de systèmes constructifs différents et performants constitue unsupport original pour le montage de cycles de formation. C’est la marque de fabrique et lacompétence première des GA, cela restera un des domaines d’excellence d’ARCHES.

• Impacts économiques

L’équipement d’ARCHES permet la collaboration étroite avec plusieurs pôles decompétitivité : AXELERA, avec 40% de PME adhérentes constitue un pôle industriel etscientifique conjuguant chimie et environnement. TECHTERA, pour sa part, est le pôle decompétitivité des textiles et matériaux souples de la région Rhône-Alpes, leader del’industrie textile. TENERRDIS, développant la production d’énergies renouvelables pour le

bâtiment, est un levier incontestable d’innovation vers la création d’emplois et ledéveloppement des PME.Le partenariat public et privé d’ARCHES est aussi en lien avec les Instituts Carnot. Deux despartenaires d’ARCHES y sont rattachés : le CSTB et l’ENSAM de Cluny.

Au sein de l’alliance ANCRE (Alliance nationale de Coordination de la Recherche pourl'énergie) ARCHES, avec le CSTB et l’INES, s’inscrit sur le thème émergent de la convergence bâtiment/énergie/transports en lien avec les domaines de la Biomasse, des Matériaux, desEnergies (éolien, hydraulique, solaire, …). En partenariat avec l’alliance ALLENVI , dessujets essentiels comme l’Eau, l’Ecotechnologie et la Chimie durable, l’évaluationenvironnementale et du cycle de vie, les territoires et ressources naturelles seront étudiés.Le cadre partenarial d’ARCHES favorisera le dépôt de brevets, d’inventions et de marquesdéposées et permet d’accompagner le développement économique d’un produit. Cesobjectifs seront menés avec les futures SATT partenaires, de Lyon et Grenoble. La CCI NordIsère, un cabinet spécialisé en propriété intellectuelle et industrielle et un autre pour lemanagement et l’aide au montage des entreprises (apports de fonds) participent au CVD.Avec la plateforme ASSTUS seront aussi développées les actions suivantes :- une biennale de l’Eco-Construction en Nord Isère ;- des événements pour les artisans et le grand public (session en septembre 2011) ;- le lancement d’une pépinière innovation pour les entreprises et artisans du domaine ;



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- le soutien au projet de développement au CFA BTP Nord-Isère de Bourgoin-Jallieu ;- une manifestation de rang national sur la question des assemblages et des usages (2013) ;- l’accompagnement des collectivités pour faire de ce territoire une zone exemplaire dans laconstruction et la rénovation de bâtiments.

• Retombées Sociales

ARCHES doit faire émerger des solutions innovantes, performantes et à faibles coûts pour lemal-logement, la précarité énergétique, l’habitat d’urgence et les programmes dereconstruction… L’analyse des modalités d’appropriation du logement, à la fois socialementet économiquement, sera un critère essentiel des recherches menées de façon à en garantirl’utilité sociale. Dans cette perspective, il est désormais largement reconnu que pour changerla façon de faire un bâtiment, il faut changer la façon de former ceux qui le conçoivent etsimultanément changer les comportements des usagers en termes d’attentes et de demande.La réunion de tous les prototypes en un même lieu, comporte une vocation pédagogiquenaturelle en les rendant visibles et facilement visitables afin d’accélérer de manière trèssensible la diffusion des innovations dans notre société , installant ainsi des conditionsfavorables à la conception et à l’adoption par les usagers de solutions innovantes.ARCHES sera un producteur de Culture Scientifique, Technique et Industrielle (CSTI) dans

le domaine des matériaux et de leur utilisation dans l’habitat. Les GA ont une grandeexpérience dans ce domaine, acquise avec le programme Grains de Bâtisseurs mené enpartenariat avec Universcience, la Cité des Sciences et de l’Industrie, le Forum des sciencesde Villeneuve d’Ascq, le Vaisseau de Strasbourg, le Musée des Confluences de Lyon, leMusée du Pont du Gard, la Galerie Eurêka de Chambéry, la Turbine d’Annecy, etc. En deuxans, plus de 350.000 visiteurs ont été reçus, et plusieurs entreprises se sont lancées dans desproductions innovantes (Briqueteries du Nord, CEMATERRE, Carrières du Boulonnais).ARCHES intensifiera cette politique.ARCHES est un support de démonstration et de diffusion des savoirs. Les actions actuellesmenées au sein des GA démontrent la validité et l’importance d’une telle mission. Lamanifestation annuelle « Ma terre première » rassemble tous les acteurs du matériau terreautour d’un moment aux dimensions créative, culturelle et scientifique et attire chaque année

un public de plus en plus nombreux.ARCHES amplifie et développe le rôle de « laboratoire des apprentissages » en la matière,en appliquant correctement un « transfert de méthodologie » vers les nouveaux champsd’expérimentation proposés par ARCHES et auprès des nouveaux partenaires du projet.

• Gestion de la Propriété Intellectuelle

Les partenaires signeront un accord de consortium qui définira les règles concernant lapropriété intellectuelle, les activités liées à l’innovation et l’exploitation des résultats issus duprojet ARCHES. Les principes généraux sont :- connaissances antérieures : chaque participant est et reste seul propriétaire de ses droits autitre de ses connaissances antérieures. Les partenaires accordent aux autres participants undroit d’accès gratuit à leurs connaissances antérieures lorsqu’elles sont nécessaires pour

mener à bien leur part du programme de recherche,- propriété et protection des résultats : les résultats seront la propriété du partenaire les ayantobtenus. En cas de résultats communs, les partenaires concernés conviennent de respecter lesdroits de chacun et mettront en place les accords nécessaires en conséquence.Les questions de protection seront évaluées chaque fois que des résultats exploitables serontobtenus. Une attention particulière sera portée à tout brevet potentiel qui pourrait enressortir. Les intérêts des chercheurs et praticiens concernés seront pris en compte chaquefois que les aspects de protection et d’exploitation des résultats seront étudiés.Dans tous les cas, la loi française s’appliquera, et les partenaires pourront s’appuyer sur leurstutelles respectives en tant que conseils. Les partenaires ont convenu de suivre les principesusuels énumérés ci-dessus concernant la propriété et l’exploitation des résultats.En cas d’exploitation de résultats conjoints (protégés ou non) un accord de copropriété ou de

valorisation sera signé spécifiquement entre les partenaires concernés et d’éventuels tiers auprojet. Ces accords prévoiront l’intéressement et les retours aux entités propriétaires ayantgénéré les résultats.



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3. MANAGEMENT DU PROJET / PROJECT MANAGEMENT

3.1. ASPECTS ORGANISATIONNELS / MANAGEMENT

QUALIFICATION DU RESPONSABLE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE DU PROJET /RELEVANT

EXPERIENCE OF THE PROJECT MANAGER Laurent Arnaud, porteur du projet, est Ingénieur des Ponts, Eaux et Forêts, issu du corps desIngénieurs des Travaux Publics de l’Etat (1989), Docteur de l’Ecole Centrale Paris (1993) etHabilité à Diriger des Recherche (U. J. Fourier, Grenoble 2003).Après l’obtention de sa thèse de doctorat (domaine Mécanique), il a poursuivi ses activités derecherche et développement dans le domaine des matériaux du Génie Civil et Bâtiment entant qu’enseignant-chercheur à l’ENTPE de 1989 à 2005. Il a notamment contribué àstructurer le laboratoire autour de la thématique des matériaux innovants dans les domainesdu Génie Civil et du Bâtiment.Entre 2005 et 2006, il devient adjoint scientifique du Laboratoire des Voies de Circulation(LAVOC) de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL Suisse) et travaille sur lesmatériaux et infrastructures routières. Dans ce cadre, il assume la responsabilité scientifique

et l’animation de deux programmes européens :- INTelligent ROads (INTRO) – programme du FP 6ième PCRD (2005 – 2008, 3,5 M€

coordonné par B. Walivaara SWE), il contribue à deux axes Novel methods of surfacesafety monitoring et Intelligent pavement and intelligent vehicles.

- et New Road Conception Concept - programme FP6 SUSTDEV (2006 – 2009, 2,4 M€), ilassure la coordination du WP2 : InterUrban Roads.

