«La matière n’est plus formée, elle est informée, conformée par la forme notationnelle

du système» .Meier (2007)

Cohousing : Vers une météorologie à habiter Quartier St-Sauveur, Québec

essai (projet) soumis en vue de l’obtention du grade m. arch école d’architecture de l’université laval . hiver 2013

Patrick Maheux Image conceptuelle de l’auteur

2

3

Avant-propos

Marie-Chantal, merci pour ton «calme olympien» et la confiance mise envers le processus

exploratoire qui n’était pas toujours facile à suivre.

Christelle et Sébastien, merci d’avoir fait partie de l’équipe Croft.

Les amis (es) de l’atelier, merci pour les discussions profondes sur les questions d’architectures,

la musique émancipatoire, les délires loufoques, bref, les petits plaisirs.

Julie, merci pour ta patience et ton support indispensable.

4

5

Résumé

Cet essai-projet s’intéresse à une approche systémique de la conception architecturale basée

sur des prémisses bioclimatiques et programmatiques. L’émergence des solutions

architecturales provient d’un développement formaliste combinatoire, logique, critique et

hiérarchique en regard de 3 paramètres fondamentaux de travail qui sont établis comme étant;

la lumière, la température et les relations publics/privés relatives au programme, dans ce cas-ci,

le cohousing. Ces paramètres se travaillent à partir d’études d’ensoleillement, de vents et de

relations programmatiques inhérentes au type de programme. Le but sous-jacent une telle

approche est d’informer et conformer le système architecturale aux contraintes relatives aux 3

paramètres de travail afin d’en arriver à une solution météorologique optimale en terme

d’économies énergétiques, de confort et de bien-être des occupants. Le terme

«météorologique» reprend les grandes lignes de la théorie de l’architecte suisse Philippe Rahm

qui prône l’émergence du programme architectural de façon inattendu en considérant le

rapport du corps humain (actif, inactif, digestif) en lien avec les climats intérieurs (température,

humidité) émergeant. Concrètement, les thèmes importants abordés sont l’apport en lumière

naturelle, le chauffage passif, l’occultation solaire, la ventilation naturelle et la disposition

optimale du programme vis-à-vis la performance de ces thèmes. Les outils technologiques à

notre disposition sont indispensables afin de concrétiser les données météorologiques. Le travail

s’effectue systématiquement du générique au spécifique. Ainsi, les émergences

météorologiques envisageables selon la forme développée provoquent des possibilités

d’optimisation du programme architecturale en termes d’économies énergétiques, de confort et

de bien-être des occupants. La philosophie et les qualités du programme architectural d’un

projet de cohousing et son importance sociale s’inscrivent bien dans la logique de l’approche

fondée sur l’économie de coûts et le développement durable.

Somme toute, l’objectif du projet est d’arriver à concevoir un système architectural ayant un

rapport optimal dans sa relation au climat, en terme de performance bioclimatique, et

possédant un programme hiérarchisé quant à ses températures en rapport à l’humain, le tout

dans le cadre d’un projet où la quête ultime est d’être économique, écologique et social c’est

donc dire un exemple en terme de développement durable.

6

7

Membres du jury

Marie-Chantal Croft | Architecte associée, Coarchitecture (superviseur)

Olivier Jacques | Étudiant-doctorant, École d’architecture de l’université McGill

Élodie Nourrigat | Professeur, École nationale supérieure d’architecture de Montpellier

