Après son succès à la compétition internationale Solar Decathlon 2017 à Denver aux Etats-Unis, le NeighborHub reprend vie au smart living lab de Fribourg. La maison solaire suisse conçue par les étudiants et les professeurs de 4 hautes écoles (EPFL, HEIA-FR, HEAD et UNIFR) est en reconstruction sur le site de blueFACTORY. Le NeighborHub propose des alternatives qui suggèrent aux habitants d’un quartier d’adopter des gestes durables.Il ouvrira ses portes au grand public les 28 et 29 avril 2018 et des visites thématiques y seront organisées.
Pendant plus de 2 ans, 250 étudiants, dont 43 solar décathlètes présents à Denver, 150 encadrants des secteurs professionnel et académique et près de 50 partenaires auront participé au projet Swiss Living Challenge. Ils ont conçu la maison solaire NeighborHub, grande gagnante de la compétition universitaire d’habitat solaire Solar Decathlon 2017, avec 8 podium sur 10 compétitions, dont 6 médailles d’or.
Désormais, les 70 tonnes de matériel nécessaires à la reconstruction du NeighborHub sont de retour à Fribourg, après avoir traversé l’Atlantique dans douze containers. Le chantier a débuté mi-février et est assuré par certains encadrants et étudiants qui étaient à Denver. Il s’écoulera sur deux mois.
Idéalement situé dans le quartier d’innovation de blueFACTORY, à deux pas du smart living lab qui l’a fait naître, le prototype solaire se veut un lieu de rencontres et d’échanges, afin de faire converger les habitants d’un quartier et d’imaginer avec eux des solutions pour consommer moins et mieux. Le NeighborHub proposera des outils et des alternatives innovantes concernant sept leviers d’action: l’utilisation des énergies renouvelables, la mobilité, la gestion des eaux et des déchets, la nourriture, la biodiversité et le choix des matériaux. Les visiteurs pourront bénéficier de conseils, d’activités interactives et de conférences autour de ces thématiques, dès les portes ouvertes prévues les 28 et 29 avril 2018, puis sur demande.
Catherine De Wolf, chercheuse postdoctorale au Structural Xploration Lab, vient de co-éditer le livre "Embodied Carbon in Buildings | Measurement, Management, and Mitigation" (Springer, 2018), qui fournit une référence unique pour les impacts intrinsèques ("carbone gris") du cycle de vie entier des bâtiments. Le texte complet et convainquant, rédigé par plus de 50 experts invités du monde entier, constitue une ressource indispensable tant pour les nouveaux arrivants que pour les chercheurs, architectes et ingénieurs établis sur le terrain.
Le livre est divisé en quatre sections: l'évaluation, y compris une forte insistance sur l'analyse de l'incertitude, ainsi que des études de cas pratiques de bâtiments individuels et une comparaison des matériaux; la gestion, en se concentrant en particulier sur la perspective des concepteurs et des entrepreneurs; la réduction, qui identifie certaines stratégies de conception spécifiques ainsi que les défis; et enfin les approches globales, six chapitres qui décrivent en détail les manières dont les différentes régions du monde abordent la question.
Pourra-t-on demain faire de l’ingénierie à partir de matériaux récupérés? Pour tenter de répondre à cette question, des chercheurs ont utilisé plus de 200 skis usagés afin de construire un pavillon aisément remontable.
Y a-t-il une voie médiane entre développer un nouveau matériau et le recycler ? Le réutiliser ! La philosophie de ce projet un peu fou, développé au smart living lab de Fribourg, est de se pencher dans la benne à ordures et d’y trouver, qui sait, des réponses à la construction durable du futur. Dans cette optique les chercheurs ont rassemblé des centaines de skis usagés, dont ils ont utilisé les propriétés mécaniques, en l’état, pour construire un pavillon démontable.