Il accède au grade d’Ingénieur des Ponts, Eaux et Forêts en 2008 et partage depuis sesactivités entre le Département Génie Civil et Bâtiment (ENTPE) et la direction duGroupement d’Intérêt Public « Les Grands Ateliers ».Au sein du DGCB, il est responsable du thème « Matériaux et Systèmes constructifs àPerformances Multiphysiques » impliquant huit enseignants - chercheurs. Il est actuellement

engagé personnellement dans trois programmes ANR, il assure la coordination générale duprogramme de ANR-ADEME-2C2E (Construction Chanvre et Economie d’Energie).Il co-anime au sein du pôle de compétitivité AXELERA, l’éco - système « Bâtiment Durable »qui travaille en étroite collaboration avec les autres pôles rhônes - alpins TECHTERRA etPLASTIPOLIS sur cette thématique. Au niveau international, il pilote la commissioninternationale de la RILEM – TC BBM « Bio-aggregates based building materials » quiregroupe 28 chercheurs internationaux. Il est l’auteur d’un peu plus d’une centaine depublications et d’un brevet international d’invention.Au sein du GIP, il assure la coordination entre les 12 établissements membres fondateurs etla gestion de ce groupement public placé sous la double tutelle du Ministère de laCommunication et de la Culture et du Ministère de l’Ecologie, du Développement Durable,des Transports et du Logement. Il gère annuellement une équipe permanente de sept

personnes et environ une centaine d’enseignants qui réalisent au sein de l’établissement 80modules de formation.Au fil de ses différentes affectations, Laurent Arnaud a acquis les capacités managériales quilui permettent notamment de faire travailler ensemble des personnels et des équipesd’origines très diverses.

MODALITÉS DE COORDINATION/ COORDINATION MODALITIES ARCHES aura pour cadre juridique celui du Groupement d’Intérêt Public (GIP) des GA,porteur du projet. Le budget annuel consolidé est de l’ordre du million d’euros, hors salaires.Le GIP est structuré par un Conseil d’administration qui sera prochainement ouvert à denouvelles Ecoles, à la CAPI et au PIC. Les GA, la CAPI et le PIC qui sont égalementpartenaires sur la plateforme ASSTUS ont élaboré un accord de partenariat qui précise les

rôles, les responsabilités des parties prenantes, les modalités de fonctionnement (cf Annexes).



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L’équipement ARCHESsera dirigé par leresponsable scientifiqueet technique du projet,coordinateur général qui

sera assisté par uncomité de directionopérationnel restreintpour rester efficace etréactif. Ce comité dedirection comprendraoutre le directeurd’ARCHES, quatrereprésentants des unitéspartenaires, lesdirecteurs des GA et dela plateforme ASSTUS

afin d’optimiser lacoordination des troisstructures, et enfin, unreprésentant du PIC. Il aura la responsabilité de fixer les règles d’accès et de fonctionnementde l’équipement. Il sera aussi un facilitateur de rencontres de création de nouvelles synergieset de partenariats fructueux afin de faire émerger de nouveaux programmespluridisciplinaires de recherche. Le comité validera le choix des programmes, desinvestissements et des ressources humaines nécessaires au bon fonctionnement ainsi que lestarifs de location des espaces. Ceux-ci diffèreront selon que les utilisateurs sont académiquesou industriels. Le coordonnateur d’ARCHES, dans l’exercice de ses missions, s’appuiera surdeux organes consultatifs, un conseil scientifique (CS) et un conseil de valorisation et dedéveloppement (CVD) qui se réuniront chacun deux fois par an.

• Conseil scientifique

Le GIP des GA a un Conseil scientifique d’une dizaine de membres, experts scientifique de lacommunauté internationale qui constituera l’ossature du Conseil scientifique d’ARCHES etdonnera son avis sur la pertinence des programmes de recherche.

• Conseil de valorisation et de développement

ARCHES sera doté d’un conseil de valorisation et de développement constitué du directeurdes GA, du coordinateur d’ARCHES, d’un représentant de la Chambre de Commerce etd’Industrie Nord-Isère, d’un représentant du PIC, un représentant de la Fédération duBâtiment et par deux membres de cabinet-conseil experts en propriété intellectuelle etindustrielle et trois représentants des unités partenaires.

3.2. ORGANISATION DU PARTENARIAT / COLLABORATION ORGANIZATION

DESCRIPTION , ADÉQUATION ET COMPLÉMENTARITÉ DES UNITES PARTENAIRES/PARTNERS’DESCRIPTION , RELEVANCE AND COMPLEMENTARITY Les partenaires actuels du projet ARCHES sont présentés ci-dessous. Il s’agit là d’une listenon exhaustive, sachant que d’autres partenaires, conscients de la pertinence du projet, sontintéressés, et qu’ils pourront être graduellement intégrés au consortium actuel. ARCHESconstitue effectivement un lieu de travail, mais bien au-delà, c’est un lieu de rencontrepermettant l’émergence, le montage et la réalisation de projets collaboratifs.



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• Partenaire : DGCB

Le Département Génie Civil et Bâtiment (DGCB) est l’une des 5 unités de recherche del’ENTPE (EPSCP du MEDDTL). Associée au CNRS (FRE 3237), cette unité structure sesactivités de recherche suivant quatre thèmes majeurs qui concernent les sols, ouvrages etinfrastructures durables, la dynamique et l’auscultation des structures, les matériaux etsystèmes constructifs à performances multiphysiques et l’analyse physique et perceptive desespaces construits et de leurs environnements. Les liens avec le projet ARCHES concernentles deux derniers thèmes. Les travaux menés traitent, d’une part, du recyclage de sous-produits industriels ou agricoles dans des matériaux pour la construction ou l’isolation, de lamodélisation systémique des divers organes des bâtiments et de leur environnement, etd’autre part, d’outils d’évaluation, de prescriptions, de recommandations ou deréglementations concernant le confort (qualité de l’air, confort thermique, qualité sanitaire,confort visuel) dans l’habitat et l’accessibilité aux handicaps (accessibilité sonore auxmalentendants, accessibilité aux malvoyants, etc.) des bâtiments publics ou privés, laprotection des usagers (lutte contre les nuisances sonores dues au trafic, ou aux sources de

bruits industriels). L’optimisation des performances énergétiques dans l’habitat doit inclureaussi cette prise en compte des notions de confort et d’accessibilité pour bien répondre aux

besoins et à la demande sociale en pondérant ou filtrant l’optimisation résultant de la seule

utilisation d’indicateurs purement issus des sciences physiques (lien axe 2 ).Le DGBC développe des moyens expérimentaux pour la caractérisation multiphysique(mécaniques, thermiques, acoustiques, santé) des matériaux et des systèmes constructifs etses chercheurs maîtrisent des outils de modélisation complexe pour évaluer et prédire lesperformances des bâtiments. Le DGCB est bien positionné dans des réseaux nationaux etinternationaux impliquant d’autres acteurs du MEDDTL (CSTB, ADEME, etc.) ou desinstances internationales (RILEM, CIE, ISO, IEA). Il dispose de 7 HDR.Certains des travaux du laboratoire ont débouché sur la création d’entreprises innovantes.

• Partenaire : AE&CC

L’unité de recherche AE&CC, « Architecture, Environnement & Cultures constructives » esthabilitée par le BRAUP. Elle a été évaluée A+ par l’AERES fin 2009 et a été labellisée LABEX

en mai 2011. L’unité est issue du regroupement, en 2009, des laboratoires CRAterre etCultures Constructives de l’ENSAG. Elle comprend trente chercheurs et encadre unequinzaine de doctorants. Ses travaux de recherches se déclinent en dix-sept programmes,répartis selon trois axes : habitat, matériaux et patrimoine. Ils couvrent les aspectsméthodologiques de la conception architecturale et urbaine durable, les aspects techniques etéconomiques de la construction, et les aspects culturels et sociétaux de l’architecture enrelation avec le milieu de vie. AE&CC oriente une part importante de ses recherches vers ladéfinition d’une méthode de conception architecturale et urbaine collaborative intégrant tousles acteurs de la création, de l’ingénierie et de l’usage. AE&CC est impliqué dans desprogrammes internationaux de développement basés sur l’utilisation des matériaux locauxet la production d’habitat très économique avec une forte implication des populationslocales, dans certains cas en réponse aux situations d’urgence et de post urgence. A ce titre,

l’équipe collabore régulièrement avec des organisations comme la Fédération internationalede la Croix-Rouge (FICR). AE&CC est un partenaire très actif dans les programmes desauvegarde du patrimoine mondial bâti en terre et la régénération des cultures constructiveslocales permettant la réactivation des savoir-faire à partir des chantiers de restauration et deprotection de grands monuments construits en terre, et collabore avec le Getty ConservationInstitute et l’ICCROM. Elle héberge la Chaire UNESCO pour les architectures de terre (cf.CRAterre).

