Thème No 2 - Étude de l'emplacement et de l'environnement

Question 1

2.1.1 Expliquer les facteurs physiques, culturels et réglementaires liés à la planification de l’emplacement.

Facteurs physiques (6), culturels (3) et réglementaires (4)

Answer 1

• Climat
• Topographie
• Géotechnique et sols
• Services publics
• Services généraux
• Environnement immédiat
• Historique du terrain
• Occupation du sol et propriété
• Valeur économique
• Règlement de zonage
• Lotissement et plans d’ensemble
• Règlement environnementaux
• Autres codes et exigences

Question 2

2.1.2 Expliquer les enjeux liés au milieu urbain et aux processus d’aménagement qui influencent la conception d’un édifice sur un site donné.

En quoi l’analyse du terrain aura un impact au niveau de la conception du bâtiment? (4) et en quoi consiste l’analyse du terrain urbain? (10)

Answer 2

• Analyser les pentes du terrain;
• Localiser les surfaces appropriées pour le drainage;
• Repérer les arbres et la végétation à conserver et/ou défricher;
• Repérer les vues désirées et les vues désagréables;
• Dresser une carte indiquant la trajectoire du soleil, la direction des vents dominants et la pluviométrie;
• Énumérer les éventuelles sources d’embouteillages et de bruits;
• Évaluer si les utilisations actuelles et projetées des terrains adjacents sont compatibles;
• Dresser la liste des ressources culturelles et patrimoniales à conserver;
• Examiner l’incidence de la taille du quartier ou de la région sur la conception du bâtiment;
• Dresser la carte des distances entre le terrain et les accès au réseau routier, transports en commun, services publics, commerciaux, médicaux et récréatifs.

Règlement de zonage de la ville (milieu urbain) :
Il importe de bien comprendre comment un règlement de zonage peut restreindre l’éventail des dimensions et formes possibles d’un bâtiment (ex. pente de toit, proportion hauteur et largeur, marges de recul, etc.). Les caractéristiques essentielles d’un bâtiment découlent directement des critères régissant les aspects spécifiques de ses dimensions.

• Le choix de l’emplacement du bâtiment;
• L’agencement et l’orientation des pièces;
• La forme et la structure de son pourtour;
• Ses relations avec le paysage.

Question 3

2.1.3 Déterminer les stratégies prenant en compte des questions environnementales données lors de l’évaluation d’un site.

Quels sont les quatre principaux facteurs à considérer lors du choix de l’emplacement?

Answer 3

• Le processus de sélection du site
• Les possibilités de revitalisation urbaine
• La revitalisation des friches industrielles
• Les systèmes de transport

Le choix judicieux de l’emplacement peut contribuer de façon significative à réduire les impacts négatifs des bâtiments sur son site. Toutefois, dans bien des cas, le choix de l’emplacement ne fait pas partie du mandat de l’équipe de conception.

Question 4

2.2.1 Déterminer les possibilités d’aménagement en tenant compte d’un emplacement donné, de facteurs physiques particuliers et de critères de conception.

Topographie (5)

Answer 4

• Pentes
• L’aménagement du terrain et la construction des bâtiments ne doivent pas avoir d’incidence négative sur les réseaux de drainage naturels et sur les propriétés adjacentes;
• S’il faut modifier le profil du terrain, on doit procéder au drainage des eaux de surfaces et des eaux souterraines;
• Une construction sur poteaux ou pilotis permet de préserver l’état naturel de terrain;
• La construction en gradins d’une structure impose des travaux d’excavation et l’ajout de murs de soutènement;

Pour des raisons esthétiques, économiques et écologiques, on essai le plus possible de bénéficier des pentes naturelles du terrain et le moins possible modifier ses formes et ses pentes.

Question 5

2.2.1 Déterminer les possibilités d’aménagement en tenant compte d’un emplacement donné, de facteurs physiques particuliers et de critères de conception.