Jacques Plante | Professeur agrégé, École d’architecture de l’université Laval

8

Table des matières

Avant-propos 3

Résumé 5

Membres du jury 7

Table des matières 8

Liste des figures 10

Introduction 13

1. Cadre théorique 14

1.1. Météorologie à habiter : La théorie de Philippe Rahm 14

1.1.1. Architecture et climat : Formalisation du système météorologique 16

1.2.La machine abstraite et ses outils de qualifications et quantifications. 17

1.2.1. La machine abstraite 17

1.2.2. Les outils de qualifications et quantifications 19

1.3. Météorologie à habiter fonctionnellement programmée 20

1.3.1. Ajustement de la théorie de Rahm 20

1.4.Le cohousing et ses principes comme plate-forme expérimentale 22

1.4.1. Les notions élémentaires 22

2. Cadre méthodologique 23

2.1. Le processus du projet 23

2.1.1. L’expérimentation du site : Générateur du projet 24

2.1.2. Le processus itératif 24

2.1.3. Fonctions : Émergence de nouvelles relations entre l’individu et son environnement 25

2. Le développement du projet 26

3.1. Les données de base – Vers la critique préliminaire 26

3.1.1. Le site d’intervention 26

3.1.2. Les données climatiques de base 27

3.1.3. Les intentions préliminaires 29

3.1.4. Les commentaires 29

3.2. L’architecture et son climat – Vers la critique intermédiaire 30

3.2.1. Les itérations 30

3.2.2. L’enveloppe solaire 32

9

3.2.3. Météorologie à habiter fonctionnellement programmées 37

3.2.4. Les commentaires 38

3.3. Le climat, l’architecture et l’être humain – Vers la critique finale 39

3.3.1. Le climat et l’architecture 39

3.3.2. Météorologie à habiter 41

3.3.3. Les systèmes écologiques et économiques 41

3.3.4. Les commentaires 42

Conclusion 44

Bibliographie 49

Annexes 51 I. Les 10 principes du cohousing

II. Quelques itérations préliminaires : l’avant enveloppe solaire.

III. Le développement du système d’enveloppe solaire.

IV. Les planches de la critique finale. (Le 19 avril 2013)

10

Liste des figures

Figure 1 : Analyse des différents niveaux de température (météorologie d’intérieure) par Rahm dans le cadre d’un projet de musée d’Art contemporain de Wroclaw en Pologne. Source : Rahm (2009)

Figure 2 : Analyses virtuelles par la firme de Norman Foster pour la complexe d’Al Raha afin d’optimiser la conception du bâtiment dans l’interaction du bâti avec le vent (gauche) et le soleil (droite). Source : Rahim (2002)

Figure 3 : La maison Archimède de Philippe Rahm. Source: Rahm (2009)

Figure 4 : Spatialisation des fonctions dans la forme thermique de l’air pour la maison Archimède de Philippe Rahm. Source : Rahm (2009)

Figure 5 : Site d’intervention. Source : googlemaps (en ligne)

Figure 6 : Étude d’ensoleillement préliminaire sur le site d’intervention. Source: Maheux (2013)

Figure 7: Exemple d’itération systématique, dans ce cas-ci la #3, testé selon les critères d’aptitudes 2 et 3 dans le cas de l’image du haut et selon le critère 1 dans le cas de l’image du bas. Sources : Maheux (2013)

Figure 8 : Exemple de développement volumétrique de l’enveloppe solaire et démonstration d’une transition possible vers un résultat architectural.

Figure 9 : Données graphiques relatives au rayonnement solaire sur le site d’intervention, en date du 21 décembre, fournit par l’outil sunearthtools. Source : sunearthtools (en ligne)

Figure 10 : Données mathématiques relatives au rayonnement solaire sur le site d’intervention,en date du 21 décembre, fournit par l’outil sunearthtools. Source :sunearthtools (en ligne)

Figure 11 : Coupe du système d’enveloppe solaire développé. Source :Maheux (2013)

Figure 12 : Étude d’ensoleillement du système d’enveloppe solaire sur le site d’intervention. Source : Maheux(2013)

11

Figure 13 :Analyse du critère d’aptitude #3 concernant le contrôle des zones d’ombres où l’ombrage créé par le tissu bâti avoisinant et même celui créé par les volumes habitables du projet n’a pas d’incidence néfaste majeure sur les autres. Source : Maheux (2013)

Figure 14 : Coupe thermique analysant le rapport du système architectural au climat et hiérarchisation du programme selon les paramètres de travail. Source :Maheux (2013)

Figure 15 : Implantation axonométrique présentée lors de la critique finale. Source : Maheux (2013)