• Partenaire : ARIAM-LAREA

L'ARIAM-LAREA a été créé en 2005 et procède du regroupement du Laboratoired'Architecturologie et de Recherches Epistémologiques sur l'Architecture (le LAREA créé en1975 Ph. Boudon) et de l'Atelier de Recherche en Informatique Architecture et Modélisation

(l'ARIAM créé en 1998 par F. Guéna et L.P. Untersteller). L'objet scientifique du laboratoireARIAM-LAREA est l’assistance à la conception architecturale par l’informatique.



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Le programme de recherche du laboratoire vise deux types de productions : la production deconnaissances sur l’assistance informatique de la conception architecturale abordée despoints de vue de la cognition (à partir de l’architecturologie) et des sciences informatiques, laproduction de nouveaux outils informatiques. Les connaissances produites concernentl'utilisation de l'informatique en conception architecturale, la modélisation informatique del’architecture en conception et l’activité cognitive de la conception. Les nouveaux outils

informatiques visent l’assistance à la conception par la modélisation et l’évaluation du projetd’architecture en phase initiale de conception. Ce programme se constitue de plusieursprojets regroupés selon trois axes de recherche transversaux:- l’activité cognitive de la conception architecturale assistée,- la modélisation précoce du projet architectural en conception,- l’adaptation des outils de l’ingénieur pour l’architecte.Ce dernier axe de recherche concerne plus particulièrement les problématiques du projetARCHES au travers de l’expertise et des outils scientifiques que le laboratoire peut apporterdans le domaine des maçonneries.

• Partenaire : CRESSON

Le CRESSON (Centre de Recherche sur l’Espace Sonore et l’Environnement Urbain), créé en

1979, a fondé sa culture de recherche architecturale sur une approche sensible et située desphénomènes de l’environnement à partir des usages habitant. D’abord centré sur l’espacesonore, largement ignoré dans les pratiques courantes de conception, le laboratoireCRESSON a étendu, à partir des années 90, ses investigations aux différentes modalités de laperception en situation et des usages des espaces bâtis en développant la notion d’ambiance comme objet scientifique et comme horizon de conception. Depuis la création de l’UMR 1563CNRS/MCC Ambiances Architecturales et Urbaines en 1998, dont le CRESSON est partieconstituante, la thématique centrale des Ambiances rassemble les problématiques derecherche. Poursuivant les travaux sur la dimension sonore, les recherches abordentdésormais les phénomènes lumineux, thermiques, olfactifs, tactiles et kinesthésiques, et plusglobalement la place et le rôle du corps dans les relations aux objets et espaces ordinaires enexplorant les capacités d’adaptation et le rôle des acteurs dans la construction du confort au

quotidien. La notion d’ambiance est posée à la fois comme objet (comment se crée uneambiance ?) et comme posture de recherche (on ne peut dissocier perception et usage).Les recherches sont structurées autour de trois axes dans le programme 2010-2014 validé parl’ANR et le CNRS. Le premier est : Ambiance(s) et Environnement, structuré à partir de laquestion des «éléments». Cet axe interroge les complémentarités des approches del’environnement (écologie, soutenabilité) et celles de l’ambiance (usages, espaces,dispositifs). Le second axe est Ambiance(s) et Projet, structuré à partir de la question des«fabriques». Cet axe s’intéresse aux différents aspects de l’intégration des ambiances dans lesprocessus de conception, tant au niveau des outils théoriques que des innovations etinteractions avec l’émergence d’espaces nouveaux. Le troisième est Ambiance(s) et Société,structuré à partir de la question des enjeux et de la dimension épistémologique. Cet axeconcerne la politique du sensible et des ambiances, au sens où il croise les aspects sociétaux

et les tendances de pensée actuelles qui les concernent dans l’aménagement.• Partenaire: CSTB

Le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) a pour missions de rassembler,développer et partager avec les acteurs de la construction, les connaissances scientifiques ettechniques déterminantes pour garantir la qualité et la sécurité des bâtiments et de leurenvironnement, au service des citoyens. Ces missions s’inscrivent en cohérence avec lesenjeux de développement durable, rappelés dans la loi portant engagement national pourl’environnement. Le CSTB exerce en ce sens des activités complémentaires réparties enquatre domaines : la recherche, l’expertise, l’évaluation technique et la diffusion desconnaissances.Pour répondre aux enjeux de l’aménagement et de la construction durable, le CSTB

concentre ses efforts de recherche sur les domaines prioritaires, en développant une visionsystémique qui intègre l’ensemble des contraintes de sécurité, de santé, d’environnement et



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de confort s’imposant aux bâtiments, aux quartiers et à la ville. Il est reconnu par le ministèrede la Recherche en tant qu’Institut Carnot.Le CSTB est administrateur des GA depuis leur création. Le partenariat avec ARCHESimpliquera plus particulièrement les équipes de l’Etablissement de Grenoble sur lesthématiques scientifiques et techniques d’environnement, de matériaux, d’enveloppe, desanté et de confort.

• Partenaire : Institut Pascal

L’Institut Pascal œuvre sous la tutelle de l’Université Blaise Pascal, du CNRS et de l’IFMA, dansles secteurs de la mécanique, de la robotique, des matériaux pour l’information et des

bioprocédés. L’institut Pascal constitue une communauté de 300 personnes (130 enseignants-chercheurs et chercheurs, 30 techniciens et 140 doctorants et post-doctorants). Ce potentielhumain a pour vocation d’approfondir les connaissances dans les secteurs des sciences del’ingénieur et d’innover aux frontières scientifiques par le biais d’études interdisciplinaires. Eneffet, son activité contractuelle est remarquable, avec notamment un rôle d’appui scientifiqueprincipal au pôle de compétitivité Viaméca. Dès sa naissance, il bénéficie d’une reconnaissancenationale par le biais du programme « investissements d’avenir ».

L’axe « Mécanique, Machines et Structures » de l’Institut Pascal s’intéresse aux travaux dans lessecteurs du génie civil, en particulier à la mécanique déterministe et probabiliste des matériaux etdes structures. Cet axe s’intéresse aux problèmes de modélisation et d’expérimentation liés àl’étude du comportement des matériaux et des structures dans les domaines de la mécanique etdu génie civil. Les recherches dans le domaine de la fiabilité portent sur la prise en compte del’incertain dans la modélisation, la conception et l’exploitation des matériaux et des structuresdans les domaines du génie civil.

• Partenaire : IPRAUS

L'institut Parisien de Recherche Architecture Urbanistique Société est le laboratoire derecherche de l’ENSA Paris-Belleville (UMR 3329 Ausser). Depuis sa fondation en 1986,l’IPRAUS, associé au CNRS se situe entre les pratiques du projet architectural et urbain et les

sciences de l’homme et de la société. La recherche à l’IPRAUS est organisée notammentautour de l’axe : « Formes architecturales et urbaines : histoire et patrimoine » : l’étude desvilles et de leurs architectures, de leur formation et de leur transformation, est menée selondes approches historiques et morphologiques. Les mutations contemporaines sontnotamment interrogées du point de vue du changement dimensionnel qui modifie lastructure des territoires, les formes et les dynamiques de l’urbanisation. Changement quidéfie notre capacité à décrire, à analyser et interpréter les territoires.L’autre axe est « le logement, de l’expérimentation à la patrimonialisation » : Le logement estle programme qui confronte le plus les exigences d’évolution de la conception à celles del’usage. Au croisement de la conception et de la réception, l’évaluation régulière desopérations expérimentales renseigne sur la dynamique des usages, leurs déterminationssociodémographiques et leur plasticité en réponse aux propositions architecturales.

