Faculté des Sciences et de la Technologie
Département d’Architecture
Mémoire présenté pour l’obtention du diplôme de : MASTER ACADEMIQUE
Filière : ARCHITECTURE
Spécialité :
ARCHITECTURE ET TECHNOLOGIE
Présenté par : Sabah KIKAH
Sonia BOULATROUS Soumaya BOUROUROU
Date de la Soutenance : 23 octobre 2017
THEME :
L’INTEGRATION DES PARAMETRES DE DURABILITE DANS LE BATIMENT EN ALGERIE
Composition du Jury :
Toufik BOUTELLIS MAA, Université Mohamed Seddik Benyahia, Jijel, Président du jury Hocine TEBBOUCHE MAA, Université Mohamed Seddik Benyahia, Jijel, Directeur de mémoire Djenette LAOUAR MAA, Université Mohamed Seddik Benyahia, Jijel, Membre du Jury
S
eigneur dieu Le tout puissant, ne me considère pas parmi les égarés; ni parmi Les orgueilleux si je réussis par ta grâce.Ne me compte pas non plus parmi Les insensés en cas d'échec.
Plutôt faites en sorte que je me rappelle que cet échec est une épreuve et une
expérience qui précède La réussite.
OH! Mon dieu si je réussis considère- moi toujours faible créature modeste, le toi, L’orgueil et La vanité.
Soumaya, sonia et Sabah
Avant tout, nous remercions le bon Dieu qui nous a donné le courage, la patience et la force pour faire ce modeste travail.
Nous adressons non remerciements à tous les membres du département d’architecture de Jijel pour le temps précieux qu’ils consacrent aux
étudiants durant leur cycle.
Nous tenons à exprimer nos vifs remerciements à tous ce qui de près ou de loin, qui nous ont aidé à la réalisation de ce travail en particulier à Mr
TABOUCH Houcine pour son encadrement judicieux.
Nous tenons à exprimer à notre Chère prof, KHALFALLAH Kamel notre sincère reconnaissance et profonde gratitude, votre compétence,
votre dynamique, votre rigueur et vos qualités humaines et
professionnelles ont suscité en nous une grande admiration et un profond respect.
Nous voudrons être dignes de la confiance que vous nous avez accordée.
Nous tenons à vous remercier aussi pour votre manière de penser, de procéder votre disponibilité.
Nous présentons également nos remerciements aux membres du jury qui ont acceptés de participer à l'évaluation de notre travail. Nous sommes très reconnaissants de l’honneur que vous nous faites en acceptant de
juger ce travail et de l’enrichir par vos propositions.
A vous tous on dit Merci !
Dédicace...
Rien n’est aussi beau à offrir que le fruit d’un labeur qu’on dédie du fond du cœur à ceux qu’on aime et qu’on remercie en exprimant la gratitude et la reconnaissance durant toute
notre existence , à ceux qui m’ont donné la vie, l’espoir et l’amour, à ceux qui m’ont encouragé le long de mes études :
A mon Dieu le Tout Puissant de m’avoir donné le courage, la santé, et m’a accordé son soutien durant les périodes les plus difficiles;
A ma mère « Rabiha », aimable, honorable : Il suffit de regarder tes yeux pour savoir combien tu donnes sans jamais prendre.
A toi seul "MAMAN " je dis : Que tu représentes pour moi le symbole de la générosité par excellence, la source de tendresse et l’exemple du dévouement qui n’a pas cessé de m’encourager et de prier pour moi .Ce travail est le fruit de tes sacrifices que tu as consentis
pour mon éducation et ma formation.
A mon Père «Hocine » : qui a été toujours l’épaule solide, l’œil attentif compréhensif et le personne le plus digne de mon estime et de mon respect.
Aucune dédicace ne pourrait exprimer mon respect, ma considération et mes profonds sentiments envers eux.
A mon chère frère Djalal : pour leur soutien dans mes choix et leur attention sans faille.
A mes chères sœurs Ilhem , Nour el houda et la petite mimi : Vous avez toujours été présentes pour les bons conseils. Votre affection et votre soutien m’ont été d’un grand secours au long de
ma vie.
A toute ma famille ………...
A mes binômes Sonia et Sabah qui ont partagées avec moi ce parcours et ce travail.
A ma très chère amie Djouhra, je n'oublierais jamais les bons moments et les plus beaux souvenirs que nous avons partagés durant nos années d'études.
A toutes les personnes qui ont participés de près ou de loin à l’élaboration de mon travail, qui ont su me réconforter par un simple mot, des petites paroles ou réflexions qui me faisaient du
bien dans mes moments les plus désespérés. Et qui ont réussi, volontairement ou
involontairement, avec ou sans intention, à m’aiguiller sur le chemin à suivre pour mener à bien mon travail.
Un grand merci à tous !
Soumaya
Je remercie dieu toute puissant de m’avoir donné la force et le courage de finir ce modeste travail que je dédie :
A ma grande mère : Djamila
A mes très Chers parents : Djamel et Chafia
Pour leurs sacrifices, leurs encouragements et leurs tendresses pendant ma formation. Qui sont toujours disponibles pour nous et que dieu les garde pour nous.
Merci papa, merci maman
A mes chers frères : Aymen et Sajed
A mes soeurs : Wissam , Bouchra , Mimi ,Sousou , Djana et Ania.
A toute ma famille sans exception A mon binôme : Sabah et Soumaya
A toutes mes amies que j’ai connues surtout Samia , Imen , Zina et Imen .