Figure 16 : Plan d’étage et étude annuelle de l’apport en lumière naturelle présenté lors de la critique finale. Sources : Maheux (2013)

12

13

Introduction

Les politiques de développement durable représentent aujourd’hui un facteur déterminant du

renversement du processus de conception architectural. Jason F. Mclennan mentionne dans son

œuvre intitulée The philosophy of sustainable design que l’architecture bioclimatique deviendra,

dans la prochaine décennie, le «parti» de la conception architecturale : «In the coming decades

green architecture will move from a fringe activity to become the dominant approach to

design»1. La pratique architecturale doit dépasser les réponses couramment apportées lors de

l’apparition d’innovation, qui se contentent d’adapter les nouvelles techniques sur des

typologies déjà existantes. La réalisation du possible sur des formes déjà prédéfinies n’ajoute

rien au projet excepté de la réalité (DeLanda, 2000). Le philosophe français Henri Bergson qui,

au tournant du siècle, a critiqué sévèrement l’inhabilité du domaine des sciences de l’époque à

penser d’une nouvelle manière ou d’adapter son approche, affirme que le premier obstacle au

développement topologique en architecture est ce regard mécanique et linéaire de causalité et

le déterministe rigide que cela implique (De Landa, 2000). Ce regard induit un manque d’identité

et de singularité du cadre bâti. Le développement topologique et fonctionnel en architecture

doit transgresser la limite du déjà vu pour proposer un système évolué, mieux adapté à notre

réalité, à l’heure où la terre ne cesse de trembler sous nos pieds (Borassi, 2006). À l’ère où nous

possédons tous les outils nécessaires à l’étude des données climatiques ainsi que ceux

nécessaires à la création de nouvelles typologies architecturales, nous devons en arriver à

développer une nouvelle technique de conception se détachant des techniques déjà bien

enracinées dans la pratique.

«Ce mode singulier de spatialisation dépasse les analyses sociales et culturelles traditionnelles du lieu, de la forme et du sens et devient de fait un formidable outil de résistance à la normativité.»

. Meier (2008)

1 F. Mclennan, Jason. The philosophy of sustainable design. Ecotone publishing company, Canada. 2004. 324p.

14

1. Cadre théorique

Cette section fait état de toute la théorie entourant la position du concepteur vis-à-vis du projet.

Elle établit les bases d’un processus de projet qui cherche à développer les outils et les

méthodes de travail propres à une démarche axée sur le développement durable, la position

topologique en architecture et les relations de l’être humain à son climat habité.

1.1. Météorologie à habiter : La théorie de Philippe Rahm

Philippe Rahm, architecte diplômé de l’école polytechnique fédérale de Lausanne et de celle de

Zurich et représentant de la Suisse à la 8e biennale d’architecture de Venise en 2002, suggère

l’observation et la mesure de conditions de vie élémentaires comme la température, l’humidité,

et la lumière qui ont toutes un effet direct, autant physique que psychologique sur la vie

humaine. Rahm s’inspire, en quelques parties, de la théorie de Louis Kant (fonctions follows

form) (la fonction suit la forme) suivant le fait que Kant concevait un ensemble d’espaces

hiérarchisés un par rapport à l’autre, créant un cadre structurellement rigide, mais

programmatiquement ouvert. Rahm, pour sa part, travaille à un renversement des méthodes

traditionnelles du projet, il prône la prise en compte, dès la conception, des nouvelles

techniques, pour pouvoir matérialiser de nouvelles formes et de nouveaux usages, non encore

totalement identifiés. Dans une optique et une méthodologie suivant les principes du

développement durable, le propos de Rahm est de «questionner ce rapport entre la forme et la

fonction à partir de la relation contingente entre l’architecture et le climat» (Borassi, 2006).

Selon lui, il s’agit «d’arriver à une architecture libre de prédéterminations formelles et

fonctionnellement déprogrammée, une architecture qui serait ouverte aux variations

météorologiques et saisonnières, aux alternances du jour et de la nuit, au passage du temps, au

surgissement de fonctions ignorées et de formes inattendues»2.