L’IPRAUS développe des coopérations scientifiques notamment avec le réseau européendoctoral « athropologie de l’espace et architecture ».

• Partenaire : IRCELyon

Unité Mixte de Recherche 5256 CNRS-Université de Lyon 1, IRCELyon est issu duregroupement de l’Institut de Recherches sur la Catalyse et du Laboratoire d’Applications dela Chimie à l’Environnement. IRCELyon rassemble les forces en catalyse hétérogène de larégion lyonnaise et constitue le plus grand laboratoire de catalyse de France et d’Europe,avec 115 personnels permanents du CNRS et de l’Enseignement supérieur et autantd’étudiants, stagiaires, post-doctorants et chercheurs invités issus d’une trentaine de paysdifférents.Structuré en 8 équipes de recherche soutenues par une logistique administrative, technique

et une plateforme scientifique hors pair, les activités d’IRCELyon sont au cœur dudéveloppement durable avec pour préoccupations majeures l’énergie, l’environnement et lachimie verte.



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Ouvert sur l’industrie et l’international, IRCELyon entretient des actions de coopération et decollaboration avec plus de 30 pays et travaille en lien étroit avec un grand nombre departenaires industriels français et internationaux.L’équipe impliquée dans ce projet est l’équipe « Traitement de l'air et des effluents gazeux.Chimie atmosphérique » co-pilotée par Christian George et Philippe Vernoux et dont lesactivités de recherche concerne le traitement et la caractérisation d’effluents gazeux

particulaires pour différents secteurs d’activités, comme la dépollution automobile et lapollution de l’air extérieur et intérieur. Cette équipe a été évaluée « A » par l’AERES.

• Partenaire : LAF

Equipe habilitée par le BRAUP, le Laboratoire d’Analyse des Formes (LAF) comprend neuf enseignants-chercheurs, quatre chercheurs associés, et actuellement trois doctorants. Il a étéévalué par l’AERES fin 2009, avec une note globale de B, et une note de A concernant les« rayonnement et attractivité, intégration dans l’environnement ».Sa recherche dans le champ de l’architecture s’appuie largement sur l’analyse de laproduction des constructeurs et des concepteurs. De ce point de vue, le terme de forme est àconsidérer simplement comme ce qui est mesurable, et objectivement analysable, à conditionde se doter des outils appropriés.

L’axe « savoirs constructifs » du laboratoire, le plus concerné par ce projet, regroupe lesactions qui se penchent sur la dimension technique de la production architecturale. Ils’intéresse à l’histoire de la construction, à l’écologie de la construction, aux relations entreconcepteurs et constructeurs, et aux outils de représentation, qu’il s’agisse de vocabulairetechnique ou de modèles physico-mathématiques.Plusieurs expérimentations à grande échelle réalisées GA ont déjà permis des avancéessignificatives sur ces thèmes de recherche et les projets du LAF pour ARCHES montrent enquoi l’accès à l’équipement ARCHES permettrait, notamment grâce à la possibilité d’étendrela durée des expériences, de franchir encore des étapes dans la connaissance.

• Partenaire : Le2i – ENSAM Cluny

L'Ecole Nationale Supérieure d'Arts et Métiers est une "Grande Ecole d'Ingénieurs". C'est unétablissement Public à Caractère Scientifique, Culturel et Professionnel, placé sous la tutelledu Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Membre fondateur du PRESParisTech, elle forme mille ingénieurs par an en outils et méthodes du génie mécanique, dugénie énergétique et du génie industriel. Cette école est actuellement reconnue comme l’undes centres de recherche les plus innovants en France dans les domaines de la réalitévirtuelle et la réalité augmentée. L’Institut Image, annexe du centre de Cluny, est une équipeCNRS du laboratoire LE2I (Electronique Informatique et Image) dépendant de l’Universitéde Bourgogne (UMR 5158). Sa thématique de recherche porte sur les problématiquesd’interaction multi-sensorielle avec la maquette numérique en immersion virtuelle. Lesterrains d’expérimentation sont l’automobile, l’aéronautique, l’architecture et le patrimoine,l’énergie, le médical, etc.

• Partenaire : LEA.V Conformément à sa vocation d'établissement public d'enseignement supérieur, l'ÉcoleNationale Supérieure d'Architecture de Versailles a une longue tradition de recherche quiremonte à 1973 avec la création du Ladrhaus. Elle a récemment décidé de regrouperl'ensemble de ses chercheurs au sein d'un laboratoire unique, le LéaV, Laboratoire de l'Ecoled'Architecture de Versailles. Celui-ci accueille actuellement dans des locaux rénovés unetrentaine de chercheurs, dont 3 HDR, la majorité étant des enseignants de l’ÉNSA-V, ainsiqu'une trentaine de doctorants. Ceux-ci ont établi des liens de partenariat avec un certainnombre d´établissements français et étrangers notamment les universités de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ) et de Paris1-Panthéon-Sorbonne. Ils sont également en relationavec de nombreuses communautés scientifiques, nationales et internationales. De plus,l'ÉNSA-V est partenaire du " pôle de recherche et d'enseignement supérieur UniverSud

Paris". Elle est par ailleurs liée par convention avec l'école doctorale CRIT de l'UVSQ.



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Les travaux des membres du LéaV jouent un rôle essentiel pour le renouvellement descontenus pédagogiques et pour la constitution des savoirs propres à l'architecture et à laville. Avec la mise en place du doctorat d'architecture qui pose la question de l'identité desdisciplines de l'architecture, cette présence au sein de l’ÉNSA-V, et les nombreuses activités

bien structurées et diversifiées qu'elle engendre, sont particulièrement stratégiques pourparticiper à la dynamique du cursus LMD.

• Partenaire : LEHNA

Le Laboratoire LEHNA (Laboratoire d’Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropiséscorrespond à l’UMR CNRS 5023, associant les tutelles CNRS, Université Lyon 1, ENTPE, etINRA. Il consacre ses activités à la préservation et la restauration de la qualité de l’Eau et dela biodiversité dans des milieux plus ou moins anthropisés, dont les milieux très anthropiséscomme les espaces urbains.Au sein de ce laboratoire, l’équipe de l’ENTPE (équipe IPE) consacre ses activités àl’évaluation et à la gestion des impacts des polluants sur la qualité de l’eau et sur lesécosystèmes. Elle intervient majoritairement sur les systèmes très anthropisés dont lessystèmes urbains. Membre de la Fédération de Recherche OTHU, récemment favorablementévaluée par l’AERES, elle apportera au projet ARCHES son expertise et ses connaissances

dans le domaine de la gestion durable de l’Eau, à l’échelle des ouvrages, bâtiments ougroupes de bâtiments.

• Partenaire : MAP-ARIA

Le laboratoire Aria (Applications et Recherches en Informatique pour l’Architecture) est l’undes sites de la Formation de Recherche en Evolution 3315 MAP qui associe le CNRS et leMinistère de la Culture et de la Communication, BRAUP. Il comprend quatre enseignants-chercheurs et deux chercheurs à temps plein. Il a été évalué par l’AERES (AERES, 2011) avecune note globale de A. La thématique centrale concerne l’usage des modèles et simulationsnumériques dans les domaines de l’architecture, de l’urbanisme et du paysage. Deux thèmesprincipaux sont concernés par le projet ARCHES : les processus génératifs et complexes pourl’aide à la décision en architecture et les outils et méthodes pour le processus de conception-fabrication de l’édifice. Ces thèmes s’illustrent par deux projets de recherche en cours.Le projet Ec-Co-Gen (Eco-conception Générative), conduit dans le cadre du programme ANR"La création : processus, acteurs, objets, contexte", traite de la capacité d'outils dits"génératifs" d'aide à la conception éco-responsable à supporter la créativité tout engarantissant, dès la phase amont du projet, la performance des édifices imaginés.L’exploration du continuum conception-fabrication, qui traite à la fois du continuuminformationnel à travers l’interopérabilité des logiciels, mais également du continuumcognitif, qui se traduit par la prise en compte dès la conception de la matérialité des objets etde leur méthode de fabrication.