SONIA
INTRODUCTION GENERALE
- Introduction ... 01
- Problématique ... 03
- Questionnement ... 04
- Hypothèses ... 04
- Objectifs de la recherche ... 05
- Méthodologie de recherche ... 06
- Structure du mémoire ... 07
PARTIE 01 : APPROCHE THEORIQUE CHAPITRE I : LE DEVELOPPEMENT DURABLE ET L’ARCHITECTURE Introduction ... 08
I.1. Le développement durable ... 08
I.1.1 Les causes directes de la politique de développement durable ... 08
I.1.1.1. Le changement climatique ... 09
I.1.2. Définition ... 09
I.1.3. historique ... 10
I.1.4. Objectifs du développement durable ... 11
I.1.5. les dimensions du développement durable ... 11
I.1.5.1.Dimension environnementale (Ecologique) ... 11
I.1.5.2.Dimension sociale ... 11
I.1.5.3. Dimension économique ... 11
I.2. L’architecture et le développement durable ... 12
I.2.1. L’architecture responsable et développement durable... 12
I.2.2. Définition de l’architecture durable ... 12
I.2.3. Objectifs de l’architecture durable ... 13
I.2.4. Multiples visages de l’architecture durable ... 13
I.2.4.1. L’architecture écologique ... 14 Liste des figures ... I Liste des tableaux ... VII Liste des schémas ... VIII Liste des abréviations ... XI
I.2.4.3. L’architecture bioclimatique
I.2.5. Le bâtiment au cœur du développement durable ... 15
I.2.5.1. La notion de la durabilité... 16
I.2.5.2. La notion de cycle de vie ... 16 I.2.5.3. L’analyse de cycle de vie ... 17
I.6. Technique et procédés durable ... 18
I.6.1. Définition des procédés constructifs durables ... 18
I.6.2. Les dispositifs appliqués dans le bâtiment ... 18
I.2.6.1. les dispositifs de protection ... 18
I.2.6.2. les dispositifs de contrôle ... 19
I.2.6.3. les dispositifs d’échange ... 20
I.2.6.4. les dispositifs de production ... 21
Conclusion ... 22
CHAPITRE II : CRITERES ET INDICATEURS DE LA DURABILITE DANS LES BATIMENTS Introduction ... 23
II.1. Définition d’un bâtiment durable ... 23
II.2.Indicateurs de développement durable dans les bâtiments (IDD) ... 24
II.3. La conception d’un bâtiment durable neuf ... 24
II.3.1. Dimension environnementale ... 24
II.3.1.1. La gestion de sol ... 25
II.3.1.2. La gestion de l’eau ... 26
II.3.1.3. La gestion d’énergie ... 27
II.3.1.4. La gestion des déchets... 27
II.3.1.5. Le choix des matériaux ... 28
II.3.2. Dimension sociale ... 28
II.3.2.1. La qualité des ambiances intérieures ... 28
II.3.2.2. La sécurité ... 30
II.3.2.3. L’ouverture du projet sur l’extérieur ... 31
II.3.2.4. La flexibilité et l’adaptabilité ... 31
II.3.2.5. L’accessibilité des P.M.R ... 32
II.2.3. Dimension économique ... 32
II.3.3.1. Le cout global... 32
II.3. La réalisation des bâtiments durables ... 33
II.4. L’exploitation des bâtiments durables ... 34
II.4.1. Le court terme... 34
II.4.2. Le long terme ... 34
II.5. La réhabilitation des bâtiments durables ... 35
II.6.Méthodes d’évaluation des constructions liées au développement durable ... 35
II.6.1. La démarche haute qualité environnemental (HQE) ... 36
II.6.2.La demarche the building research establishment environmental assessment method (BREEAM) ... 36
II.6.3. La demarche leadership in energy and environment design (LEED)... 37
Conclusion ... 37
CHAPITRE III : LE DEVELOPPEMENT DURABLE DANS LE CONTEXTE ALGERIEN Introduction ... 38
III.1. Le contexte physique ... 38
III.1.1. territoire ... 38
III.1.2. Climat ... 39
III.1.3. Cadre législatif ... 40
III.1.4. Cadre institutionnel ... 41
III.2. Le contexte socio-culturel ... 42
III.2.1. population ... 42
III.2.2.La mosaïque sociologique ... 43
III.3. Le contexte économique ... 43
III.3.1. mesures financières ... 43
III.3.2. mesures fiscales ... 44
III.4. le développement durable et Le secteur du bâtiment en Algérie ... 45
III.4.1. Les émissions de GES en Algérie ... 45
III.4.2. Le recours aux énergies renouvelables dans le secteur de bâtiment ... 46
III.4.3. Les potentiel national en énergies renouvelables ... 46
III.4.3.1.Potentiel solaire en Algérie ... 46
III.4.3.2. Le potentiel éolien ... 47
III.4.3.3. Le potentiel géothermique ... 47
III.4.4.Application des critères de durabilité dans le secteur du bâtiment en Algérie .... 48 III.4.4.1.Programme Eco Bât ... 48 III.4.4.2.Programme Eco lumière ... 49 III.4.4.3. Programme ALSOL et Développement du chauffe-eau solaire ... 49
III.4.4.4.Programme des énergies renouvelables ... 50
III.4.5. les paramètres de durabilité en Algérie entre théorie et pratique ... 50
III.4.4.1.Projets de recherche pour la période 2013 -2018... 50
Conclusion ... 51
PARTIE 02 : APPROCHE OPERATIONNELLE CHAPITRE IV : PRESENTATION DES CAS D’ETUDE Introduction ... 52
IV.1. la relation entre le développement durable et les établissements scolaire ... 52
IV.2. Exemple livresque Lycée Pic St Loup de Languedoc Roussillon ... 53
IV.2.1.Présentation ... 53
IV.2.2.Situation ... 53
IV.2.3.Principe d’organisation ... 54
IV.3. Exemple existant Lycée Makhlouf Hasnaoui ... 55
IV.3.1.Présentation ... 55
IV.3.2.Situation et limites ... 56
IV.3.3.Principe d’organisation ... 56
IV.4. Critères d’analyse ... 58
IV.5. outils d’investigation ... 60
