Durée
40h Th
Nombre de crédits
| Master en architecture, à finalité spécialisée en art de bâtir et urbanisme (années impaires, organisé en 2025-2026) | 5 crédits |
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Description
Le cours s'inscrit dans la lignée des cours de Technologie du bâti (BACHELIER) et Sciences et Techniques (MASTER) et plus spécifiquement les cours relatifs aux matériaux et à la construction. Il doit également être mis en relation être mis en relation avec les contenus des cours de bachelier abordant les principes de structure et d'Histoire de la construction. Enfin, pour les étudiants de MASTER 2, le cours pourra entrer en résonnance avec le WORKSHOP « Laboratoire Matière première »
Buts/raisons du choix de contenu
Face au défi climatique ainsi qu'aux objectifs d'économie circulaire, il est aujourd'hui urgent pour les architectes de revoir leur manière de faire « architecture » et d'adapter fondamentalement les systèmes constructifs qui composent leurs projets mais également de sélectionner et mettre en œuvre de manière plus responsable les matériaux de construction.
En effet, la construction est un des secteurs économiques phares en Europe mais c'est aussi un secteur très énergivore et très polluant, grand consommateur de ressources naturelles et grand producteur de déchets.
L'architecture et la construction doivent aujourd'hui se réinventer et s'inscrire davantage dans une démarche éco-responsable, frugale en territoire, en matières, en énergie et en technicité, en exploitant les matières premières et secondaires à disposition localement.
Dans ce contexte, l'utilisation de matériaux biosourcés (bambou, paille, herbes, chanvre, roseaux...) recyclés (cellulose, coton recyclé...) et géosourcés (terre, pierre) offre des solutions techniques locales, simples et vertueuses.
Allier pierre, terre et fibres végétales/recyclées en construction valorise la mixité des matériaux et réaffirme l'importance de l'intelligence constructive, en travaillant sur la complémentarité, en utilisant le bon matériau, en bonne quantité et au bon endroit, tout en renforçant le stockage du carbone et en limitant le bilan énergétique (énergie grise). Outre ces aspects, les matériaux bio et géosourcés offrent, en construction neuve comme en rénovation, un confort et une qualité d'ambiance intérieure accrue grâce à leur capacité thermique et leur comportement hygrothermique dynamique. Ces propriétés sont essentielles pour concevoir des bâtiments résilients, notamment aux changements climatiques et aux périodes de canicules.
Le cours ARCH0606 « Matériaux géo et biosourcés, entre tradition et innovation » a pour objectif de démontrer que
- Ces matériaux, qui ont permis à l'être humain de construire son habitat depuis plus de 10 000 ans sont toujours pertinents, performants et adaptés au contexte environnemental actuel.
- Ces matériaux sont une alternative durable et éco-responsable aux matériaux traditionnels, énergivores et émissifs, et qu'ils répondent adéquatement et avec peu de technicité aux besoins d'habiter d'aujourd'hui
Structure du cours :
Les cours sont structurés en 09 séances de 4h00. Ils sont organisés autour de séances théoriques, de présentation d'exemples bâtis qui seront discutés, de workshop et d'interactions hebdomadaires avec des experts pour permettre aux étudiants d'appréhender la matière sous l'angle technique de la pratique professionnelle.
Une à deux séances seront consacrées à des visites. Ces visites sont normalement gratuites mais obligatoires. Seul le trajet vers Bruxelles sera payant mais normalement remboursé par la faculté.
Les séances de cours et les visites sont complétées par un travail individuel en autonomie, représentant un total d'environ 80 heures par étudiant.
Table des matières :
Le cours passera en revue les différents matériaux existants sur le marché européen et wallon en détaillant leur composition, leur mode de fabrication ainsi que leurs propriétés physiques, techniques, environnementales et circulaires. Ensuite à travers l'analyse de projets réalisés, il mettra en évidence les différentes fonctions que peuvent prendre ces matériaux en construction (structure, parement, isolant, aménagement intérieur) ainsi que les techniques constructives, assemblages et mises en œuvre. Une visite et des séances de discussion seront organisés avec des producteurs ou experts pour permettre aux étudiants d'appréhender la matière sous l'angle technique de la pratique professionnelle. Finalement, deux workshops seront organisés de manière à permettre aux étudiants de présenter et discuter l'avancement de leur travail individuel.