• Partenaire privé : ACOUCITE

ACOUCITE , est une association loi 1901 créée en 1996 à l’initiative du Grand Lyon et de sesmembres fondateurs (centres publics techniques et de recherche). C’est un pôle decompétence sur l’environnement sonore urbain, qui a pour vocation de favoriser leséchanges entre les centres de recherches et les besoins opérationnels des villes, notammenten matière de gestion des bruits urbains liés aux transports.ACOUCITE s’applique à développer, renforcer, renouveler et pérenniser ses actions. Lescompétences et savoir-faire acquis, les orientations, les projets de développement, les apportsdes membres associés et/ou partenaires, ainsi que les soutiens de plus en plus élargis,mettent en évidence la cohérence des actions menées qui renforcent et contribuent à unemeilleure connaissance et gestion de l’environnement sonore urbain à l’échelle del’agglomération. Depuis 1998, ACOUCITE collabore à des programmes européens LIFE etanime un réseau de villes françaises et européennes partenaires. A la suite de ces projets,ACOUCITE participe à la mise en œuvre des cartographies du bruit conformes à la

Directive Européenne de juin 2002 sur les bruits de l’environnement. L’associationdéveloppe depuis 2004 avec la mission écologie du Grand Lyon le réseau permanent de



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mesure et de suivi du bruit à l’échelle de l’agglomération (une trentaine de stations demesure à l’horizon fin 2011).ACOUCITE est associée aux projets d’aménagements urbains envue de maîtriser les niveaux de bruit et de valoriser le patrimoine sonore. Il accompagne laconcertation publique. Chaque année, une vingtaine de travaux et d’articles sont publiés,souvent en partenariat, à l’échelon local, national ou international, à l’attention du grandpublic, des professionnels ou de la communauté scientifique.

La plus value partenariale d’ARCHESLa démarche adoptée dans le cadre de ce dossier est originale à double titre. Il s’agit de :- proposer un équipement non pas technologique, mais une structure complètement équipéepermettant la rencontre des chercheurs en architecture, en sciences de l’ingénieur, et ensciences humaines et sociales et l’élaboration dans le cadre de programmes de recherche deprototypes ;- s’insérer dans un programme plus vaste qui fédère les acteurs institutionnels, collectivitéslocales et territoriales, les industriels notamment ceux réunis au sein de la CCI et du PIC quireprésentent l’ensemble de la filière et des laboratoires de recherche sur le thème de laconstruction durable,.En conséquence, cet équipement comprenant initialement 6 plateaux architectoniques

permettra la réalisation simultanée de plusieurs programmes de recherche déjà identifiéspour la première période quadriennale, avec des objectifs, des tailles et des partenariatsdifférents et qui tous se caractérisent par leur pluri – disciplinarité.C’est le cas pour le premier axe scientifique qui vise à optimiser les performances techniquesdes constructions. Les projets réalisés au sein d’ARCHES, permettront la conception puis laconstruction de prototypes échelle 1 pour en évaluer les performances par une approcheglobale.Les laboratoires associés apportent des compétences reconnues dans les domaines dessciences pour l’ingénieur en lien avec l’architecture (AE&CC), la conception (ARIAMLAREA, MAP-ARIA, Institut Pascal, LE2I et LAF), la mécanique des matériaux et desstructures, les sciences pour l’habitat -thermique, acoustique, etc - (ARIAM LAREA, DGCB,CSTB, CRESSON, Institut Pascal), la qualité de l’air (IRCELyon, CSTB, DGCB) et le

traitement des eaux (LEHNA).Cet ensemble de partenaires complémentaires et la présence sur un même site de prototypesdifférents permettent d’aborder certaines questions impossibles à traiter en dehors de cecontexte. De plus, le site pourra devenir un objet d’étude en lien avec d’autres projets(Citenium sur le site de la Doua, Plibat sur la convergence bâtiment-énergie, ...)

C’est également le cas pour le second axe scientifique puisque l’analyse de la perception etdes valeurs d’usages se propose d’une part d’établir des grilles de lecture, des indicateurs dequalités d’ambiances et des valeurs d’usages, et d’autre part, la création de bases de donnéessur l’habitat durable ou écologique à partir des évaluations a posteriori par les habitants. Ladémarche est résolument innovante, et le projet ARCHES peut s’appuyer sur l’expérienceacquise des laboratoires suivants en fonction des thématiques abordées : LEA.V et AE&CC(conception, aménagement, patrimoine, urgence, économie), DGCB (lumière, psycho-acoustique, …), CSTB (usages) et le réseau des partenaires de l’association d’Acoucité.L’intérêt du projet est d’offrir des prototypes qui pourront être habités et donc donner lieu àévaluation puis amélioration mais il est, bien sûr envisagé d’élargir le périmètre de travail etde bénéficier du parc important de logements existants sur le territoire de la ville nouvellepour mener des enquêtes plus large.

L’ensemble des travaux pourra porter à la fois sur la construction neuve mais également unintérêt tout particulier sera porté à la préservation du patrimoine et à la problématique de laréhabilitation (IPRAUS).



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QUALIFICATION , RÔLE ET IMPLICATION DES UNITES PARTENAIRES / QUALIFICATION , ROLE ANDINVOLVEMENT OF THE PARTNER UNITS

NomSurname PrénomFirst name PostePosition DisciplineDomain

Unité

partenairePartner

Etablisseme

ntpartenaire/Organizatio

n orcompany

Rôle dans le projet (4 lignes max.)Contribution in the project

ARNAUD Laurent Dr HDR Chercheurmacanique des

matériaux

DGCB ENTPE Coordinateur du projet – Mise aupoint et caractérisation de

matériaux du bâtimentAVOUAC Pascal Architecte Architecte-

Ambiancelumineuse et sonore

DGCB ENTPE Conception et caractérisationd'espace lumineux et sonores

DUMORTIER Dominique

Dr-HDR Chercheur lumière DGCB ENTPE Conception et caractérisationd'espace lumineux et lien santé-

lumièreEL MANKIBI Mohamed Dr Chercheur

Thermique desmatériaux

DGCB ENTPE Caractérisation, optimisation etmodélisation des performances

thermiques et aérauliques

GOURDON Emmanuel Dr Chercheuracoustique

matériaux etstructures

DGCB ENTPE Caractérisation des matériauxporoélastiques et conception

d'espace acoustiques optimisés

MICHEL Pierre Dr-HDR ChercheurThermique des

matériaux

DGCB ENTPE Approche systémique deséléments du bâtiment

CANTIN Richard Dr ChercheurThermique des

matériaux

DGCB ENTPE Caractérisation, des performancesthermiques et méthodes de

diagnostic énergétiqueLABAYRADE Raphaël Dr Chercheur éclairage,

aspects perceptifsDGCB ENTPE Optimisation multicritère des

bâtiments prenant en compte leressenti subjectif des occupants

LAVANDIER Mathieu Dr Chercheuracoustique, aspects

perceptifs

DGCB ENTPE Optimisation multicritère des bâtiments prenant en compte leressenti subjectif des occupants

MOREL Jean-Claude Dr-HDR Chercheurmatériaux premiers DGCB ENTPE Mise au point et caractérisation dematériaux de ConstructionMARQUIS-

FAVRECatherine Dr-HDR Chercheur

acoustique,matériauxperception

DGCB ENTPE Aspect perceptif des bruit, gênesonore, indicateurs

ROLLET Pascal ProfesseurCodirecteurAE&CCArchitecte

Théorie et pratiquede la conceptionarchitecturale eturbaine

AE&CC ENSAGCo-directeur unité de recherche.Programme Habitat éco-responsable : de l’architecture auterritoire. Constructionprototypes SDE

GUILLAUD Hubert ProfesseurHDRarchitecte

Sciences ettechniques pourl’architecture

AE&CC ENSAGCo-directeur unité de recherche.Programme matériaux, histoiredes cultures constructives