IV.5.1. Logiciel de simulation ... 60
IV.5.2. Instruments de mesures ... 61
IV.5.3.Questionnaire ... 61
IV.6. Méthodologie de travail ... 62
Conclusion ... 62
CHAPITRE V : ETUDE ET EVALUATION DES PARAMETRES DE DURABILITE Introduction ... 63
V.1. Exemple livresque Lycée Pic St Loup de Languedoc Roussillon ... 63
V.1.1. Selon la dimension environnementale ... 63
V.1.1.3. La gestion d’énergie... 65
V.1.1.4. La gestion des déchets ... 66
V.1.1.5. Le choix des matériaux ... 66
V.1.2. Selon la dimension sociale ... 67
V.1.2.1. Confort visuel ... 68
V.1.2.2. Confort acoustique ... 68
V.1.2.3. Confort hygrothermique ... 69
V.1.2.4. Accessibilité des P.M.R ... 69
V.1.3.Selon la dimension économique ... 70
V.2. Exemple livresque Lycée HASNAOUI Makhlouf ... 70
V.2.1. Selon la dimension environnementale ... 70
V.2.1.1. La gestion de sol ... 71 V.2.1.2. La gestion de l’eau ... 71 V.2.1.3. La gestion d’énergie... 71
V.2.1.4. La gestion des déchets ... 72
V.2.1.5. Le choix des matériaux ... 72
V.2.2. Dimension sociale ... 73
V.2.2.1. Confort visuel ... 73
V.2.2.2. Confort acoustique ... 73
V.2.2.3. Confort hygrothermique ... 74
V.3.2.4. Accessibilité des P.M.R ... 75
V.3.2.5. Analyse des questionnaires ... 76
V.2.3. Dimension économique ... 76
IV.3. Etude comparative ... 78
Conclusion ... 78
PROPOSIION ET RECOMMANDATION ... 79
CONCLUSION GENERALE ... 80
BIBLIOGRAPHIE ... 82 Annexes
Résumé Abstract صخلم
LISTE DES ILLUSTRATIONS.
Liste des figures
Figures Page Source
Premier Chapitre
Figure 1:les interactions entre terre,
atmosphère et espace 08 Ecosystème 2005
Figure 2:Réductions d’émissions potentielles dans les différents secteurs économiques en 2030, en fonction des coûts relatifs aux mesures de réduction
09 Key World Energy Statistics, IEA, 2013
Figure 3:La frise chronologique des grandes dates du développement durable de 1968 à nos jours.
10 Développement durable et territoire/
Vol 3, N°3
Figure 4:Les 3 piliers du développement
durable 11
schéma extrait du rapport : « Indicateurs nationaux du développement durable 2010»
Figure 5 :l’architecture durable 12 COVER STORY Le Développement Durable et l’Architecture Durable Figure 6 : L’architecture durable 13 Association HQE, 2013
Figure 7 :les trois facteurs de
l’architecture vernaculaire. 14 architecture et climat.2003 Figure 8 :Stratégie d’un bâtiment
bioclimatique 15
Liébard.A,DeHerde, Traité d’architecture et d’urbanisme bioclimatique, 2005
Figure 9 : le bâtiment durable selon
Köhler. 16
The relevance of Green Building Challenge: an observer's perspective.
Building Research and Information, 1999
Figure 10 : Schéma des différentes phases d’un cycle de vie d’une construction
17 CSTB, analyse de cycle de vie, 2010
Figure 11 : La dynamique fonctionnelle
du bâtiment 17 Le projet européen REGENER, Analyse de cycle de vie des bâtiments, 1998 Figure 12 : Schéma des quatre
principales phases d’une analyse de cycle de vie
17
ISO14040:2006:Management
environnemental - Analyse du cycle de vie - Principes et cadre.
Figure 13 : Type des murs végétalisés 18 Canevaflor , toitures et murs végétalisées
Figure 14 : mur et toit végétal, station de
métro Flon (Lausanne, Suisse) 18 Canevaflor,toitures et murs végétalisées
Figure 15 : Les composantes types des
toits végétaux 19 LAROCHA.D, 2004.
Figure 16 : Toits végétaux de nombreux
atouts. 19 Ernst & Young et Associés, 2009
Figure 17: exemples sur l’isolation de
l’enveloppe 19 ADEME ,2012
Figure 18 : pergola bioclimatique 20 Fernandez, P et autre 2010
Figure 19 : brise-soleil en bois intégré
dans la façade 20 association HQE 2006
Figure 20 : Fonctionnement du Badgir
en journée et durant la nuit. 20 MARCHETTO.L, et autre. 2006
Figure 21 : tours à vent iranienne
20
SALAH.S, vers une primauté de l’architecture, Transformation de l’existant et enjeux environnementaux
Figure 22 :Le phénomène de tirage
thermique par une façade à double peau 21 Dominique. S, 2012
Figure 23 : Schéma de principe
du mur capteur 21 POLLEN.S, 2014
Figure 24 : Schéma de principe
du mur trombe 21 LIEBARD.A, et autre2005
Figure 25: Schéma de principe
du mur solaire 21 POLLEN.S, 2014
Figure 26 : Intégration des capteurs
solaires dans la toiture 22 Association HQE 2013
Figure 27 : Intégration des capteurs
solaires dans la façade 22 Association HQE 2013
Deuxième Chapitre
Figure 28 : La perspective d’un
bâtiment durable 23 Norme internationale ISO/FDIS 15692-
2007 Figure 29:Les éléments du bâtiment
durable selon Larsson. 24 Larsson. N, 2009
Figure 30 : Une implantation réfléchie adaptée à la topographie, au microclimat, au paysage
25 MARCHETTO.L, et autre ,2006
Figure 31:gestion des eaux pluviales 26 LETHENET.G 2012
Figure 32:principe de fonctionnement de
la cuve de récupération d’eau 26 LETHENET.G 2012
Figure 33:Conception des espaces et des
enveloppes 27 FIEEC, 2011
Figure 34 : Les leviers de l’efficacité
énergétique 27 FIEEC, 2011
Figure 35 : le tri sélectif des déchets 28 Association HQE, 2006
Figure 36 : La température de confort dépend de la température de l’air et de la température des parois.