La construction d’un bâtiment en fonction du % de pente

Answer 5

• Pente supérieure à 25% = sujet à l’érosion et se prête difficilement à la construction de bâtiment;
• Pente supérieure à 10% = peu propice aux activités extérieures et engendre des coûts de construction assez élevés;
• Pente entre 5% et 10% = convient à certaines activités extérieures et présente peu de problème pour la construction;
• Pente inférieure à 5% = convient à la plupart des activités extérieures et se prête assez facilement à la construction;

Question 6

2.2.1 Déterminer les possibilités d’aménagement en tenant compte d’un emplacement donné, de facteurs physiques particuliers et de critères de conception.

Végétation (4)

Answer 6

• À conserver ou ajouter pour filtrer la lumière, le soleil, les bruits, rafraîchir ou purifier l’air, réduire l’érosion;
• L’herbe et les autres couvertures végétales diminuent la température au sol en absorbant le rayonnement solaire;
• Encadre ou cache des vues;
• Offre un lien visuel entre un bâtiment et son terrain.

Question 7

2.2.1 Déterminer les possibilités d’aménagement en tenant compte d’un emplacement donné, de facteurs physiques particuliers et de critères de conception.

Soleil (1)

Answer 7

• La trajectoire du soleil varie selon les saisons et la latitude du terrain. L’emplacement, la forme et l’orientation d’un bâtiment et de ses pièces doivent maximiser les bienfaits thermiques, hygiéniques et psychologiques du soleil.

Question 8

2.2.1 Déterminer les possibilités d’aménagement en tenant compte d’un emplacement donné, de facteurs physiques particuliers et de critères de conception.

Vent (3)

Answer 8

• Le bloquer l’hiver et l’utiliser l’été pour favoriser la ventilation passive ou rafraîchir certains espaces extérieurs;
• L’air chaud monde et l’air froid descend;
• Les pressions latérales s’exerçant sur la structure d’un bâtiment.

Question 9

2.2.1 Déterminer les possibilités d’aménagement en tenant compte d’un emplacement donné, de facteurs physiques particuliers et de critères de conception.

Vues (1)

Answer 9

• À cadrer ou à éviter

Question 10

2.2.1 Déterminer les possibilités d’aménagement en tenant compte d’un emplacement donné, de facteurs physiques particuliers et de critères de conception.

Bruit (4)

Answer 10

• À bloquer par des talus, de la végétation, en construisant des espaces tampons ou avec des écrans acoustiques, en utilisant un sol couvert de végétaux plutôt qu’un sol dur;
• Placer les ouvertures et les portes le plus loin des sources de bruit;
• Semer des arbres pour absorber les sons;
• Employer des matériaux de construction avait un faible indice de transmission du son (ITS).

Question 11

2.2.1 Déterminer les possibilités d’aménagement en tenant compte d’un emplacement donné, de facteurs physiques particuliers et de critères de conception.

Formes et les orientations recommandées pour un bâtiment isolé dans différentes régions climatiques.

Answer 11

Voir image cahier d’étude.

Question 12

2.2.2 Appliquer les principes de nivellement et de gestion des eaux pluviales à la conception du site.

Principes à appliquer (6)

Answer 12

• L’aménagement du terrain et la construction de bâtiment ne doivent pas avoir d’incidence négative sur les réseaux de drainage naturel du terrain et sur les propriétés adjacentes;
• S’il faut modifier le terrain, on doit procéder au drainage des eaux de surface et des eaux souterraines;
• On doit veiller à ce que s’équivalent les quantités de matières enlevées et apportées pour la construction des fondations et de l’aménagement du terrain;
• Il faut éviter de construire sur des pentes fortes (supérieure à 25%), qui sont sujettes à l’érosion et au glissement de terrain;
• Les sols finis doivent être en pente pour que les eaux de surface s’écoulent loin du bâtiment et de ses fondations;
• Le volume de précipitations saisonnières et annuelles doit être pris en compte au moment de la conception et de la construction. De la volumétrie du toit au choix de la matérialité et assemblage des murs extérieurs.

Question 13

2.2.2 Appliquer les principes de nivellement et de gestion des eaux pluviales à la conception du site.

**Quels sont les deux principaux types de drainage?

Answer 13

Souterrain:
a. Il se fait par un réseau de tuyaux qui transportent les eaux souterraines jusqu’à un point d’évacuation, tels un système d’égouts pluviaux ou un déversoir naturel situé à une élévation moindre sur le site.

b. Attention : les eaux souterraines excédentaires font diminuer la capacité portante du sol et augmenter la pression hydrostatique sur les fondations du bâtiment.

c. Si les fondations sont situées près ou au-dessous de la surface de la nappe phréatique, elles doivent être imperméables.