DOAT Patrice ProfesseurArchitecte

Sciences ettechniques pour

l’architecture

AE&CC ENSAGDirecteur scientifique CRAterre.Expérimentations construction en

terre, Expérimentations habitatéco-responsableCOSTE Anne Professeur

HDRArchitecte

Histoire del’architecture AE&CC ENSAG

Directrice scientifique CulturesConstructives. Histoire desmatériaux et des entreprises

BARDAGOT Anne-Monique

MAEthnologue

Sciences socialesAE&CC ENSAG

Sciences sociales de l’habitat.Enquêtes sur les usages

BAVEREL Olivier MA(HDR)

Structure IngénierieAE&CC ENSAG

Direction programme structures.Construction prototypes SDE.Expérimentation habitat éco-responsable

FONTAINE Lætitia Ingénieur-(ITA)

Architecture deterrePatrimoine

AE&CC ENSAGProgramme « Matière en grains »et « Grains de Batisseurs ».Recherche fondamentale sur lamatière à construire et CSTI

JOFFROY Thierry ArchitecteITA

Architecture deterrePatrimoine

AE&CC ENSAGProgrammee Patrimoine Mondialet architecture de terre 2017.Etudes de pathologies et solutionstechniques sur ruinets



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SADOUX Stéphane MAUrbaniste

UrbanismeAE&CC ENSAG

Programme Habitat éco-responsable : de l’architecture auterritoirePrototype d'habitat et villedurable

SIMONNET Cyrille MAArchitecte

Histoire del’architecture AE&CC ENSAG

Histoire des matériaux et desentreprises

DUBUS Nicolas MA

associéArchitecte

Architecture éco-

responsable AE&CC ENSAG

Expérimentation habitat éco-

responsable économiqueConstruction prototypes SDEGARNIER Philippe MA

AssociéArchitecte

ArchitectureRisques majeurs AE&CC ENSAG

Programme Ressources desterritoires et développementsocialPrototypes habitat et risqeesmajeurs (ReparH)

JUSSELME Thomas MAassocié

Eco-conceptionIngénierie AE&CC ENSAG

Expérimentation habitat éco-responsable économiqueConstruction prototypes SDE

MARIELLE Bruno MAArchitecte

Architecture etconstruction bois AE&CC ENSAG

Construction de prototypessystèmes constructif bois

AVENIER Cédric Architecte Construction bétonAE&CC ENSAG

Prototypes et systèmes constructif béton

BONNEVIE Maxime Architecte Architecture éco-responsable AE&CC ENSAG

Construction prototypes SDE

FREITAS Sébastien Architecte Architecture éco-responsable AE&CC ENSAG


PRADELLE Guillaume Architecte Architecture éco-responsable AE&CC ENSAG


TOCHON Laurent Ingénieur EnergétiqueIngénierie AE&CC ENSAG

Cosntruction prototypes SDEProgramme Habitat éco-responsable : de l'architecture auterritoire

CHAMODOT Mathilde Architectedoctorante

Architecture éco-responsable AE&CC ENSAG

Habitat éco-responsable etdéveloppement des ressourceslocales

CLOQUET Basile Architectedoctorant



CHALENCON

Elodie Architectedoctorante


Habitat éco-responsable etdéveloppement des ressources

localesARANTES Laetitia Architecte-ingénieur

ArchitectureIngénierie AE&CC ENSAG

Habitat, ville et performanceénergétique

AMMAR Ali Architectedoctorant

Architecture etconstruction terre AE&CC ENSAG


ABD JAWAD Mohammad

Architectedoctorant

Architecture et villedurable AE&CC ENSAG


LOPEZFERREIRA

Thiago Architectedoctorant

ArchitectureThéorie etdéveloppement

AE&CC ENSAGHabitat éco-responsable etdéveloppement des ressourceslocales

CHO Minchol Architectedoctorant



RUIZ Eric Architectedoctorant

Architecture etHabitat très social AE&CC ENSAG


CAIMI Annalisa Architecte Architecture etrisques naturels AE&CC ENSAG


ANGER Romain Ingénieur-chercheur

Sciences ettechniques pourl’architecture

AE&CC ENSAGProgramme "Matière en grains" et"Grains de bâtisseurs"Recherche fondamentale sur lamatière à construire et CSTI

CARAZASAEDO

Wilfredo Architecte Architecture etconstruction terre AE&CC ENSAG

Développement techniques deconstruction en terre

CORNET Laure Architecte Architecture etconstruction terre AE&CC ENSAG

Développement techniques deconstruction en terre

DOULINE Alexandre Architecte Architecture etconstruction terre AE&CC ENSAG

Développement social etprogrammes d’habitatéconomique

GANDREAU David Archéolog

ue

Patrimoine

Architecture deterre AE&CC ENSAG

Développement techniques de

conservation sur ruinets

HAMJIRBAB Majid Ingénieur Architecture et Développement techniques de



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A construction terre AE&CC ENSAG conservation sur ruinets LE TIEC Jean-Marie Architecte Architecture et

construction terre AE&CC ENSAGDéveloppement architecture deterre et CSTI

MISSE Arnaud Architecte Architecture etconstruction terre AE&CC ENSAG

Développement architecture deterre et CSTI

MOLES Olivier Ingénieur Architecture etconstruction terre AE&CC ENSAG


MORISET Sébastien Architecte Architecture et

construction terre AE&CC ENSAG

Gestion participative à la

conception de l’habitatPACCOUD Grégoire Architecte Architecture etconstruction terre AE&CC ENSAG


RAKATOMAMONJY

Bakonirina Architecte PatrimoineArchitecture deterre

AE&CC ENSAGDéveloppement techniques deconservation sur ruinets

CIBLAC Thierry Enseignantetchercheur

Génie civil(maçonneries)

ARIAMLAREA

ENSAPLV Partenaire scientifique

CHELKOFF Grégoire Professeur ambiancesarchitecturales

CRESSON ENSAG Responsable scientifique

LIVENEAU Philippe MA Architecture CRESSON ENSAG Chef de projetBALAY Olivier Professeur ambiances

architecturalesCRESSON ENSAG Chef de projet

MOISANS Julien Technicien Infographie CRESSON ENSAG Technicien sonPARIS Magali MA

associée

Ingénieur paysage CRESSON ENSAG Communication

BARDYN Jean-Luc Chercheurassocié

Ethnographepreneur de son

CRESSON ENSAG Conception bande sonoreenquêtes

QUENARD Daniel Eq DR1 Matériaux,enveloppe du bâtiment

CSTB Responsable scientifique

ROUDIL Nadine Eq DR1sociologue

Usages sociologie CSTB Analyse des perceptions

CHATEANEUF

Alaa PR Optimisation,fiabilité desstructures

InstitutPascal

UBPPolyTech

Clermont-Fd

Responsable scientifique,optimisation des performances,étude de la fiabilité

AMZIANE Sofiane PR Matériaux deconstruction

InstitutPascal

UBPPolyTech

Clermont-Fd

Responsable scientifique.Elaboration des matériaux,techniques expérimentales

TAAZOUNT Mustapha MCF-HDR Structures Bois,Dynamique desstructures

InstitutPascal

UBPPolyTech

Clermont-Fd

Chercheur, construction bois

MOUTOUPITTI

Rostand MCF Vscoélasticité,méthodesnumériques

InstitutPascal

UBPPolyTech

Clermont-Fd

Chercheur, simulationsnumériques

BREUL Pierre PR Mécanique des sols InstitutPascal

UBPPolyTech

Clermont-Fd

ChercheurCaractérisation des sols

VIAL Christophe

PR Energie,performancesénergétiques

InstitutPascal

UBPPolyTech

Clermont-Fd

ChercheurEtude des performancesénergétiques

MICHAUD Philippe PR Matériaux biosourcés

InstitutPascal

UBPPolyTech

Clermont-Fd

ChercheurFormulation, production dematériaux biossoucés

GREDIAC Michel PR Mesures de champs,matériauxcomposites

InstitutPascal

UBP ChercheurTechniques expérimentales demesure de champ

DUSSAP Claude-

Gilles

PR Génie des procédés Institut

Pascal

UBP

PolyTechClermont-Fd

Responsable scientifique

Analyse des procédés et ACVTOUSSAINT Evelyne MCF-HDR Mesure des champs,

mécanique desmatériaux

InstitutPascal

UBP ChercheurTechniques expérimentales demesure de champ

BASCOUL Christophe

MCF Réalité virtuelle InstitutPascal

IFMA ChercheurSimulation par des techniques deréalité virtuelle

LE Thien-Phu MCF Dynamique desstructures,vulnérabilitésismique

InstitutPascal

IFMA ChercheurEtude de vulnérabilité etélaboration des courbes defragilité

FOUCHER-DUFOIX

Valérie MA Sociologue IPRAUS ENSAPB Analyse sociologique

LAPORTE Rémi MA Architecte IPRAUS ENSAPB Analyse architecturaleGAY-CHARPIN

Marie-Hélène

MA Architecte IPRAUS ENSACF phénoménologique

GEORGE Christian DR2 Chimie pollution del’air

IRCELYON CNRS Analyse traitement air intérieur

D’ANNA Barbara CR1 Chimie pollution de IRCELYON CNRS Analyse traitement air intérieur