29 LIEBARD. A, et autre, 2005
Figure 37 : Sources de bruit dans les
établissements scolaires 29 HAMAYON. L, 2008
Figure 38:Les critères du confort visuel 30 LIEBARD. A, et autre, 2005
Figure 39:Objectifs de l’architecture
adaptable 31 NAKIB, F., 2010
Figure 40:Les caractéristiques d’une
pente 32 GROSBOIS. L, 2007
Figure 41:Schéma de la notion du cout
global 32 BMD, 2012
Figure 42 : chantier vert 33 guide pratique 2009
Figure 43 : Les facteurs déclencheurs de
réhabilitation 35
Venolia,et autre, 2007
Figure 44 : Les certifications et labels
dans le monde 36
Review of global environmental assessment methods, 2008
Figure45 : Les certifications et labels dans le monde
36
Review of global environmental assessment methods, 2008
Troisième Chapitre
Figure 46: Carte géographique de l’Algérie
38 ministère de l’habitat et d’urbanisme, 2001
Figure 47 : Classification du climat en Algérie
39 MAZOUZ.S, 2004
Figure 48: slogan ONEDD 41 www.onedd.dz
Figure 49: slogan CNL 41 www.CLN.dz Figure 50: slogan AND 41 : www.AND.dz Figure 51: slogan CNTPP 42 www.CNTPP.dz Figure 52: slogan CNDRB 42 www.CNDRB.dz
Figure 53: slogan ANCC 42 www.ANCC.dz Figure 54:la collaboration entre le
ministère de l’habitat et d’urbanisme, et ANURB
43 www.ANURB.dz
Figure 55: slogan ANURB 43 www.ANURB.dz
Figure 56 : Carte de répartition de la population en Algérie
43 ministère de l’habitat et d’urbanisme, 2001
Figure 57 : maison mozabite 44 NADJI.M ,2015 Figure 58 : maison kabyle 44 NADJI.M ,2015
Figure 59 : Dar el AZIZA casbah 44 NADJI.M ,2015 Figure 60 : Comparaison des émissions
de GES entre
1994 et 2000 du secteur d’énergie
46 seconde comunication nationale de l'Algerie
sur les changement climatiques 2010 Figure 61 : bilan des émissions de GES
de l’année 2005 46 APARUE , 2007
Figure 62: carte du relief de l’Algérie 47 Ministère de l'énergies et de mine Algérienne 2007
Figure 63 : Carte géothermique de
l’Algérie 47 Ministère de l'énergies et de mine
Algérienne 2007 Figure 64: 600 logement HPE dans le
Programme d’efficacité énergétique 49 APRUE 2009 Figure 65 : Les lampes à basse
consommation qui sont lancé dans le marché algérienne par l’APAREU
49 APRUE 2009
Figure 66 : Centre National d’Etudes et de Recherches Intégrées du Bâtiment
50 CNERIB, 2010
Figure 67 : Blocs en béton de terre stabilisée (BTS)
50 Salon National des Produits de la Recherche, 2017
Figure 68 : Texture d'un bloc en béton de terre stabilisée (BTS)
50 Salon National des Produits de la Recherche, 2017
Figure 69 : Logement HPE réalisé au CNERIB (à Souidania)
51 CNERIB, 2017
Figure 70 : Logement LSP HPE 51 APRUE, 2013
Quatrième Chapitre
Figure 71 : Lycée Pic Saint Loup 53 Agence d’architecture. Pierre TOURRE Figure 72 : Situation et limites 53 ADEME ; 2009.
Figure 73 : principe d’organisation 54 Agence d’architecture : Pierre TOURRE
Figure 74 : plan RDC du Lycée Pic Saint Loup
54
Technique et Architecture n°475
Figure 75 : plan de 1er étage du Lycée Pic Saint Loup
55
Technique et Architecture n°475
Figure 76 : lycée HASNAOUI Makhlouf
55 Figure 77 : Situation du lycée
HASNAOUI Makhlouf
56
Analyse faite sur vue Aérienne de Google Earth
Figure 78 : plan de masse 56 B .E.T LARABA et BOUHOUHOU.
Mila
Figure79 : plan RDC 57 B .E.T LARABA et BOUHOUHOU.
Mila
Figure 80 : plan 1er étage 57 B .E.T LARABA et BOUHOUHOU.
Mila
Figure 81: plan 3 eme étage 57 B .E.T LARABA et BOUHOUHOU.
Mila
Figure 82: plan 3 eme étage 57 B .E.T LARABA et BOUHOUHOU.
Mila Figure 83: emplacement des blocs
pédagogiques dans La volumétrie
58 /
Figure 84: emplacement des blocs pédagogiques dans le plan de masse
58 /
Figure 85: l’emplacement des salles par rapport aux plans.
59 /
Figure 86 : la typologie des fenêtres des salles de classe de lycée HASNAOUI Makhlouf
59 /
Figure 87 : les orientations des façades des salles.