Les séances de cours se structureront de manière suivante :
- 01 : Introduction aux matériaux bio et géosourcés et présentation de la méthode Ashby (sélection rationnelle des matériaux combinant aspects techniques et critères environnementaux)
- 02 : Matériau de structure : la terre crue: le matériau, les techniques de construction, l'analyse d'exemples bâtis et discussion avec BCMaterials
- 03 : Visite de l'exposition Materia à Bruxelles: analyse et présentation des projets lauréats, réalisation d'un détail technique
- 04 : Matériau de structure : le bois et le bambou: les matériaux, les techniques de construction, l'analyse d'exemples bâtis et discussion avec A. Romboux et les Ateliers de l'Avenir
- 05 : Matériau de structure : la pierre massive: les différentes pierres, ls techniques de construction, l'analyse d'exemples bâtis et discussion avec B. Misonne (La pierre bleue belge)
- 06 : Workshop: discussion en tablée autour des cas d'étude sélectionnés par les étudiants et de l'avancement du travail d'analyse
- 07 : Matériau d'isolation, les fibres végétales et recyclées: les différents matériaux, les techniques de mise en œuvre réversibles, le focus sur la paille, l'analyse d'exemples bâtis et discussion avec L. Ruidant sur le chaux-chanvre
- 08 : Matériau de parachèvements intérieurs et extérieurs en fibres et en terre: les différents matériaux, les techniques de mise en œuvre, l'analyse d'exemples bâtis et discussion avec E. Guillaume sur les enduits terre
- 09 : Les polymères biosourcés, une ouverture sur la chimie verte et ses développements, cours dispensé par Aurore Richel (Agri Biotech Gembloux) suivi d'un workshop.
Les axes de réflexion transversaux, actuels et indispensables à la formation du futur architecte mobilisés au sein du cours sont la soutenabilité, la société et la connaissance architecture
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Au terme de cette unité d'enseignement, les étudiant(e)s seront capables de :
- Relever et comprendre les propriétés et comportements mécaniques, thermiques et hygrométriques des matériaux bio et géosourcés ;
- Pouvoir associer ces propriétés et comportements à des choix structurels et constructifs (matériau versus usage/application) ;
- Relever et analyser une structure existante en terre crue, en pierre massive et/ou en bois ainsi que les principaux nœuds structurels
- Relever et comprendre les différentes techniques constructives associées à ces matériaux ainsi que les principaux nœuds constructifs ;
- Identifier et pouvoir justifier les atouts et faiblesses de ces matériaux et proposer des mesures constructives pour les exploiter (atouts) et les contrer (faiblesses) ;
- Formuler et proposer des choix constructifs utilisant ces différents matériaux (structure, isolant, parachèvement) en vue de construire des parois complètes (murs, cloisons, toitures, planchers).
- Evaluer et discuter l'impact environnemental de ces matériaux et systèmes constructifs
- Intégrer constructivement ces différents matériaux dans un projet d'architecture et de produire l'ensemble des détails techniques
- Manipuler et utiliser des logiciels tels que TOTEM ainsi que différents outils développés par les enseignants tels qu'une carte d'identité, un inventaire réemploi, une analyse qualitative de la réversibilité/circularité des solutions
- Discuter clairement les choix constructifs et matériels proposés dans un projet, en apportant une série d'arguments à la fois techniques et environnementaux, de manière à convaincre un maître d'ouvrage de la pertinence de ces matériaux.
- Entreprendre des lectures exploratoires, sensibles, critiques, ...
- Intégrer les ressources et les contraintes structurelles, techniques, matérielles et énergétiques
- Introduire les expérimentations de mises en œuvre comme paramètre de conception
- Maîtriser les langages verbaux, écrits, graphiques comme outils de partage d'idées
- S'appuyer sur les ressources locales (matériaux, sources d'énergies...)