31

l’airVERNOUX Philippe CR1 Catalyse -

électrocatalyseIRCELYON CNRS Analyse traitement air intérieur

BOREAVE Antoinette IE Spectrométrie demasse

IRCELYON CNRS Analyse traitement air intérieur

FERRONATO Corinne MdC Chimie analytique IRCELYON UCBL Analyse traitement air intérieurFINE Ludovique Al Chimie analytique IRCELYON UCBL Analyse traitement air intérieurCHARBONEL ADJ Support technique IRCELYON UCBL Analyse traitement air intérieur

FLEURY François PR2, HDR Structure,construction,histoire

LAF ENSAL Chercheur

MOUTERDE Rémy MAex, Dr. Structure,construction,histoire

LAF ENSAL Chercheur

PERE Christian Enseignantchercheur

CAO, maquettenumérique, réalitévirtuelle

LE2I-Arts etMétiersCluny

Arts etMétiers

ParisTechCentre de

Cluny

Mise en place de projetspédagogiques et de recherche eningénierie et architecturecollaborative

LAFFAY Pierre-Olivier

Enseignant Energétique LE2I-Arts etMétiersCluny

Arts etMétiers

ParisTechCentre de

Cluny


BLERON Laurent Enseignantchercheur Matériau etstructure bois LE2I-Arts etMétiersCluny

Arts etMétiersParisTechCentre de

Cluny


JOBLOT Laurent Enseignant Management deprojet et Leanmanagement


Arts etMétiers

ParisTechCentre de

Cluny


DE GANAY Osmond Ingénieurd’études

CAO, maquettenumérique, réalitévirtuelle


Arts etMétiers

ParisTechCentre de

Cluny


RINCKEL Sébastien MA associéENSAV

doctorant

Architecture LEAV ENSA Nancy Missions d’expertise. Recueild’informations sur les processus

de modélisation. Modélisations àpartir des protocoles. Élaborationdu cahier des charges.

RIVKIN Arnoldo PR Architecture LEAV ENSAV Coordination générale, validationscientifique des données.Définition des protocolesd’expérimentation. Elaborationdu cahier des charges. Synthèsedes résultats

ROUYER Rémi MA Architecture LEAV ENSAV Définition des protocolesd’expérimentation. Elaborationdu chaier des charges. Diffusionet valorisation

SHIN Tchély MA associéENSAVdoctorant

Architecture LEAV ENSAV Recueil d’informations.Expérimentations demodélisations

EBERSOLT Gilles MA Ingénieur LEAV ENSAV Missions d’expertise. . Élaborationdu cahier des charges. Mise enœuvre de structure de grandesdimensions (radeaux de Cimes )

MA Liang Doctorante Architecture LEAV ENSAV Recueil d’informations.Expérimentations demodélisations

PERRODIN Yves DirecteurderechercheMEDDTL

Environnementurbain

LEHNA ENTPE Cycle de l'eau et gestion durabledes ouvrages, bâtiments etsystèmes urbains

DELOLME Cécile IngénieurderechercheIDTPE

Environnementurbain


WINIARSKI Thierry Directeurde

rechercheMEDDTL

Environnementurbain

LEHNA ENTPE Cycle de l'eau et gestion durabledes ouvrages, bâtiments et

systèmes urbainsANGULO Rafaël Chargé de

rechercheEnvironnementurbain

LEHNA CNRS Cycle de l'eau et gestion durabledes systèmes urbains



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MEDDTLASSABATERE Laurent Ingénieur

derechercheITPE

Environnementurbain


DURRIEU Claude Ingénieurderecherche

ITPE

Environnementurbain


BEDELL Jean-Philippe

Chargé derechercheMEDDTL

Environnementurbain


CLEMENT Bernard IngénieurderechercheIDTPE

Environnementurbain


MARIN Philippe MA, Dr Informatique,processus deconception et defabrication

MAP-ARIA ENSAL Chercheur

VINCENT Bruno Directeur Psycho-acoustique ACOUCITE Consultant expert sur la prise encompte de l'aspect perceptif desambiances sonores.Mobilisation du réseaud'agglomérations à l'intérêtpartagé.

CARRA Sébastien Chargé demission

Acoustiquephysique etenvironnementale

ACOUCITE représentant d'Acoucité.Encadrement des aspects degestion de projets ainsi que lesaspects techniques et humains.

PORCHERON Sylvain Chef deprojet

Acoustiquegénérale et SIG

ACOUCITE Mise à disposition decompétences techniques(modélisation) et scientifiquespour l'analyse multiphysique desconditions de confort.

HALBWACHS Yann Technicienprincipal

Acoustique-mesures etprélèvementssonores

ACOUCITE Mesure acoustique et prise de sonou enregistrement de paysagesonore.

JANILLON Valérie Technicienne

Acoustique-mesures et

prélèvementssonores

ACOUCITE Utilisation des logiciels spécialisésen acoustique.



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4. EVALUATION FINANCIERE DU PROJET / FINANCIAL ASSESSMENT

4.1. PHASE 1

• Elément 1/ Element 1Plateaux architectoniques (aire d'expérimentation, aire de stockage et accès) : C’est unradier béton plan équipé en énergie et fluides, formant support des prototypes. Il comporteune aire de travail desservie par une zone périphérique de service, et par des annexesmodulaires empilables à la demande. Il présente une capacité portante de charge de 5t/m 2.Cet équipement est destiné prioritairement au montage d’éléments lourds nécessitantl’emploi d’engins et de véhicules PL avec fort taux de poinçonnement.Un plateau architectonique avec voies d’accès représente un investissement de 773 886 €. Lapremière année, nous programmons deux plateaux accouplés donc le second sans voied’accès. L’ensemble des équipements représente donc un investissement : 1 468 717€ pour lapremière année de la tranche 1.

Une version légère du plateau limité à une capacité portante de 3t/m2 est destiné à recevoirdes prototypes en phase de mesures et de démonstration ne nécessitant plus le passaged’engins lourds (mise en place des composants prototype par pont roulant et chariots légers).Son coût est calculé à 597 521,6 €.Pour la deuxième année de la tranche 1, un plateau architectonique lourd accouplé aux deuxdéjà construits et un en version légère sont programmés pour un investissement de1 371 408 €.

• Elément 2/ Element 2

Plateau architectonique sans dalle : c’est un équipement identique aux précédents, maisavec un sol stabilisé en remplacement du radier béton, afin de recevoir les expérimentations

concernant l’étude des pathologies de type ruinets, et le comportement des bâtiments sur solsnaturels. Son coût est calculé à 542 386 €.



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Pour la troisième année de la tranche 1, un plateau architectonique sans dalle (élément 2) etun supplémentaire (Plateau architectonique version légère élément 1) viennent compléterl’équipement pour un investissement total de 1 139 908 €.


Kit d’annexes modulaires : Containers 20’ aménagés pour le stockage sécurisé de matériel etmatériaux, et pour la production locale d’air comprimé. Modules habitables 20’ avecstructure porteuse et coins ISO aménagés pour constituer la base vie de chaqueexpérimentation. Ensemble empilable à la demande par chariot reachstaker. Couverture deprotection démontable pour expérimentation supérieure à 3 mois.L’ensemble de cet élément représente un investissement : 450 725 €. Sur les trois années de laphase 1, 4 kits seront installés sur les plateaux, le total de la demande ANR est évalué à1 802 898 €.