Superficiel:
a. Il désigne le réglage et le surfaçage du terrain pour dévier les eaux de pluie et les autres eaux de surfaces vers les réseaux de drainage naturel ou un système municipal d’égouts pluviaux.

b. Un étang de retenue s’avère parfois nécessaire lorsque le volume des eaux de ruissellement excède la capacité des égouts municipaux.

c. Exemples : rigole de drainage, puit sec, bassin collecteur, ponceau, bassin de retenue, marais artificiels.

Question 14

2.2.3 Décrire la relation entre la performance énergétique du bâtiment, son implantation et l’aménagement du site.

Chauffage, refroidissement et éclairage

Answer 14

La plus grande consommation d’énergie associée aux processus d’exploitation, soit le chauffage, le refroidissement et l’éclairage.

Il faut le concevoir en conséquence, en choisissant l’emplacement et la forme appropriée, et avoir recours à des méthodes de chauffage, de refroidissement et d’éclairage naturel.

Question 15

2.2.3 Décrire la relation entre la performance énergétique du bâtiment, son implantation et l’aménagement du site.

1.Chauffage

Answer 15

Rayonnement solaire:
L’emplacement, la forme et l’orientation d’un bâtiment et de ses pièces doivent maximiser les bienfaits thermiques, hygiéniques et psychologiques du soleil;

• Le rayonnement solaire n’est pas toujours bénéfique selon la latitude et le climat du terrain;
• La conception doit reposer sur le maintien d’un équilibre entre les périodes :
  o De réchauffement moindre =
  rayonnement solaire bénéfique;
  o De réchauffement aigu = rayonnement
  solaire à éviter.

Système solaire passif:
Deux éléments =
1. Une vitre ou un plastique transparent exposé au sud pour capter l’énergie solaire.
2. Une masse thermique pour capter, stocker et répartir la chaleur. (Ex. béton, brique, eau, surfaces foncées)

Question 16

2.2.3 Décrire la relation entre la performance énergétique du bâtiment, son implantation et l’aménagement du site.

2.Chauffage: Types d’apports du chauffage solaire passif

Answer 16

Le chauffage solaire passif repose sur le transfert de chaleur par conduction, convection et par rayonnement pour capter, stocker, répartir et régulariser l’énergie solaire.

• Apport direct : La chaleur est captée directement dans un espace intérieur. L’aire de la masse de stockage doit représenter de 50 % à 66% de l’aire totale de l’espace. Pour les saisons froides, des fenêtres sont utilisées pour une ventilation naturelle ou forcée.
• Apport indirect : L’apport de chaleur est régularisé à la paroi extérieure du bâtiment. L’énergie solaire captée circule dans le mur par conduction, puis se répand dans la pièce par rayonnement et par convection.
• Solarium : Ce dernier est séparé du bâtiment par un mur de stockage qui libère la chaleur emmagasinée selon les besoins. Doté aussi d’un plancher à masse thermique. (Exemple d’apport indirect)
• Toit capteur : Il renferme une masse liquide qui absorbe et stocke l’énergie solaire. La nuit, un panneau isolant est placé sur la masse liquide afin que la chaleur rayonne à l’intérieur de la pièce située en dessous. L’été le processus est inversé. (Exemple apport indirect)
• Apport isolé : Un système capte et stocke le rayonnement solaire à l’écart de la pièce à chauffer. Via une boucle de convection naturelle (eau ou air), la chaleur est distribuée dans la pièce en question. Ex. Géothermie

Question 17

2.2.3 Décrire la relation entre la performance énergétique du bâtiment, son implantation et l’aménagement du site.

3.Refroidissement

Answer 17

Ombrage solaire:
* Les dispositifs d’ombrage protègent les fenêtres contre la lumière solaire directe et diminuent l’éblouissement et l’apport excessif de chaleur solaire par temps chaud (ex. surplomb ou persiennes);