La théorie de Rahm est d’actualiser cette relation de l’architecture au climat, qu’il soit naturel ou

artificiel, à l’ère du développement durable. Il soutient que la forme architecturale devrait surgir

spontanément du climat et devenir comme une météorologie d’intérieur. Pour ce faire, Rahm

utilise ce qu’il appelle ses 3 paramètres de travail fondamentaux pour les économies

énergétiques c’est-à-dire, la température (T), la lumière (lux) et l’humidité relative(H), desquels

il établit un rapport entre formes et fonctions en faisant apparaître des usages de l’espace

2 CCA (BORASI, Giovanna). Environ(ne)ment, Manières d’agir pour demain|approaches for tomorrow. Skira Editore, Italie. 2006. p.131

15

déterminés par la concordance aléatoire de ces 3 paramètres. Rahm supporte son idée en

faisant l’analogie avec les maisons des vieux quartiers à Bagdad, qui, en coupe, définissent une

série d’espaces, de la cave au toit, avec des températures variant respectivement de 30oC à 50oC

et des taux d’humidités allant de 70% à 15%. En ce sens, le nom des pièces d’une maison ne

désigne souvent pas une fonction, mais plutôt une qualité climatique. Par ailleurs, Rahm

effectue un travail similaire dans le cadre du projet de musée d’Art contemporain de Wroclaw

en Pologne. Par l’analyse des différents niveaux de température (météorologie d’intérieur), il

souhaite voir l’émergence du programme selon le besoin en température de chacune des

fonctions où, par exemple, celles près de 16o C sont pour le stockage et les locaux peu utilisés et

celles près de 22o C pour les bureaux. C’est ce que Rahm recherche, une architecture

formellement libre d’aménagement des espaces et ouverte aux interprétations en vue

d’accueillir des comportements et des modes de vie inattendus. En somme, Rahm est à la

recherche d’une architecture dont le but est d’être là avant d’être quelque chose»3 (figure 1).

D’autre part, Rahm cherche à éliminer toute programmation prédéterminée de l’espace. Il

cherche, à travers sa pratique architecturale, à produire du sens, donner matière à illustrer et

présenter des espaces et des temporalités physiques, climatiques, géographiques et

physiologiques. Il souhaite instaurer une liberté d’usage et d’interprétation à travers, ce qu’il

appelle, sa météorologie d’intérieure. Rahm mentionne que fonctionnellement, ce qui

3 CCA (BORASI, Giovanna). Environ(ne)ment, Manières d’agir pour demain|approaches for tomorrow. Skira Editore, Italie. 2006. p.133

Figure 1 : Analyse des différents niveaux de température (météorologie d’intérieure) par Rahm dans le cadre d’un projet de musée d’Art contemporain de Wroclaw en Pologne. Source : Rahm (2009)

16

l’intéresse est la manière dont un problème ou une solution architecturale ont pu provoquer

l’apparition de modes de vie nouveaux et imprévus. À titre d’exemple, il illustre l’utilisation de la

pièce appelée «voûte» dans les nombreux villages français, qui servait à la fois d’étable, de

réserve à fumier et de salle pour la vie familiale. Il soutient qu’on y pratiquait, durant les soirées

d’hiver, la veillée pour profiter de la chaleur (T) dégagée par les animaux et par la fermentation

du fumier ce qui résolvait un problème thermique tout en générant une pratique sociale. C’est à

ce niveau que sa théorie intervient : créer une architecture formellement rattachée à un

concept climatique et fonctionnellement libre d’interprétation d’usage selon le besoin. Somme

toute, Rahm cherche à rendre l’espace construit plus libre, de le sortir de sa détermination

fonctionnelle univoque pour le rendre interprétable.

Bref, les propos de Rahm relancent le débat sur l’idéologie traditionnelle de la conception

architecturale. Par sa méthode, il propose une voie par laquelle les contrôles climatiques, autant

naturels qu’artificiels, œuvreraient sur une forme libre de toutes prédéterminations

fonctionnelles. Par la même occasion, il évoque la variation de la forme architecturale et de ses

usages au même titre que les variations des milieux qui ont transformé le cours de l’histoire des

peuples.

