L'HABITAT SOUS TOUS LES ANGLES

Un habitat modulaire à carapace solaire

Par C.Chahi
,
le 31 mai 2010
Le Solar Decathlon, compétition universitaire internationale organisée autour des enjeux de l'énergie solaire, débute dans quelques jours à Madrid. Cette année, deux projets français ont été retenus pour y participer. Zoom sur l'Armadillo Box®, le module expérimental conçu pour l'occasion par les étudiants de L'Ecole Nationale Supérieure d'Architecture de Grenoble (ENSAG).
Le 21 mai dernier était un grand jour pour les étudiants de l'Ecole Nationale Supérieure d'Architecture de Grenoble (ENSAG). Retenus pour participer au Solar Decathlon, compétition universitaire internationale organisée tous les deux ans par le département de l'Energie du gouvernement des Etats-Unis, ils ont choisi cette date pour dévoiler leur projet.
Comme chaque année, tous les participants avaient pour mission de concevoir et de réaliser un prototype d'habitat solaire autonome, le tout en respectant un cahier des charges précis. Parmi les contraintes imposées : les dimensions et la forme du terrain. Par ailleurs, la surface habitable devait être au minium de 42 m2 et la température intérieure être maintenue entre 22 et 24°C. Mais ce n'est pas tout ! Pour corser le jeu, les étudiants de l'ENSAG s'étaient en effet imposé des contraintes financières, le but primordial à atteindre pour eux étant de rendre le bâtiment accessible au plus grand nombre. Devant être monté sur le lieu de la compétition, en l'occurrence Madrid, en seulement cinq jours, il a été construit en France pour gagner du temps.

Une architecture inspirée du monde animal

Armadillo Box®
Armadillo Box® © Armadillo Box®
 Baptisée Armadillo Box®, la structure - conçue en partenariat avec l'Institut National de l'Energie Solaire (INES) et l'appui de nombreux industriels comme Schmidt, Tarkett, Bubendorff, ou encore Clipsol pour n'en citer que quelques uns - se dresse désormais au sein des Grands Ateliers de l'Isle d'Abeau (GAIA), un lieu hautement symbolique puisqu'il est dédié à l'enseignement, à la recherche et à l'expérimentation autour de la construction. Le 21 mai, tous les étudiants s'y étaient donc donné rendez-vous pour en faire une présentation détaillée à la presse ainsi qu'aux partenaires du projet, une sorte de répétition générale avant d'affronter le jury du concours. Système constructif, stratégies énergétiques, matériaux utilisés... Autant de points que les étudiants ont évoqués à travers un discours bien rôdé agrémenté, en prime, d'une visite guidée.
A l'intérieur du hangar : un module rectangulaire de 74 m2 constitué d'une structure mixte acier-bois et coiffé de panneaux solaires. A Madrid, il sera d'ailleurs prolongé au sud par une vaste loggia abritée. Les étudiants, dont la plupart ont du mal à cacher leur excitation, expliquent qu'il est composé de trois couches successives : d'un noyau, - le "Core", en anglais - comprenant une cuisine, une salle de bains, des rangements et un local technique, d'une enveloppe thermique étanche à l'eau et à l'air - "skin" - et, enfin d'un "bouclier solaire" - le "Shell" - qui "protège l'enveloppe des aléas climatiques tout en captant l'énergie du soleil". Un système ayant été directement inspiré par le métabolisme d'un tatou animal qui, grâce notamment à sa carapace, parvient à réguler sa température interne.

Une double stratégie énergétique

Armadillo Box®
Armadillo Box® © C.Chahi
 Afin de profiter au maximum des apports solaires passifs aussi bien en été qu'en hiver, le bâtiment a été doté au sud d'une façade largement vitrée, pouvant être protégée par un volet roulant autonome à lames orientables. L'enveloppe, quant à elle, est en partie composée de terre, ce qui lui permet d'accumuler de l'énergie pour ensuite la diffuser, et son isolation a été renforcée avec une vingtaine de centimètres de laine de bois. "En fonctionnant uniquement avec ces stratégies passives, Armadillo Box® nécessite déjà très peu d'énergie pour fonctionner puisque ses besoins sont évalués à 32,8 kW.h/m2/an pour le chauffage, l'eau chaude et la ventilation, soit 1873 KW sur l'année", souligne Pascal Rollet, le directeur du projet.
Parallèlement, pour rendre la maison complètement autonome en électricité et assurer les besoins en eau chaude sanitaire de ses occupants, des panneaux solaires photovoltaïques et thermiques ont été installés sur le toit et de chaque côté en partie haute. L'équipe française a été très prévoyante puisqu'elle a mis en place un système de brumisation associé à un autre de ventilation double-flux entre la sur-toiture et l'enveloppe thermique de manière à éviter les risques de surchauffe.

Industrialisation facilitée

A la veille de leur départ pour Madrid, tous les étudiants rêvent d'une victoire, mais surtout, de voir un jour l'Armadillo Box® commercialisée. Tout a d'ailleurs été fait pour qu'elle puisse l'être un jour. Afin de réduire les coûts de fabrication du module, il est par exemple prévu que la construction de l'enveloppe thermique se fasse en auto-construction et que le noyau technique soit préfabriqué en atelier.
Pour couronner le tout, la structure offre une grande modularité. Etant donné ses dimensions réduites et sa légèreté, l'Armadillo Box® peut en effet être montée en superposition ou en bande, devenant ainsi tour à tour tantôt une maison individuelle tantôt un logement collectif. Deux types d'habitats pour lesquels la demande, surtout en milieu urbain, est et sera toujours forte.
Pour avoir un aperçu de l'Armadillo Box®, cliquez sur suivant.

