Caractéristiques du bâti ancien ciblé dans cette thèse

Le contexte architectural nécessite de considérer les caractéristiques du bâti ancien. Cela ne concerne pas seulement les fenêtres et les menuiseries mais aussi les parois opaques ainsi que le comportement général du bâtiment. En effet, chaque composant va influencer les autres. De plus, la connaissance du comportement des bâtiments historiques permet de définir le rôle des fenêtres dans ces types de construction. De cette manière cela permet aussi de prévoir quelques impacts des doubles-fenêtres sur le reste du bâtiment et sur l’ambiance intérieure. Ces points sont développés dans les sections suivantes.

I.3.1. Caractéristiques des enveloppes du bâti lyonnais du XIX

siècle

La composition des murs anciens a fait l’objet de plusieurs études à travers l’Europe. Par exemple, un travail de classification des structures et des maçonneries dans les différentes régions d’Italie a été réalisé par Binda et al. [23]. Les parts de mortier, de pierre et d’air, qui sont les trois composants principaux des bâtiments étudiés, sont fournies. En Grèce, on peut trouver des constructions vernaculaires composées de terre, d’eau et d’adobe [24]. En France suivant les régions la pierre, la brique, le bois et l’argile sont les matériaux les plus utilisés dans les bâtiments anciens [25].

A Lyon, la majorité de la zone présentée en Figure I-3 est composée de bâtiments datant du XIXe siècle. C’est donc la typologie des bâtiments de cette époque qui a été ciblée dans ce travail de recherche. Cette époque est marquée par l’industrialisation de taille de la pierre, l’évolution des modes de transport ainsi que l’explosion de la demande qui modifient radicalement les modes de construction et l’organisation des chantiers [21]. On assiste à une rationalisation des tâches, à une forme de standardisation des éléments et des plans et à la production en séries pour construire plus et plus économique tout en restant solide. C’est pour cela que de nombreux bâtiments du XIXe siècle présentent des élévations soit en pierre de taille soit en moellons avec enduits de façades et décors rapportés.

La pierre lyonnaise, considérée d’excellente qualité, est à l’époque utilisée de façon massive, en blocage ou sous forme standardisée ou monolithique de très grandes

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dimensions qui peuvent autoriser de très grandes portées en un seul bloc. Cet usage de la pierre massive dans les structures se justifie par son apport d’inertie thermique et permet de constituer des trumeaux (partie d’un mur compris entre deux ouvertures) réduits libérant ainsi de grandes surfaces vitrées. En revanche, ils forment des ponts thermiques au niveau des encadrements de fenêtres. Ainsi pour diminuer l’effet de paroi froide, des lambris et des plâtres ont été utilisés.

I.3.2. La façade urbaine lyonnaise du XIX

siècle

La composition de la façade urbaine du XIXe siècle résulte de la politique de spéculation qui apparaît dans la deuxième moitié du XVIIIe siècle. Celle-ci impose d’une part le développement de réglementation visant à cadrer les largeurs de rue, les alignements, les ouvertures, la qualité des constructions et d’autre part une rationalisation du système de production (préfabrication, optimisation) pour construire plus et plus vite, qui contribue fortement à l’uniformisation du bâti et de la composition de la façade [21].

Le bâti lyonnais se caractérise par une forte densité d’immeubles de grande hauteur, établis sur des parcelles étriquées dictée par les contraintes du site, le long de rues très étroites. Au milieu du XIXème siècle, les immeubles du centre lyonnais pouvaient atteindre 7 à 8 étages soit 26 m de haut [21].

Pour favoriser l’éclairement naturel depuis les rues étroites, les élévations présentent un pourcentage important de vitrage. Le nombre ainsi que les proportions des fenêtres sont remarquables. Elles peuvent atteindre 3 m de haut pour 1,60 m de large. De nombreuses façades du XIXème siècle comportent environ 50% de vitrages. La façade en photo sur la Figure I-4 illustre bien les particularités des façades du XIXème siècle.

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Figure I-4. Rue Victor Hugo, à Lyon. A noter la densité du bâti, la hauteur des construction, l’effet de masque, le pourcentage d’ouverture et la relative uniformisation de l’architecture. Crédits :

Nathalie Sandt.

I.3.3. Conception bioclimatique du bâti lyonnais du XIX

siècle

Bien que les techniques n’étaient pas aussi développées qu’aujourd’hui, les notions de santé et d’hygiène étaient tout de même considérées. Ainsi, le bâti XIXe est conçu suivant des dispositions judicieuses favorisant la ventilation naturelle, le chauffage et l’accès à la lumière et au soleil pour les pièces de vie et une meilleure gestion des pièces de services regroupées autour de courettes de ventilation placées dans les parties les moins bien exposées.

Les appartements étaient le plus souvent traversant. Cela permet de créer un flux d’air efficace pour renouveler et/ou rafraîchir l’air du logement. Enfin, par leur disposition, les arrière-cuisines, les caves, celliers, combles, etc. constituaient des espaces tampons, qui sur le plan thermique, offraient des zones tempérées limitant les transferts de chaleur avec l’extérieur.

Ces dispositions conçues en fonction des échanges naturels avec l’environnement et les propriétés hygrothermiques du bâti restent très sensibles aux modifications du contexte immédiat (régulation des apports solaires, transfert d’humidité, gestion de la ventilation naturelle). Une modification a priori anodine d’un élément environnant du bâtiment peut entrainer des effets importants sur le comportement thermique du bâtiment.

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I.3.4. Les coûts du remplacement des fenêtres

S’agissant des menuiseries, elles participent à l’esthétisme de la rue et à l’esthétisme intérieur. Leur rôle dans le bâti est central puisqu’elles font le lien entre les deux environnements. Elles revêtent différentes fonctions comme l’éclairage, la vue et la ventilation. C’est pourquoi le remplacement des anciennes menuiseries a un coût qui n’est pas toujours financier et qui peut, comme le décrivent Sedovic et Gotthelf [26], être lié à :

- l’authenticité car aucune fenêtre neuve ne peut remplacer une fenêtre historique peu importe le niveau d’imitation,

- l’esthétisme, porté sur certains éléments des fenêtres et qui, pour des raisons économiques peuvent disparaitre lors d’un remplacement (ornements, poignée décorée, …),

- la préservation d’un savoir-faire artisanal.

Ces coûts constituent des inconvénients pour les techniques de remplacement usuelles, que l’on ne peut quantifier et qui revêtent autant d’importance que des critères quantifiables tels que la performance énergétique ou le retour sur investissement. Ceci souligne l’importance de considérer l’ensemble du bâtiment comme un groupe de sous-systèmes interagissant entre eux et constituant la complexité et la dynamique du bâti historique [25].

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