1.2.1. Architecture et climat : Formalisation du système météorologique

Par ailleurs, la question de l'existence objective d'un problème et des schémas qui le définisse

est une question cruciale dans la philosophie de Deleuze concernant la matière et la forme. La

philosophie Deleuzienne vise à remplacer les conceptions essentialistes de genèse de la forme

qui impliquent une conception avide de sens provenant de l’extérieur par une genèse de la

forme provenant d’un principe morphogénétique où les schémas qui définissent un système

sont capables de générer leur propre forme (De Landa pour Deleuze, 2000). Plus concrètement,

dans notre cas, la forme devrait surgir ou être le résultat d’une boucle itérative analysant les

contraintes climatiques d’un site. Les critères d’aptitudes sont relatifs à l’emplacement du site

de travail. Le fait que celui-ci soit positionné en montagne, dans une plaine ou en milieu urbain

risque d’entraîner une modification de quelques-uns des paramètres. Par essais et erreurs, à

travers l’analyse des critères d’aptitudes fixés préalablement, on tente d’en arriver à une

solution climatique optimale en considérant l’ensemble des facteurs fixés préalablement. Les

rétroactions vis-à-vis des itérations se produisent à ce moment, c’est-à-dire qu’en regard des

topologies développées, le modèle est jugé selon les critères d’aptitudes (contraintes et

17

objectifs) et tel un algorithme, les éléments jugés pertinent sont conservés et les autres données

sont retirées. Le processus se développe et la rétroaction en boucle s’alimente des éléments

jugés pertinents jusqu’à l’émergence de la solution optimale. Le travail s’effectue

systématiquement du générique au spécifique. Les outils technologiques à notre disposition,

tels que les systèmes géoréférencés et de simulations, sont un indispensable dans l’idéologie de

la forme, car ils permettent la simulation de formes virtuelles jusqu’au développement de

modèles numériques en lien direct avec la somme des données du site prises en compte. Les

notions de proportion et d’échelle ne sont plus considérées, on envisage dorénavant le projet

comme étant le détail et son entièreté à la fois, c’est-à-dire qu’on considère le projet comme

une entité singulière, un système. À la manière de Peter Eisenman, Norman Foster, OMA et BIG,

pour ne nommer que ceux-là, on ne cherche pas nécessairement à enraciner le projet à son lieu,

mais plutôt d’expérimenter celui-ci (figure 2). La forme est une réponse à un idéal climatique et

technique propre à son lieu.

Bref, l’algorithme des données climatiques et techniques subsistantes dans l’environnement

immédiat du projet devrait, en somme, proposer un surgissement formel inattendu optimisé.

1.3. La machine abstraite et ses outils de qualifications et quantifications.

1.3.1. La machine abstraite

Les paramètres de travail que sont la température, la lumière et l’humidité relative dans le cas

de Rahm par exemple, sont issus de l’invisible, de l’intangible. Ils ont une forte influence sur la

morphologie architecturale mais n’ont pas ou presque pas d’influence perceptible par l’œil sur

le bâti. Plusieurs auteurs réfèrent ce rapport de force intangible à ce qu’ils appellent la

«machine abstraite». La «machine abstraite» opère selon les forces et la hiérarchie de données

et non par substance. Elle opère par la fonction de la chose et non par la forme. Manuel

DeLanda, philosophe, écrivain, artiste et également professeur associé à la Graduate School of

Figure 2 : Analyses virtuelles par la firme de Norman Foster pour la complexe d’Al Raha afin d’optimiser la conception du bâtiment dans l’interaction du bâti avec le vent (gauche) et le soleil (droite). Source : Rahim (2002)