«Quand on parle de technologie durable dans le bâtiment, on pense à l’isolation, à consommer moins d’énergie, aux matériaux, on parlera de recyclage ou de biodégradation, précise Corentin Fivet qui dirige le Laboratoire d’Xploration Structurale (SXL), mais recycler ça coûte cher et la biodégradation n’est pas toujours envisageable. L’autre option qui permettrait d’économiser de la matière et de dépenser moins d’énergie est la réutilisation des matériaux tels quels.»
Ce domaine, encore peu exploité, demande des recherches afin d’étudier sa faisabilité. Il peut être relié à d’autres courants comme la préfabrication ou l’architecture nomade, faite de systèmes porteurs censés pouvoir être démontés et remontés un certain nombre de fois. « Dans notre laboratoire, on s’intéresse particulièrement aux systèmes porteurs du bâtiment, qui composent la grande majorité des déchets produits, avec les fondations et la toiture.»
Elastic gridshell, une coquille en résille Après avoir suivi quelques pistes moins fructueuses, comme une construction en cannes à pêche, qui outre leurs propriétés mécaniques posaient de vrais problèmes d’approvisionnement, le choix s’est porté sur les skis. Comme beaucoup d’autres équipements sportifs, les skis ont une haute valeur technologique. Pour Corentin Fivet :«même lorsqu’ils sont considérés comme déchets, ils restent le fruit d’améliorations techniques successives qui méritent une seconde vie».
Une partie de la recherche a été de s’assurer que le ski pouvait remplir son nouveau rôle structurel. Il devait être flexible dans une direction et rigide dans l’autre, tout en étant capable de résister aux charges appliquées et avoir un bon comportement dans le temps.
«On a testé tous les skis, descente, slalom, skis de fond, freeride, on les a positionnés à des places stratégiques du pavillon en fonction de leur comportement et on a découvert que le ski, doté d’un matériau high-tech, est presque plus adapté que le bois utilisé habituellement dans la construction de ce type de structure, explique Sofia Colabella.»
Sofia Colabella est une spécialiste des elastic gridshell, souples comme une résille métallique, ces treillis deviennent rigides comme une coque lorsqu’ils sont fixés. Le principe tient dans la disposition des éléments. Il s’agit d’une grille d’éléments que l’on organise dans deux directions et qui forment un réseau de rectangles très flexible. La grille est d’abord disposée à plat avant d’être courbée en rapprochant ses extrémités, tirant parti de la déformation élastique des modules. Une fois la courbure finale obtenue, cette géométrie est fixée avec d’autres éléments ponctuels placés en diagonale, elle gagne sa stabilité et sa grande rigidité de cette façon. Elle donne, en outre, la possibilité de couvrir une grande portée avec des petits éléments, sans outil complexe ni coffrage.
Le pavillon s’installera à Lyon cet été 210 skis auront été nécessaires à la réalisation de ce pavillon nomade, maintenus par quelque 300 boulons, dont moins d’une centaine, seulement, suffisent à son montage et démontage. Le projet sélectionné pour la Biennale de l’architecture de Lyon sera visible dès le mois de juin prochain. Les chercheurs espèrent pouvoir démonter et déplacer leur pavillon plusieurs fois pendant la manifestation, en différents lieux phares de la ville.
«Notre but n’est pas de construire de futurs bâtiments en skis, mais de montrer que l’on peut utiliser des éléments incontrôlés et incontrôlables, avec un niveau de confiance suffisant vis-à-vis de la sécurité et du comportement. C’est un exercice, un manifeste qui révèle que l’on peut faire des choses intéressantes dans ce domaine encore peu exploré», conclut Corentin Fivet.
Corentin Fivet (directeur de recherche), Sofia Colabella (conceptrice et chef de chantier), Bernardino D'Amico (consultant externe), Claude-Alain Jacot (construction), Jan Brütting (construction), Valeria Didonna (construction), Endrit Hoxha (analyse de cycle de vie)