- Prendre en compte les facteurs climatiques et géographiques du site
- Intégrer les normes, lois et règlements applicables au lieu et au programme
- Adapter les choix structurels, techniques et de matériaux en adéquation avec les principes et valeurs du projet
- Expérimenter les faisabilités, les mises en œuvre, les modes d'agencement et d'assemblage, les procédés constructifs (architectoniques...) comme paramètres de conception
- Contribuer à l'élaboration de savoirs critiques et à leur diffusion
- Produire des documents réflexifs destinées à la confrontation des idées
Savoirs et compétences prérequis
L'approche développée dans le cours ARCH0606 s'appuie sur l'ensemble des compétences et connaissances que vous aurez acquises dans les trois domaines principaux que sont construction / structure / confort au cours de vos années de bachelier et de master 1, et ce au travers des cours Technologie du bâti (1à 6).
Le cours est également en mettre en lien avec les connaissances acquises dans les contenus des cours relatifs à l'Histoire de la Construction de bachelier.
Le cours pourra entrer en dialogue avec les cours de t Sciences et Techniques (1 et 2).
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
L'approche proposée dans le cours ARCH0606 est réflexive, multicritère et technique. Elle s'appuie sur l'étude d'un cas pratique, et est soutenue par des apports théoriques, des workshops et des interactions avec de nombreux experts du domaine. Les étudiants seront amenés par un processus d'action - expérience, à manipuler la matière, à tester et valider des hypothèses pour construire ses savoirs.
Les activités d'apprentissage organisées durant le cours ARCH0606 permettront aux étudiants d'acquérir un ensemble cohérent de connaissances sur les matériaux bio et géosourcés ainsi que sur les techniques constructives qui les mettent en œuvre. L'exercisation et application via l'analyse du cas d'étude permettra de formuler et justifier adéquatement des choix structurels constructifs et matériels, en alternatives aux solutions communément utilisés aujourd'hui (béton, acier, blocs) tout en vous donnant la capacité de les traduire par le dessin et détail technique.
Ces activités sont les suivantes :
- Des exposés magistraux dispensés par la titulaire, accompagnés chaque semaine de témoignages d'experts
- Des exposés interactifs sous forme d'échanges et de questions / réponses où seront présentés et discutés des exemples bâtis, tant vernaculaires que contemporains. Ces séances seront l'occasion de réexpliciter et assimiler les contenus théoriques par l'identification de l'approche conceptuelle globale, des matières mises en œuvre, des techniques utilisées, des nœuds constructifs et des innovations proposées. il s'agit de renforcer la culture architecturale tout en ouvrant la réflexion sur le champ des possibles offert par ces matériaux
- Des séances d'accompagnement, sous forme de tablées ou workshops animés par le ou les cotitulaires ;
- Des exercices de modélisation et d'évaluation environnementale
- Des retours et feed-back sur les documents transmis et/ou postés sur MIRO
- Une ou deux visites obligatoires, notamment cette année la visite de l'exposition Matéria à Bruxelles
- Enseignement magistral et interactif
- Apprentissage en autonomie
- Etude de cas
- Pédagogie par le projet et par le faire
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Cours donné exclusivement en présentiel
Informations complémentaires:
L'unité d'enseignement sera dispensée en présentiel uniquement, sauf si la situation sanitaire ne le permet plus. Un enseignement hydride ou en distanciel sera alors organisé.
Dans l'intérêt de l'apprentissage, la présence des étudiants est obligatoire « aux séances de discussion avec les experts (en distanciel ou présentiel) ainsi que les visites organisées.
Toute absence à ces séances et visites doit être dument justifiées auprès de la titulaire, par mail. En cas d'absence aux visites impliquant un devoir, un autre travail sera demandé par la titulaire.
Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées
Plate-forme(s) utilisée(s) pour les supports de cours :
- eCampus
Informations complémentaires:
Les slides de présentation sont fournis avant chaque cours sur eCampus.
Une bibliographie adaptée aux contenus théoriques dispensés en séance est proposée dans les slides.
Une série d'articles, de documents et guides techniques en lien avec les différentes matières vues au cours sera également mise à disposition sur la page eCampus du cours.