18

Architecture, Planning and Preservation de l’Université Columbia à New York, précise

concernant les fondements de la «machine abstraite» qu’elle permet de comprendre une réalité

de façon paramétrique en posant les relations et contraintes selon la nature des éléments

composant un système. Intellectuellement, la machine abstraite prend ses fondements sous la

théorie du pragmatisme. Elle représente une méthode de pensée et d'appréhension des idées

qui s'oppose aux conceptions cartésiennes et rationalistes sans renoncer à la logique. «Selon la

perspective pragmatique, penser une chose revient à identifier l'ensemble de ses implications

pratiques car seules ses implications confèrent un sens à la chose pensée. Les idées deviennent

ainsi de simples, mais nécessaires, instruments de la pensée.»4 Quant à la vérité, elle n'existe

pas à priori, mais elle se révèle progressivement par l'expérience. En simplifiant la chose, on

peut s’en tenir à la doctrine selon laquelle l’intelligence a pour fin la capacité d’agir, et non la

connaissance.

La machine abstraite est donc un outil issu d’un processus non-linéaire où la pensée pose les

généralités de la logique inhérente aux objectifs conceptuels. Le projet d’architecture n’a plus

de début, de milieu et de fin : le processus remplace le but. Le projet n’est plus seulement défini

par un bâtiment, mais peut aussi l’être par des spéculations théoriques ou des recherches.

MVRDV, firme d’architecture néerlandaise reconnue à travers le monde, a une fascination pour

l’utilisation de méthodes radicales de conception. La firme suggère que le processus de design

contemporain s’accompagne d’une grande complexité de données de base relatives au projet.

La firme ne croit pas nécessairement à un processus linéaire de conception, elle mentionne, au

contraire, en rapport à l’utilisation des nombreuses données à travers un procédé

paramétrique : « […] MVRDV feel that the ready manipulability of data allows them to treat

architecture as a form of research»5 soulignant ici ce renversement de l’approche architecturale

qui devient un processus évolutif de recherche en regard des itérations fournies par la machine

et des paramètres qui l’alimente. On parle désormais d’un processus rétroactif entre les

données fournies à la machine, qui nourrissent un système, et l’argumentation active des

concepteurs faite à travers ces multiples itérations. En plus d’être un outil de rétroaction entre

les données et les concepteurs, le procédé paramétrique est un processus génératif d’un

nombre infini de modèles où l’objectif de l’algorithme est de parachever un équilibre entre une

série de paramètres en aboutissant à une solution optimisée. Dans ce processus rétroactif, suite 4 Le petit Larousse illustré. 2005. «pragmatisme» 5 Patteeuw, Véronique. Reading MVRDV. NAi Publishers, Rotterdam. 2003. P.13

19

à chacune des itérations, une estimation selon des critères d’aptitudes fixés au préalable sont

attribués à chacun des paramètres. «Ainsi, la prochaine itération tient compte de ce qu’elle a

déjà appris, afin de diminuer le champ des possibilités par une rétroaction en boucle.

(feedback)»6 L’algorithme est le résultat d’une complexe rétroaction en boucle existant entre la

technologie et la culture. Ainsi, l’avenir des techniques contemporaines de conceptions réside

dans ce processus rétroactif entre l’homme et la machine où, l’homme, est capable de tester

instantanément l’effet produit par la technique générative.

L’approche traditionnelle au projet d’architecture basée sur des valeurs subjectives connait

désormais un renversement et se retrouve reléguée au second plan. L’objectivité de la

démarche dans le processus itératif est la tangente adoptée et la subjectivité du concepteur lui

sert dans l’analyse des critères d’aptitude. DeLanda renchérit l’idée de la «machine abstraite» à

travers l’utilité de l’algorithmique en affirmant que l’utilisation de celle-ci remplace les notions

prédéterminées à une cause donnée par un procédé non-linéaire de la pensée générant des

espaces riches et fertiles souvent inattendus. Il ajoute, par le fait même: «For the evolutionary

result to be exceptional, and sufficiently open-ended to make it impossible for the designer to

consider all possible configurations in advance. These create emergent organisations of several

variations instead of singular static object. »7. Cette affirmation de DeLanda illustre l’envergure

de la technique contemporaine de conception en architecture dans une quête de l’inattendu,

d’un surgissement.