60 /
Figure 88 : Capture d’écran du logiciel ECOTECT2011
61 /
Figure 89 : le sonomètre 61 /
Figure 90: le thermo hygromètre 61 /
Figure 91: le luxmètre 61 /
CINQUIEME Chapitre /
Figure 92 : respect du terrain 63 Tribu 2005
Figure 93 : intégration dans le site 63 Technique et Architecture n°475 Figure 94 : protection contre le vent 64 Tribu 2005
Figure 95 : traitement paysager 64 HYDRAP, paysagiste 2005 Figure 96 : système de gestion des eaux
pluviale
64 Tribu 2005
Figure 97 : La gestion des eaux pluviale 64 Tribu 2005 Figure 98 : Auvent avec des panneaux
photovoltaïques
65 tribu 2007
Figure 99 : logement de fonctionavec des panneaux solaire
65 tribu 2007
Figure 100 : le circuit des déchets 66 tribu 2005 Figure 101 : les matériaux de
construction utilisée
67 Agence d’architecture, Pierre TOURRE Figure 102 : la protection solaire et
l’éclairage naturel dans les salles des classes
au LycéePic Saint-Loup de Languedoc Roussillon en France (coupes au niveau d'un couloir)
67 Technique et Architecture n°475
Figure 103 : La protection contre le bruit 68 tribu 2005
Figure 104 : Axonométrie-ventilation naturelle : système de double plancher utilisée dans les salles de classe au Lycée Pic Saint-Loup de Languedoc Roussillon en France
68 Agence d’architecture, Pierre TOURRE
Figure 105 : Principe de la Ventilation Naturelle Assistée et Contrôlée pendant les journées d’hiver utilisée au LycéePic Saint-Loup de Languedoc Roussillon en France (coupes au niveau d'un couloir)
69 Technique et Architecture n°475
Figure 106 : Principe de la Ventilation Naturelle Assistée et Contrôlée pendant la nuit d’été utilisée au LycéePic Saint- Loup de Languedoc Roussillon en France (coupes au niveau d'un couloir)
69 Technique et Architecture n°475
Figure 107 : Principe de la Ventilation Naturelle Assistée et Contrôlée pendant les journées d’été utilisée au LycéePic Saint-Loup de Languedoc Roussillon en France (coupes au niveau d'un couloir)
69 Technique et Architecture n°475
Figure 108 : Passerelles et accès aux classes situées au niveau supérieur
70 Agence d’architecture, Pierre TOURRE
Figure 109 : Passerelles et accès aux classes situées au niveau supérieur
70 Agence d’architecture, Pierre TOURRE
Figure 110: plan de masse 71 B .E.T LARABA et BOUHOUHOU.
Mila Figure 111: l’installation utilisée pour
l’alimentation en eau potable dans lycée HASNAOUI Makhlouf
71 /
Figure 112: l’installation des radiateurs dans les salles de classe du lycée
HASNAOUI Makhlouf
72 /
Figure 113: type d’éclairage utilisé dans le lycée HASNAOUI Makhlouf
72 /
Figure 114: incinération des déchets dans le lycée HASNAOUI Makhlouf
72 /
Figure 115: le béton le matériau essentiel dans la construction du lycée HASNAOUI Makhlouf
72 /
Figure116 : la mise en place d’une isolation pour les plancher
de lycée HASNAOUI Makhlouf par des plaques de liège
du 2 cm
76 /
Figure117 : la mise en place d’une isolation pour le mur
Intérieur de lycée HASNAOUI Makhlouf par des panneaux
de paille du 5cm
78 /
Figure 118:diagramme solaire au 21 mars à 13 :00h
79 /
Figure 119 : schéma explicatif de la brise soleil cas de la salle n°02 orientée en plein sud
79 /
Liste des tableaux :
Tableau Page Source
Tableau 01: Les catégories de la démarche BREEAM
37 BREEAM, 2007
Tableau 02 : Les Catégories de la démarche LEED
37 USGBC, 2001
Tableau 03: le potentiel solaire en Algérie
47 Ministère de l’Energie, 2007
Tableau 04 : les propriétés physique des matériaux de construction.
60
/ Tableau 05 :Résultats de température et
humidité moyennes de la salle de classe n°01 et 02.
74
/
Tableau 06 : la comparaison entre les paramètres de durabilité dans les deux lycées
77
/
Liste des schémas :
schéma Page
schéma 01:Schéma des étapes de la méthodologie du mémoire 6
schéma 02 : Schéma présentatif la structure du mémoire 7
schéma 03: les critères d’analyse pour les salles de classe 58 schéma 04 : résumé sur la méthodologie de cette évaluation. 62
Liste des graves :
Grave Page
Graphe 01 : Résultats de température et humidité moyennes pour la salle n°01. 74 Graphe 02: Résultats de température et humidité moyennes pour la salle n°02. 74 Graphe 03 : graphes représentent les réponses des élèves et des enseignants
concernant la qualité environnementales du bâtiment du lycée HASNAOUI Makhlouf.
75
Graphe 04 : graphes représentent la Comparaison entre les dépenses énergétiques annuelles /m.
77
Graphe 05 : graphes représentent la Comparaison entre les consommations énergétiques annuelles.
77
Graphe 06 : graphes représentent la Comparaison entre les dépenses annuelles en eau potable/m2.
77
Graphe 07 : graphes représentent la Comparaison entre les consommations
annuelles en eau potable. 77
Graphe 08 : les résultats de la simulation acoustique par le logiciel ECOTEC d’une salle de classe de lycée HASNAOUI Makhlouf après utilisation d’une isolation efficace à l’aide des matériaux écologique.
78
Graphe 09 : La courbe d’évolution temporelle de la température intérieure de la salle n°02 de lycée HASNAOUI le 21 Déc.