Modalités d'évaluation et critères
Examen(s) en session
Toutes sessions confondues
- En présentiel
évaluation orale
Informations complémentaires:
L'évaluation de la maitrise de cet enseignement se fera par le biais de deux devoirs (2 x 10 %) et d'un examen oral où chaque étudiant présentera le travail individuel qu'il aura réalisé au cours du quadrimestre, à savoir l'analyse approfondie de votre cas d'étude (80%).
Devoirs individuels (20%)
Les énoncés des devoirs sont disponibles sur la page eCampus du cours.
Le premier devoir, à soumettre sur ecampus pour le vendredi 24/10/25 (avant minuit), consiste à réaliser, à la main, un détail constructif (en plan et coupe) au 1/5 d'un des prototypes ou projets présentés à l'exposition MATERIA.
Le second devoir, à soumettre sur ecampus pour le vendredi 07/11/25 (avant minuit), consitste en la rédaction d'un court rapport illustré de la réalisation d'un test d'évaluation et de caractérisation de la terre à disposition.
Travail individuel (80%)
Le travail individuel d'analyse approfondie d'un cas d'étude sera synthétisé graphiquement en 1 poster A0 ou 2 posters A1. Un énoncé détaillé du travail attendu est disponible sur eCampus.
L'ensemble sera présenté lors d'un examen oral, en session de janvier.
La synthèse graphique (poster) du travail présente à la fois :
- L'analyse du contexte et des ambitions du cas d'étude sélectionné ;
- L'analyse de la structure portante et des parois (choix constructif et matériel) composant le cas d'étude ;
- Les cartes d'approvisionnement des ressources exploités dans le cas d'étude ;
- Le bilan environnemental argumenté des trois parois du cas d'étude ;
- La coupe de façade au 1/10, cotée et annotée
- Les éléments de calcul/simulation/évaluation associés ;
- L'ensemble des documents graphiques nécessaires à la bonne compréhension du projet ;
Critères d'évaluation du travail individuel (session de janvier)
L'évaluation de la synthèse (janvier) portera sur la démonstration par les étudiants de
- Leur compréhension des concepts spatiaux, matériels et physique et techniques de base qui permettent l'évaluation globale du bâti existant ;
- Leur capacité à relever, analyser, comprendre et justifier des choix structurels et matériels, selon les propriétés mécaniques de chaque matière bio ou géosourcée et/ou d'une combinaison de matières (quelle matière pour quelle application, à quel endroit et pourquoi)
- Leur capacité à relever, analyser, comprendre et justifier des choix constructifs et matériels selon les propriétés physiques (thermique, hygrothermique, acoustique) de chaque matière bio ou géosourcée et/ou une combinaison de matières (quelle matière pour quelle application, à quel endroit et pourquoi)
- Leur aptitude à relever, analyser, comprendre et justifier certains détails techniques en fonction des atouts et faiblesses des matériaux utilisés
- Leur capacité à formuler, et justifier l'intérêt de ces matériaux et d'en évaluer l'impact environnemental et circulaire ;
- Leur aptitude à intégrer les aspects constructifs et structurels dans la composition et l'approche architecturale et d'en produire des détails techniques
- Leur capacité de communication orale, d'argumentation et de présentation graphique
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
Afin de simplifier et optimiser nos échanges, toutes les communications et questions relatives à cet enseignement seront effectuées uniquement lors des différentes sessions de cours.
Les informations principales et primordiales (calendrier, consignes, etc.) sont structurées et mises à disposition sur la page eCampus du cours. Ces informations seront également régulièrement rappelées lors des séances de cours Et/ou via des annonces eCampus.
La page eCampus reprend également l'ensemble des supports de cours, des ressources pédagogiques complémentaires et les dépôts de documents.
A la demande des étudiants, un forum de discussion pourra également être créé sur eCampus, afin d emieux cerner les difficultés ou demandes des étudiants, de répondre aux questions posées et de préciser/réguler/modifier les infos utiles.
Contacts
Sophie Trachte - sophie.trachte@uliege.be