Le processus génératif découlant de cette rétroaction entre l’homme, sa pensée et les modèles

(itérations) fournis par la machine et/ou les modèles analogiques dans certains cas rend possible

la considération d’éléments conceptuels qui, sans l’outil, n’auraient pu l’être.

1.3.2. Les outils de qualification et quantification

Il existe plusieurs outils à notre disposition nous permettant que qualifier et quantifier les

notions invisibles ou intangibles que sont l’ensoleillement et la température, par exemple. Le

système géoréférencé d’ensoleillement de Sketch-up nous permet de simuler directement

l’effet de l’ensoleillement sur la zone d’étude pour tous les jours et les heures de l’année. L’outil

nous permet ainsi d’évaluer rapidement les qualités du système architectural développé

6 Teyssot, Georges. 2011. Diagrammes machiniques. En ligne. 7 Rahim, Ali. Contemporary Techniques in Architecture. Architectural design (Wiley-Academy), London. 2002. P.9

20

concernant le rapport au rayonnement direct (chauffage passif) et occultation solaire. Par

ailleurs, l’outil de simulation des ambiances physiques Ecotect est performant à plusieurs

niveaux. Selon le système architectural développé, il permet de quantifier l’apport en lumière

naturelle dans chacun des espaces et l’apport en chauffage naturel relatif au rayonnement

direct. Autant à l’échelle macroscopique qu’à celle du détail, ces 2 outils s’avèrent très utiles.

Par contre, Sketch-up est davantage un outil qualitatif et/ou de visualisation rapide tandis

qu’Ecotect est davantage un outil quantitatif.

1.2. Météorologie à habiter fonctionnellement programmée

1.3.3. Ajustement de la théorie de Rahm

L’idée sous-jacente la météorologie à habiter, au niveau de la fonction, permet de hiérarchiser,

d’établir des rapports de proximité ou de distance, de connexion ou de séparation entre les

espaces ainsi que le rapport de volumes entre les besoins de l’homme et l’efficacité du/des

paramètres (température, lumière, relations publics/privés). Le diagramme devient,

concrètement, l’outil désignant par la quantification et la qualification, la logique de l’intangible.

L’intangible se traduit comme la relation de l’homme avec les 3 paramètres de travail, en

d’autres mots, il se traduit comme la relation entre l’habilé et le déshabillé, l’actif et l’inactif, le

jour et le soir, la présence et l’absence et le tout en relation avec la lumière et la température.

L’architecte suisse Philippe Rahm exploite, en partie, la hiérarchisation fonctionnelle en

considérant le paramètre de la température (oC), par exemple, pour spatialiser des rapports de

volume et de connexion. Dans son projet de Maisons Archimèdes (figure 3), il cherche à établir

une relation intrinsèque entre la maison et l’air, en spatialisant les fonctions de l’habitation dans

Figure 3 : La maison Archimède de Philippe Rahm. Source: Rahm (2009)

21

la forme thermique de l’air (figure 4). Ce qui est intéressant dans cet exemple est le

façonnement de l’espace selon un paramètre invisible qui est l’air et sa température. Le

développement d’outils capables de concrétiser tangiblement des données mathématiques

et/ou climatiques concernant la température est mis à profit dans ce cas-ci. Les émergences

climatiques envisageables selon la forme développée provoquent des possibilités de

détermination de programme susceptibles d’être optimisées en termes d’efficacité énergétique

relativement au confort, bien-être et productivité des occupants. En ce sens, en contrôlant de

manière rigoureuse l’interaction des paramètres intérieurs en relation avec l’activité humaine,

nous pourrions en arriver à une programmation énergétiquement efficace et définie. Ainsi, la

rétroaction entre les topologies développées et la relation intrinsèque des critères d’aptitudes

fixés pour la détermination du programme devrait conduire à un idéal fonctionnel.