• Leur efficacité dépend de leur forme et de leur orientation par rapport à la hauteur et à l’azimut du soleil, selon le moment de la journée et de la saison;
• Les dispositifs extérieurs sont plus efficaces parce qu’ils interceptent les rayons solaires avant qu’ils n’atteignent une fenêtre ou un mur extérieur;
• Les lames :
  o Inclinées = protègent davantage que les
  lames parallèles au mur;
  o Horizontales = favorisent la circulation
  d’air et diminuent l’apport par
  conduction;
  o Verticales = très efficaces à l’est et à
  l’ouest;
  o Suspendues = protègent contre un
  faible angle solaire;
  o Les surplombs horizontaux offrent une
  efficacité maximale lorsqu’ils sont
  orientés vers le sud.

Vent:
* La ventilation naturelle facilite la circulation d’air nécessaire pour la bonne santé des occupants et pour l’évacuation des odeurs;

• La géométrie et l’orientation du bâtiment influe sur la circulation de l’air;
• Principes de ventilation naturelle :
  o Pour maximiser les flux d’air, les sorties doivent être aussi grandes que les entrées
  o Les surplombs de toit augmentent le flux d’air entrant
  o Les persiennes facilitent la réorientation et la diffusion du flux d’air

Question 18

2.2.3 Décrire la relation entre la performance énergétique du bâtiment, son implantation et l’aménagement du site.

4.Éclairage

Answer 18

Éclairage du jour:
* La lumière du jour diminue la quantité d’énergie consacrée à l’éclairage artificiel;

• La quantité et la qualité varie selon :
  o Les dimensions et l’orientation des
  fenêtres;
  o La transmittance du vitrage;
  o La réflectance des surfaces intérieures
  et extérieures;
  o Le volume des surplombs;
  o Les arbres avoisinants.
• Les orientations :
  o Nord = lumière ambiante douce et
  diffuse;
  o Est et ouest = prévoir un dispositif
  d’ombrage pour le soleil direct matin et
  fin d’après-midi;
  o Sud = excellente source d’éclairage à
  condition qu’un dispositif d’ombrage
  horizontal amoindrisse le rayonnement
  et l’éblouissement solaire excessif.
• Les auvents mettent le vitrage à l’abri
  de la lumière solaire directe tout en réfléchissant une partie de celle-ci vers le plafond de la pièce;
• Un puit de lumière donne un bon éclairage sans apport excessif de chaleur;
• Une fenêtre contre un mur intensifie la réflectance et l’éclairage;
• On atténue l’éblouissement en laissant entrer la lumière à partir d’au moins deux directions;
• Le plafond et le mur du fond d’une pièce réfléchissent et répartissent mieux la lumière du jour;
• La lumière du jour offre un éclairage utile dans une pièce à une profondeur égale au double de la hauteur de la fenêtre.

Question 19

2.2.4 Décrire l’impact de l’accessibilité universelle telle qu’elle s’applique à la conception du site.

Quels sont les principes à appliquer? (5)

Answer 19

• Parcours sans obstacle jusqu’au trottoir bateau (rampe d’accès 1 :10 ou 1 :15);
• Parcours sans obstacle jusqu’au stationnement;
• Places de stationnement désignées;
• Éviter les irrégularités de surfaces qui pourraient gêner la circulation des personnes en fauteuils roulants;
• Placer des bandes texturées et/ou de couleurs contrastantes signalant aux handicapés visuels les dénivellations et les zones de circulation dangereuses.

Question 20

2.3.1 Expliquer les données tirées des rapports environnementaux et d’ingénierie.

Quels sont les deux grandes classes de sols?

Answer 20

1. Sols grossiers : particules de gravier et sable, grosses, + visibles à l’œil nu
2. Sols fins : plus petites particules (silt et argile)

Voir image cahier d’étude

Question 21

2.3.1 Expliquer les données tirées des rapports environnementaux et d’ingénierie.

Qu’est-ce qu’un horizon?