78
Graphe 10 : La courbe d’évolution temporelle de la température intérieure de la salle n°02 de lycée HASNAOUI le 21 Mars.
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Graphe 11 : Le facteur de lumière du jour dans la salle de classe n°02 le 21Mars 79
Graphe 12 : le niveau d’éclairement dans la salle de classe n°02 le 21 Mars. 79
LISTE DES ABREVIATIONS.
IX
Liste des abréviations
ACV : Analyse du cycle de vie.
ADEME : Agence de l’Environnement et de la Maitrise de l’énergie.
ANCC : Agence Nationale des Changements Climatiques.
AND : L’Agence Nationale des Déchets.
APRUE: Agence de la Promotion et de Rationalisation de l’Utilisation de l’Energie.
BDM : Bâtiments Durables Méditerranéens.
BREAM: Building Research Establishment Environmental Assessment Management.
BTS: Béton de Terre Stabilisé.
CCNUCC: Convention cadre des nations unies pour les changements climatiques.
CDER : Centre du développement des énergies renouvelables.
CNDRB : Le Centre de Développement des Ressources Biologiques.
CNERIB : Centre National d'Etudes et de Recherches Intégrées du Bâtiment.
CNFE : Conservatoire des Formations aux Métiers de l’Environnement.
CNL : Commissariat National du Littoral.
CNTPP : Le Centre National des technologies de Production plus propres.
COP21: La 21eme Conférence des Parties.
CSTB : Centre Scientifique et Technique du Bâtiment.
DD : Développement durable.
DTR : Documents techniques réglementaires.
EcoBât : Bâtiment Ecologique.
ECS : Eau chaude sanitaire.
FLJ : facteur de lumière du jour.
FEDEP : Le fonds pour l’environnement et la dépollution.
FDP :Façade double peau.
FNME : Le Fonds national pour la maîtrise de; l'énergie.
FSDRS : Le fonds spécial de développement des régions du sud.
DFV : Double façade ventilée.
GES: Gaz à effet de serre.
GIEC : Groupe d’Expert Intergouvernemental sur l’évolution du climat.
GTB : Gestion Technique du Bâtiment.
HQE : Haute qualité environnementale.
H .P.E : Haute performance énergétique.
IDD : Indicateur du développement durable.
X
International de l’Energie
kWh : Kilowatt/heure.
LEED: Leadership in Energy and Environmental Design.
MEDD : Méthode d’évaluation du développement durable.
MED-ENEC: Efficience Energétique dans le secteur de la construction en région méditerranéenne.
ONEDD : Observatoire National de l’Environnement et du Développement Durable.
OPGI : Offices de gestion et de promotion immobilière.
PCVH : Paroi Complexe Végétalisée Horizontale.
PNME : Programme National de Maîtrise de l'Energie.
PV : Photovoltaïque.
TAPD : La taxe relative aux activités polluantes ou dangereuses pour l’environnement.
TEOM : La taxe d’enlèvement des ordures ménagères.
TFC : tissu de fibre de carbone.
RT : Réglementation thermique.
VMC : Ventilation mécanique contrôlée.
INTRODUCTION GENERALE
Introduction
Lorsque nous nous penchons sur l’histoire de l’humanité, nous nous rendons compte que les formes des bâtiments, d’énergie, et de sociétés sont intimement liées. «Pensée, construite, perçue, vécue, l’architecture exprime un rapport raisonné de l’homme à son environnement, rapport au génie du lieu »[Norberg-Schultz, 1997]. Nous entendons de plus en plus parler de développement durable, de nouvelles technologies, de construction saine, écologique, verte, durable, éco-énergétique et soutenable. Ce sont autant de termes utilisés pour montrer que ce concept gagne en popularité et qu’il s’impose par la logique des idées qu’il véhicule et préconise, soit celui des bâtiments durables. Ces termes sont de plus en plus utilisés dans les milieux professionnels. La conception moderne de la durabilité1 a été formulée en 1987 dans le rapport de la Commission mondiale de l’ONU sur l’environnement et le développement «Commission Brundtland» pour décrire un idéal de développement qui permettrait aux humains de prospérer tout en préservant le patrimoine naturel de notre planète de manière à ce que les générations futures puissent répondre à leurs propres besoins. C’est à partir de là que, dans le secteur de bâtiment aussi, s’est développé peu à peu ce concept de durabilité.
‹‹C’est une triste chose de penser que la nature parle et que le genre humain n’écoute pas››
[Victor Hugo]
Cependant le secteur du bâtiment est un secteur important pour le développement durable puisqu’il représente des nombreux inconvénients, et tout particulièrement pour l’environnement.
Les chiffres parlent d’eux- mêmes. Au niveau mondial et selon le dernier rapport du Groupe Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat [GIEC,2007] , le bâtiment serait ainsi à l’origine de 9,18 Gt CO2 d’émission de gaz à effet de serre (GES) soit environ un cinquième du total tous secteurs confondus et ce chiffre qui pourrait doubler voire tripler d’ici 2050,de plus de 50 % de la demande mondiale en électricité et 32 % de la demande en énergie totale, aussi de 12 % de la demande en eau potable et consommerait plus de 3 milliards de tonnes de matières premières par an….. Ceci nous amène à dire que l’architecture n’échappe pas à cette tendance durable et les bâtiments devront donc évoluer en ce sens ; des politiques se sont progressivement saisis de cet enjeu à travers des réglementations sans cesse plus contraignantes alors que les bâtiments durables ont ouvert de nouvelles opportunités pour les propriétaires afin de différencier leurs biens.