• Elément 4/ Element 4Kit de protection amovible et gril technique : C’est une structure associée à une enveloppedémontable permettant de mettre provisoirement à l’abri un chantier de construction deprototype et/ou de créer une enceinte climatique spécifique contrôlée. Cet équipement estutilisable sur chacun des plateaux architectoniques. La présente demande de financement comporte 2 kits de protection amovible et grilltechnique, en tranche 1 les années 2 et 3, pour un investissement global de 923 886 €.


Equipements de levage et transport lourd : Combinaison de matériel de levage et detransport assurant la mobilité des éléments entre les plateaux (portique roulant extérieur 50Tdesservant plusieurs plateaux, reachstaker 45T et camions plateaux). Combinaison dematériels d’élévation pour la construction des prototypes (chariots de levage divers etnacelles élévatrices à bras déporté ou plateformes sur ciseaux).La présente demande de financement comporte 1 kit Equipement de levage, en tranche 1

avec une répartition sur les années 1 et 2, pour un investissement global de 1 132 534 €.



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Equipement de contrôle des ambiances : Ce sont les dispositifs de création d’ambiancespériphériques à un prototype (éclairage scénique, ciel artificiel, humidité, son, images, QAI).Permet de tester les conditions de confort et le ressenti des habitants autant que la mesure ducomportement réel d’une construction sous conditions maitrisées reproductibles. Permet decréer les décors pour prises de vue utilisées par les outils de communication et devalorisation CSTI. Fonctionne en association avec le gril technique supporté par la structurede couverture du kit de protection amovible.La présente demande de financement ANR porte sur 1 kit de contrôle des ambiances à

hauteur de 450 939 €avec une répartition en année 2 et 3 pour la tranche 1.


Equipements spécifiques : Ils désignent les équipements adaptés aux travaux de recherchepour la fabrication numérique de pièces complexes 3D en résine polymère (ABS,polycarbonate, bio polymères). L’imprimante 3D Modus FDM900mc™ a été spécialementconçue pour la fabrication numérique directe avec un système de modelage par dépôt de filen fusion. Equipements de métrologie permettant l’enregistrement des données étudiéespour chaque expérimentation (station météo et capteurs divers).

L’ensemble de cet élément est évalué à 869 821 € comme détaillé dans le tableau suivant.L’investissement est réparti sur les trois années de la Tranche 1 avec l’achat del’imprimante 3D en année 3.



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Analyseur d'air PTR-TOFMS haute résolution : C’est un dispositif mesure utilisé pour lesrecherche menées sur la qualité d’air intérieur. L’analyseur repose sur la technique despectrométrie de masse avec une ionisation par transfert de protons, il permet une analysede masse complète (1-10 uma) en temps réel avec une résolution inférieure à 100 ms) avecune limite de détection de quelques pptv. C’est un outil à haute résolution qui permetl’identification et la caractérisation dynamique d’un large panel de composés gazeux (COV,NOx, …).L’investissement pour l’analyseur PTR-TOF est de 434 495 €. Il est réalisé en année 2 de laTranche 1.


Dispositif de fabrication robotisée (bras et logiciels + espace de travail : C’est un bras à 6axes de rotation, robot industriel poly-articulé STAUBLI 1 TX200 CS8CHP avec unestructure entièrement capotée. Bras avec 6 axes de rotation, et aménagement de l’espace detravail incluant console de pilotage et rails de déplacement.L’investissement est réalisé en année 3 en première Tranche pour un montant de 60 300 €.


Dispositif de découpe laser: Machine Speedy 500 60 W Laser CO2 à refroidissement à airavec une surface de travail : 1245 mm X 710 mm et une vitesse gravure 250cm/s max,accélération 19m/s2, pointeur laser, lentille 2", protection latérale.L’investissement est réalisé en année 3 en première Tranche pour un montant de 54 171 €.

L’ensemble des équipements représente un investissement : 9 630 021 € sur l’ensemble des3 ans de la tranche 1. A ces demandes d’investissement, s’ajoute une première dépense demaintenance de 13 380 € pour l’analyse de qualité d’air intérieur.

TOTAL demande ANR phase 1 = 9 643 401€

4.2. PHASE 2

La tranche 2 du projet ARCHES représente une demande très réduite de financement àl’ANR puisque l’objectif est que cette structure s’auto-finance et assume la totalité de sescoûts de fonctionnement sur la base des activités d’innovation et de recherche qu’elle vagénérer (Cf. supra).Les subventions demandées en phase 2 à l’ANR se limitent à :

- Maintenance analyseur qualité d’air intérieure = 50 779 € pour 4 ans- Petits matériels de mesures (luxmètres, sonomètres, hygromètres…) = 15 000 €

TOTAL demande ANR phase 2 = 68 410 €.



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Tableau récapitulatif de la demande ANR :

4.3. AUTRES FRAIS

4.3.1 AMORTISSEMENT

La période d’amortissement est de 10 ans.La dotation aux amortissements est reportée et permettra le renouvellement et l’acquisitionde nouveaux outils. Le montant est évalué à 5 803 147 € sur la durée du projet.

4.3.2 INFRASTRUCTURE

Les frais d’infrastructure sont calculés sur une base de 60% des salaires des personnelsimpliqués.

Total personnels

permanents

Apports partenaires

ETP 159,14 35

Valorisation 11 158 056 1 740 523

Frais d’infrastructure 6 694 834 1 044 314

Total 17 852 890 2 784 837

4.4. BUSINESS PLAN

L’exploitation d’ARCHES commencera partiellement en année 3 (pour les premiers plateauxmis en place en années 1 et 2) puis montera en puissance sur les années 3 à 8. Une occupationcroissante des plateaux pour diverses activités a donc été prévue.Cette plateforme sera accessible aux partenaires d’ARCHES, mais également ouverte àl’ensemble de la communauté scientifique publique et privée extérieure. Des tarifs différentsseront appliqués pour l’accès aux plateaux : 4200 €/semaine pour les tiers au consortium,2000 €/semaine pour les partenaires.Par ailleurs un minimum de 30% du temps disponible d’exploitation des plateaux serapréservé pour mise à disposition des extérieurs.

Le plan fait apparaître une implication forte des partenaires puisque leurs apports sontvalorisés à hauteur de 4 134 836 €.



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Les dispositifs spécifiques ont été choisis avec des caractéristiques et des performancestechniques non courantes et des demandes d’intervention professionnelle sont envisagées etsont donc valorisées. Ces prestations seront organisées en collaboration avec la plateformeASSTUS présente sur le même site.Cela concerne, le dispositif de mesure pour la QAI (Qualité d’air intérieur), les dispositifspour ambiances maitrisées (héliodon, régulation hygro thermique, système de pluviation, ...)

pour tester les performances de matériaux et/ou systèmes constructifs en conditionsextrêmes, l’imprimante 3D et l’appareil de découpe laser.Enfin, des prestations complémentaires de valorisation de ces espaces et des dispositifs sontégalement envisagées dans des champs d’action différents comme des événements oucolloques scientifiques (Biennale Eco-Construction, …). Un autre champ prospectif estenvisagé dans le domaine de l’entertainment / divertissement (cinéma, théâtre, sociétés duspectacle, …) .

Tableau récapitulatif des ressources pour le projet ARCHES :

Tableau des coûts :

Ces tableaux montrent qu’au-delà d’une mise de départ d’investissement demandée àl’ANR, ainsi qu’aux partenaires, ARCHES sera autonome économiquement.Dans ce tableau l’ensemble des coûts de maintenance, dotation aux amortissements et coûtsde fonctionnement sont absorbés par l’activité générée, que nous prévoyons croissante parl’effet d’entraînement et de levier que l’agrégation des partenaires et outils en un même lieuva inéluctablement amener.Il est précisé que le projet ARCHES n’a pas vocation à faire de bénéfices mais à assumerintégralement ses coûts et permettre le renouvellement des équipements et offres proposéesavec un élargissement des capacités d’essais et de mesures.

ARCHES Fiche b

Documents

Transcript of ARCHES Fiche b