Ingénierie, innovation et développement durable (STI2D) · Terminale · Enseignement spécifique architecture et construction (AC)
Architecture et construction
Tenir, isoler, consommer peu.
En bref
L’enseignement spécifique architecture et construction (AC) étudie les bâtiments et les ouvrages de travaux publics : comment ils tiennent, comment ils protègent leurs occupants, et comment ils s’intègrent dans un territoire en consommant le moins possible.
Le projet de construction
| La phase | Contenu |
|---|---|
| Programme | Besoin du maître d’ouvrage, contraintes du site (PLU, sol, orientation) |
| Esquisse, APS, APD | Solutions architecturales de plus en plus précises |
| Permis de construire | Autorisation administrative |
| Consultation, exécution | Choix des entreprises, chantier |
| Réception, exploitation | Livraison, maintenance, fin de vie |
La maquette numérique BIM est partagée par tous les acteurs.
Comment un bâtiment tient : la descente de charges
Les charges (poids propre, occupants, neige, vent) descendent par les porteurs horizontaux (planchers, poutres) vers les porteurs verticaux (poteaux, voiles), puis vers les fondations et le sol.
PlancherPoutrePoteauFondationSol
| Les fondations | Usage |
|---|---|
| Superficielles (semelles filantes, isolées, radier) | Bon sol peu profond |
| Profondes (pieux, micropieux) | Sol porteur profond |
Les ouvrages de soutènement (murs, parois moulées, terre armée) retiennent les terres.
Exemple : un poteau reprend 300 kN et le sol admet 0,2 MPa. Surface de semelle nécessaire : 300 000 / 0,2 = 1 500 000 mm², soit 1,5 m² (semelle de 1,25 × 1,25 m environ).
L’enveloppe et le confort
| Le confort | Grandeur | Solution |
|---|---|---|
| Thermique | Résistance thermique R, déperditions | Isolation, menuiseries performantes |
| Acoustique | Isolement en dB | Masse, désolidarisation |
| Visuel | Éclairement en lux, facteur de lumière du jour | Baies bien orientées |
| Qualité de l’air | Renouvellement | VMC simple ou double flux |
Résistance thermique d’une couche : R = e / λ (m²·K/W)
Flux à travers une paroi : Φ = S × ΔT / R total
Exemple : mur de 20 m², béton 20 cm (λ = 2) et laine de bois 16 cm (λ = 0,04). R = 0,20/2 + 0,16/0,04 = 0,1 + 4 = 4,1 m²·K/W. Pour ΔT = 20 °C : Φ = 20 × 20 / 4,1 ≈ 98 W. Sans isolant, Φ = 20 × 20 / 0,1 = 4 000 W !
La conception bioclimatique
- Orienter : grandes baies au sud, peu au nord.
- Capter le soleil l’hiver, s’en protéger l’été (casquettes, brise-soleil, végétation caduque).
- Stocker la chaleur dans une masse (inertie thermique).
- Ventiler naturellement l’été (ventilation traversante, nocturne).
- Isoler et supprimer les ponts thermiques.
La RE2020 fixe des seuils de besoin bioclimatique (Bbio), de consommation et d’empreinte carbone sur le cycle de vie : les matériaux biosourcés (bois, paille) y sont avantagés.
Les matériaux de construction
| Le matériau | Atout | Limite |
|---|---|---|
| Béton armé | Résiste en compression, l’acier en traction | Forte empreinte carbone du ciment |
| Acier | Grandes portées, préfabrication | Sensible au feu, énergivore |
| Bois (lamellé-collé, CLT) | Léger, biosourcé, stocke le carbone | Protection contre l’humidité et le feu |
| Terre crue, paille | Très faible impact | Mise en œuvre spécifique |
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.Dans quel ordre les charges descendent-elles dans un bâtiment ?
2.Quand utilise-t-on des fondations profondes ?
3.Un poteau de 300 kN sur un sol admettant 0,2 MPa demande une semelle de…
4.Quelle est la résistance thermique de 16 cm de laine de bois (λ = 0,04) ?
5.Flux à travers 20 m² de mur de R = 4,1 pour ΔT = 20 °C ?
6.Où placer les grandes baies en conception bioclimatique (hémisphère nord) ?
0 / 6 questions
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La fiche de révision, sur une page
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