Answer 21

Horizon: succession de couches ou strates géologiques. Vérifiés par profil de sol : illustré par section vertical du sol (exploration ou forage)

Le sous-sol d’un terrain à bâtir peut être constitué de couches superposées (aussi appelées horizons) dont chacune renferme un mélange de types de sols. Les ingénieurs géotechniciens représentent cette succession de couches à l’aide d’un profil de sol fait à partir des données fournies par un puits d’exploration ou de forage (carotte).

Question 22

2.3.1 Expliquer les données tirées des rapports environnementaux et d’ingénierie.

Quels sont les principaux facteurs qui déterminent si un sol peut accueillir des fondations?

Answer 22

• Stratification;
• Composition du sol;
• Densité du sol;
• Variation et taille des particules;
• Présence ou absence d’eau souterraine.

Le maintien en état de la charpente d’un bâtiment repose sur:
* Stabilité;
* Résistance à la charge du sol ou de la roche sous les fondations.

Question 23

2.3.1 Expliquer les données tirées des rapports environnementaux et d’ingénierie.

Que comprend une analyse du sol? (5)

Answer 23

Comprend l’examen des composantes du sol qu’aura révélées le creusage d’un puit d’exploration de 3m ou plus, dans le but de connaître :
* Structure du sol;
* Résistance au cisaillement et compression;
* Teneur en eau;
* Perméabilité;
* Ampleur et taux d’affaissement sous une charge.

Question 24

2.3.1 Expliquer les données tirées des rapports environnementaux et d’ingénierie.

Mécanique des sols (6)

Answer 24

• Capacité portante admissible : pression maximale que les fondations peuvent exercer verticalement ou latéralement sur le sol.
• Densité des sols granuleux : permet d’établir la capacité portante. Déterminé par essai de pénétration standard.

Augmenter la densité: compactage par cylindrage, damage ou trempage pour optimiser la teneur en eau.
Sols grossiers: le % de vide faible et l’appui est plus stable que le silt ou l’argile.
Sols fins: instables car ils se contractent et se dilatent à mesure que la teneur en eau varie. Se prête moins à la construction, mais c’est faisable à coût élevé.

• Résistance au cisaillement du sol : capacité à résister au déplacement sous l’action d’une force externe résultant des effets combinés de sa cohérions et du frottement interne.
• Sols cohésifs (argileux) : les sols argileux conservent leur résistance au cisaillement en l’absence de confinement.
• Les sols granuleux: tels que les graviers, les sables et certains silts, n’exercent leur résistance au cisaillement qu’à l’application d’une force de confinement
• Nappe phréatique : niveau au-dessous duquel le sol est saturé d’eau souterraine, varie selon les saisons. Doit être maintenue à l’écart des fondations pour conserver la capacité portante du sol et diminuer les risques d’infiltration dans le sous-sol.
• Sols grossiers : plus perméables que les sols fins, car il se drainent mieux et sont moins susceptibles de geler.

Question 25

2.3.2 Expliquer les données tirées d’un relevé d’arpentage et d’un relevé topographique.

Quels sont les cinq éléments que l’on retrouve sur un plan d’arpentage?

Answer 25

1.Niveau du sol et limites de propriété:
* Dimensions des côtés du terrain;
* Servitudes et droits de passage;
* Limites de propriété;
* Courbes de niveaux

2.Services souterrains, tunnels, canalisations et fossés
* Services souterrains (électricité, téléphone, câblodistribution, eau, gaz);
* Égout;
* Tunnels;

3.Éléments de surface à l’intérieur des limites de propriété
* Poteaux;
* Périmètre des bâtiments existants

4.Rues et trottoirs

5.Propriétés voisines
* Indiquer s’il faut obtenir l’autorisation des propriétaires de ces propriétés;
* Situer et désigner les murs mitoyens.

Question 26

2.3.3 Comparer des solutions de conception d’un site sur la base de critères donnés.

Comment optimiser le confort des occupants?

Answer 26

• Économiser l’énergie et les ressources;
• S’appuyer sur les qualités du terrain;
• Adapter la forme et le plan du bâtiment au paysage;
• Tenir compte de la trajectoire du soleil, force des vents et écoulement de l’eau;
• Respecter la réglementation en vigueur;
• Noter l’impact du bâtiment sur les systèmes de transport, les services publics et autres.