A l’échelle mondial et selon le Agence International de l’Energie (AIE), il serait ainsi possible d’obtenir grâce à des bâtiments durables des réductions de 25 à 30 % de la demande
1Le terme durabilité (ou soutenabilité) est un néologisme utilisé depuis les années 1990 pour désigner la configuration de la société humaine qui lui permette d'assurer sa pérennité. Cette organisation humaine repose sur le maintien d'un environnement vivable, sur le développement économique et social à l'échelle planétaire, et, selon les points de vue, sur une organisation sociale équitable. La période de transition vers la durabilité peut se faire par le développement durable
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énergétique des bâtiments à coûts réduits voire négatifs et les économies totales pourraient aller jusqu’à 90 % dans les nouveaux bâtiments et 75 % pour les infrastructures existantes, la production de déchets pourrait également être réduite de 70 % et la consommation d’eau de 40 % par rapport aux standards de 2010. Combinées à des changements comportementaux, les synergies entre stratégies actives et passives pourraient ainsi contribuer à stabiliser les émissions de GES du bâtiment à leur niveau actuel à l’horizon 2050. Parmi les nombreux autres avantages de la construction durable on citera encore : une baisse des coûts de construction 8 à 9 %. Et des coûts d’exploitation et d’entretien, une meilleure résilience aux changements climatiques, une augmentation des emplois créés, ou encore un plus grand confort menant à une réduction des dépenses de santé et une hausse de la productivité des occupants de 1 à 9 %. [AIE, 2013]
L’Algérie au même titre que les autres pays de la planète subi les effets des changements climatiques à un degré particulier, Un pays où son économie est liée en premier lieux à la production des énergies fossiles : ou l’exploitation des hydrocarbures représente 98% des exportations Algériennes, d’un côté et de l’autre la crise aiguë en matière d’habitat, après l’indépendance pour faire loger les gens. Le besoin de construire beaucoup, vite et pas cher, a engendré une rupture entre l’architecture, le modèle énergétique basé essentiellement sur la production d’énergies fossiles, et son environnement le plus proche, à cela s’ajoute le non- respect d’une conception architecturale soucieuse de la contrainte climatique et sans oublier le non maitrise des paramètres de confort de l’enveloppe de l’édifice.
Le secteur du bâtiment (résidentiel et tertiaire) selon le dernier bilan de l’APRUE2 en 2009 ; consomme plus de 40 % du total de l’énergie finale. Ce secteur représente un potentiel énorme d’efficacité énergétique et de réduction des gaz à effet de serres (GES). En outre, d’après les projections de référence de l’Observatoire Méditerranéen de l’Energie, la consommation d’électricité a plus que triplé au cours des trois dernières décennies et que cette tendance se poursuivra d’ici à 2030. Pour ces bâtiments les constructeurs devront fixer des objectifs afin d’assurer l’abri et le confort de l’utilisateur (confort thermique, acoustique, hygrothermique, et qualité de l’air), mais devront également faire en sorte que l’impact du bâtiment sur l’environnement soit minimisé tout en favorisant le progrès social dans une approche économique raisonnée , en suivant des règlementations, des normes et des démarches managériales.
Problématique :
L’Algérie, après l’indépendance, a lancé de vastes programmes de construction, sans se préoccuper de la notion de durabilité, les techniques et les méthodes adaptables à la conception
2 Agence de la Promotion et de Rationalisation de l’Utilisation de l’Energie.
durable sont négligés. En effet on trouve que notre pays a adopté une architecture moderne caractérisée d’un système prototype dont le béton est le matériau utilisé par excellence, quel que soit la région et son climat. Ce qui n’assure complètement pas le confort aux usagers dans tous les secteurs de construction. De ce fait, la notion de durabilité été toujours le maillon manquant dans la conception en l’Algérie! À l’exception de la construction traditionnelle, marquée par une architecture vernaculaire qui s’adapte au climat et à l’environnement. Aujourd’hui, il faut réorganiser la relation entre l’architecture et son milieu, sous l’angle de la double responsabilité ; par rapport au milieu actuel et par rapport à celui des générations future.
Aujourd’hui notre pays doit s’engager encore plus dans l’investissement lié au développement durable dans tous les domaines, et spécialement dans le demain du bâtiment, surtout qu’à l’heure actuelle, le prix du baril de pétrole ne cesse de chuter. Ce qui nécessite l’adaptation d’une politique consciente et stricte dans le domaine de bâtiment car nous remarquons cette dernière décennie ; une réalisation multiple et intense de projets de bâtiments à caractère public(résidentiels et tertiaire), qui ont malheureusement soumis à aucune exigence réglementaire sur les plans environnementaux, sociaux et économiques, leurs paramètres de conception sont d’ordre fonctionnel et architectural et ces dimensions du développement durable ne sont pas considérée comme significatives, ce qui nous conduisons à des bâtiments non confortable, énergivores avec des impacts intenses sur l’environnement.
Le gouvernement a lancé des recherches pour assurer des bâtiments durables par le CNERIB3 et l’APRUE et afin d’y associer une optimisation des pratiques, un projet pilote a été mis en place à Souidania, privilégiant l’utilisation de matériaux locaux et de sources alternatives d’énergie. Ce projet pilote MED-ENEC4 a été pensé afin de réunir ces conditions, du stade de la construction à celui de l’utilisation. Les résultats du projet ont démontré que la consommation énergétique du bâtiment a été réduite de 56 %, tout en mettant en valeur les techniques de constructions traditionnelles, souvent optimales en matière énergétique. Ainsi, l’utilisation d’adobes (briques de terre séchée), de la lumière naturelle, l’orientation optimale du bâtiment ou encore la ventilation naturelle en période estivale ont permis d’allier au sein d’un même projet les aspects culturel, écologique et économique. Le temps de rentabilité du projet a été estimé à 86 ans dû à un surcoût de plus de 40 % (plus de 300.000 DA). [CNERIB, 2011]
Cet exemple montre que Les architectes et les acteurs dans le domaine du bâtiment en Algérie peuvent s’orienter vers le choix de la construction durables.