Solar Decathlon : 10 épreuves en dix jours

Tous les prototypes présentés à Madrid seront évalués par un comité d'experts qui jugera non seulement leurs qualités architecturales, leurs performances énergétiques mais également leur niveau de confort ou encore la viabilité du projet. En tout, dix critères seront évalués par le biais de tests réalisés in situ. Le jury s'assurera également que les habitations respectent les règles imposées dans le règlement. La surface habitable ne doit, par exemple, pas être supérieure à 42m2 au minium et la température intérieure doit être maintenue entre 22 et 24°. Au terme de cette évaluation, les équipes - cette année, elles sont vingt en compétition - obtiendront une note sur 1.000 points. Celle ayant obtenue la meilleure note est désignée comme étant la grande lauréate.
Plus de renseignements sur le : www.solardecathlon.fr
Un habitat modulaire à carapace solaire

Présentation officielle - Un habitat modulaire à carapace solaire

Présentation officielle - Armadillo Box®
Présentation officielle - Armadillo Box® © Armadillo Box®
Retenus pour participer au Solar Decathlon, compétition universitaire internationale organisée autour des enjeux de l'énergie solaire, les étudiants de L'Ecole Nationale Supérieure d'Architecture de Grenoble(ENSAG) ont officiellement présenté leur concept d'habitat solaire le 21 mai dernier.
Présentation officielle - Un habitat modulaire à carapace solaire

Montage en France

Montage en France - Armadillo Box®
Montage en France - Armadillo Box® © Armadillo Box®
Avant d'être expédiée sur le lieu de la compétition, la structure a été montée dans un hangar situé aux Grands Ateliers de l'Isle d'Abeau (GAIA), près de Lyon.
Montage en France

Core-Skin-Shell

Core-Skin-Shell - Armadillo Box®
Core-Skin-Shell - Armadillo Box® © Armadillo Box®
Le module mis au point par les étudiants peut être décomposé en trois couches : le noyau, - le "Core", en anglais - comprenant une cuisine, une salle de bains, des rangements et un local technique, l'enveloppe thermique qui est étanche à l'eau et à l'air - "skin" - et le "bouclier solaire" - le "Shell" qui "protège l'enveloppe des aléas climatiques tout en captant l'énergie du soleil".
Core-Skin-Shell

Panneaux solaires - Un habitat modulaire à carapace solaire

l'Armadillo Box®,
l'Armadillo Box®, © C.Chahi
Afin de rendre la maison complètement autonome en électricité et assurer les besoins en eau chaude sanitaire de ses occupants, des panneaux solaires photovoltaïques et thermiques - 102 m2 au total - ont été installés sur le toit et de chaque côté en partie haute.
Panneaux solaires - Un habitat modulaire à carapace solaire

Façade avant - Un habitat modulaire à carapace solaire

Façade avant - Armadillo Box®
Façade avant - Armadillo Box® © Armadillo Box®
La façade Sud de la maison est largement vitrée de manière à profiter des apports solaires passifs. Pour assurer aux occupants un certain confort l'été, un volet roulant autonome à lames orientables a été installé.
Façade avant - Un habitat modulaire à carapace solaire

Façade arrière - Un habitat modulaire à carapace solaire

Façade arrière - Armadillo Box®
Façade arrière - Armadillo Box® © Armadillo Box®
A l'arrière, une deuxième porte a été créée. Grâce à elle, le logement est traversant donc bien ventilé.
Façade arrière - Un habitat modulaire à carapace solaire

Bloc technique - Un habitat modulaire à carapace solaire

Bloc technique - Armadillo Box®
Bloc technique - Armadillo Box® © Armadillo Box®
Ici, le bloc technique dans lequel ont été regroupés tous les éléments nécessaires au fonctionnement du logement : ventilation, ECS, pompe à chaleur, onduleur électrique...
Bloc technique - Un habitat modulaire à carapace solaire

Murs en terre

Murs en terre - Armadillo Box®
Murs en terre - Armadillo Box® © Armadillo Box®
Afin d'améliorer l'inertie thermique du bâtiment, les murs ont été enduits de terre. Le fait d'avoir utilisé cette technique ancestrale rend le projet atypique.
Murs en terre

Confuguration Solar Decathlon

Confuguration Solar Decathlon - Armadillo Box®
Confuguration Solar Decathlon - Armadillo Box® © Armadillo Box®
A Madrid, l'Armadillo Box® sera prolongée au sud par un deck qui rassemblera tous les éléments extérieurs du projet : rampes d'accès du public, terrasses nord et sud, espaces d'dxposition, jardinières potagères et fruitières...
Confuguration Solar Decathlon

Le noyau - Un habitat modulaire à carapace solaire

Le noyau - Armadillo Box®
Le noyau - Armadillo Box® © Armadillo Box®
A l'intérieur du logement, on trouve une cuisine équipée avec système de tri sélectif des déchets, une salle de bains, des rangements et un lit escamotable.
Le noyau - Un habitat modulaire à carapace solaire

Modularité - Un habitat modulaire à carapace solaire

Modularité - Armadillo Box®
Modularité - Armadillo Box® © Armadillo Box®
Pour libérer un maximum d'espace à l'intérieur, tous les équipements ont été dissimulés. Caché dans un mur, le lit s'ouvre pour créer l'espace nuit. Un espace de travail peut également être crée grâce au basculement d'un plateau. Par ailleurs, grâce à un système de cloisons coulissantes, la cuisine peut être séparée du reste du logement.
Modularité - Un habitat modulaire à carapace solaire
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