3Le Centre national d’étude et recherches intégrées du bâtiment crée par décret n° 85-235 du 25 aout 1985. en outre, et conformément aux dispositions du décret exécutif du N° 03-443 du 29 novembre 2003, le centre est chargé d’élaborer et de réaliser les programmes nationaux de recherche scientifique et de développement technologique relevant de son domaine de compétence, notamment en matière de mise au point et de développement des matériaux, produits, matériels et procédés dans le domaine de l’habitat et de l’urbanisme
4Efficience Energétique dans le secteur de la construction en région méditerranéenne
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Questionnement :
Notre travail s’inscrit dans une optique globale de recherche sur l’intégration des paramètres de la durabilité dans la conception et la réalisation des bâtiments en Algérie. vis-à-vis des impacts environnementaux, sociaux et économiques. En déterminant l’ensemble des critères et ces indicateurs de performance qui permettant d’adopter un modèle durable, afin d’assurer certain : viabilité environnementale, équité sociale et efficacité économique.
A travers ce modeste travail nous allons essayer de répondre aux préoccupations suivantes :
Comment peut-on intégrer les paramètres de la durabilité dans le bâtiment en Algérie ?
Existe-il une réglementation algérienne en matière d’aménagement, urbanisme et de construction durable ? Est-elle respectée par les maitre d’ouvrage ; maitres d’œuvres et les entreprises ?
Quelles sont les mesures à prendre en compte pour encourager la rénovation durable des constructions existantes?
Pourquoi la notion de durabilité n’est pas prise en considération dans la politique algérienne dans le secteur du bâtiment et quels sont les obstacles et les contraintes qui peuvent entraver le développement de l’architecture durable en Algérie?
Hypothèses :
Pour répond à notre problématique, nous émettons les hypothèses suivantes :
la mauvaise compréhension en ce qui concerne les surcoûts des bâtiments durables et de ne prendre pas en considération leurs rentabilités économiques par rapport aux bâtiments classiques ; peut représenter l’une des raisons pour désavantagée la conception durable dans le secteur de bâtiment en Algérie.
La sensibilisation et le renforcement de la culture environnementale et la responsabilité vers le milieu naturel accompagné avec un bon encadrement pédagogique des architectes sur les bâtiments durables, doivent s’orienter leurs choix d’intégrer les paramètres de la durabilité dans le secteur de bâtiment en Algérie.
Le renforcement du cadre institutionnel, juridique et réglementaire est un élément déterminant qui pourrait assurer la promotion d’un développement durable dans le secteur du bâtiment.
Notre pays avec sa richesse en matière de matériaux locaux et des potentialités en énergies renouvelables est privilégié pour l’adaptation de la construction durable.
Objectifs de la recherche:
1-Tirer les notions de base sur la maitrise de la notion de la durabilité, et définir l’importance de son intégration l’ensemble des paramètres à prendre en considération, des
méthodes ainsi que les solutions et les pistes de réflexion qui s’articule autour le cadre d’une architecture durable.
2- Déterminer l’ensemble des techniques, matériaux et dispositifs architecturaux adéquats afin de minimiser les impacts environnementaux utilisés pour corriger les problèmes liés à la performance des bâtiments, en faisant référence aux établissements scolaires.
3-Effectuer une étude expérimentale sur un type d’un établissement scolaire existant dans la ville de Jijel à l’aide des outils de mesure et de simulation numérique pour en définir les problèmes et proposer des solutions envisagées comme appropriées, et qu’on essayera d’adopter dans la réalisation de notre projet de fin d’étude dans le but de déterminer un modèle d’établissement scolaire qui se réfère à la ville de Jijel et à son environnement.
Méthodologie de recherche:
Afin d’atteindre les objectifs préalablement cités, deux parties nous semblent nécessaires pour mener à bien ce travail : une partie théorique et une autre opérationnelle ou ce qu’on appelle le cas d’étude.
- Une approche théorique :
Notre étude se propose d’être le fruit d’un travail d’observation, de lecture et d’interprétation et la capitalisation des données, auquel nous nous sommes livrés à la collecte des informations à partir de plusieurs références bibliographique et documentaire de diverses sources afin tirer des informations sur les notions de la conception durable et l’intégration des ces paramètres. Ces concepts et théories sont assemblés pour commencer à développer les linéaments de notre recherche, visant à déterminer le model adéquat d’un bâtiment durable en Algérie.
- Une approche opérationnelle:
Qui s’effectue essentiellement à travers le choix d’un modèle d’études: un établissement scolaire qui se situe en Algérie, précisément à la Wilaya de Jijel, qui est le lycée HASNAOUI Makhlouf, désigné comme étant un modèle défavorable, et un deuxième livresque certifier HQE situe en France ,qui est le lycée pic saint loup désigné comme étant un modèle durable ;afin de faire une évaluation et finir par une étude comparative ; pour en tirer les problèmes et proposer des solutions d’amélioration. Cette démarche est basée dans l’étude du confort intérieur des espaces du projet existant sur une série de mesure et simulation :
Des mesure in situ des paramètres thermo hygrométriques des salles de classe à l’aide des appareils de mesure : « le sonomètre, luxmètre et le thermo hygromètre ».
La validation par un questionnement.
- Elaboration des recommandations et conclusion générale.
Proposer des solutions d’amélioration de cas d’étude existant pour le rendre durable dans son contexte les propositions sont renforcées par des simulations via le logiciel ECOTECT 2011des