Concrètement, une fois le système architectural bien connu, il est possible de qualifier et

quantifier les espaces intérieurs en terme de température et lumière et d’établir une relation,

un rapport optimal entre l’humain et son milieu. Contrairement à Rahm, l’idée n’est pas de faire

Figure 4 : Spatialisation des fonctions dans la forme thermique de l’air pour la maison Archimède de Philippe Rahm. Source : Rahm (2009)

22

surgir des fonctions inattendues de manière aléatoire, mais d’en arriver à une solution optimale

de confort, de productivité et de bien-être contrôlée et définie. Les connaissances spécifiques au

domaine climatique et aux notions de développement durable du concepteur devraient lui

permettre de comprendre et de contrôler ce surgissement météorologie à habiter. De la sorte,

celui-ci pourrait maximiser ses efforts de conception durable et du même coup, proposer des

espaces où ces météorologies seraient entièrement contrôlées.

1.4. Le cohousing et ses principes comme plate-forme expérimentale

Dans le cadre de ce projet, le cohousing a été choisi comme plate-forme expérimentale afin de

tester l’effet produit par la démarche architecturale. Il est donc essentiel de décrire les

fondements de ce type d’habitation.

1.4.1. Les notions élémentaires

Un projet de cohousing concerne des gens de tout âge qui recherchent un style de vie coopératif

et social en milieu urbain. Ces gens souhaitent une proximité des services, du travail, de l’école

pour les enfants mais également une vie de communauté où le voisinage se côtoie et participe

activement à la qualité de vie de tous et chacun. Normalement, la première étape d’un projet de

la sorte est la formation d’un groupe qui partage des philosophies de vie similaire en lien avec la

façon d’habiter. Le comité formé, celui-ci se porte acquéreur d’un terrain, d’une parcelle où le

futur projet d’habitation pourra être construit. Les architectes sont engagés par le comité avec

qui le projet est développé. L’idée est de créer une densité et une mixité sociale au profit

d’espaces intérieurs et extérieurs communs et, en plus, de réduire les coûts reliés à l’acquisition

d’une nouvelle habitation. Chacune des unités d’habitation peut voir sa superficie diminuée au

profit des espaces communs. De plus, une maison commune comportant entre autre une

cuisine, une salle à manger, des espaces de jeu, de rencontre et de détente est construite

(Durrett, McCamant 1994 et 2011).

23

1.4.2. Les 10 principes du cohousing8 9 10

À travers les lectures effectuées sur le sujet, dix principes ont été ciblés comme étant les dix

règles de base à respecter pour concevoir un bon cohousing (voir annexe I) :

1-Un contact visuel entre plusieurs voisins.

2-Le voisinage tend à entourer l’espace de jeu des enfants.

3-Forcer les gens à passer à travers ou par la maison et la terrasse commune sur leur chemin

d’aller ou de retour.

4-Le stationnement est détaché du développement.

5-Supporter la sociabilisation par l’insertion de points-relais incitant à l’arrêt, la réunion.

6-Posséder un nombre d’habitations variant entre 15 et 34.

7-La maison commune et les autres services communs sont le cœur du cohousing.

8-Les aires de vie des unités sont en contact direct avec les aires communes.

9-Emplacement abordable et à une distance raisonnable du travail, de l’école et des autres

attractions.

10-Accomoder une population large par la réduction des coûts de construction et d’opération.

2. Cadre méthodologique

2.1. Le processus du projet

Cette section décrit l’approche méthodologique anticipée avant même que le projet ne soit

amorcé. Il s’agit de spéculations qui seront validées ou démenties lors du processus de

conception. Elle a été volontairement conservée afin de bien faire sentir au lecteur le processus

expérimental et évolutif du projet.

8 Durrett, Charles and McCamant, kathryn. Cohousing: A contemporary approach to housing ourselves. Ten Speed

Press. États-Unis. 1994. 288p.

9 Durrett, Charles and McCamant, kathryn. Creating Cohousing : Building sustainable communities. New Society

Publishers. Canada. 2011. 321p.

10 Fromm, Dorit. Cohousing, central living, and other new forms of housing with shared facilities. Van Nostrand

Reinhold. États-Unis. 1991. 295p.

24

2.1.1. L’expérimentation du site : Générateur du projet

L’amarrage du projet se fait par l’étude de trois (3) données primaires de travail. Ces données,

considérées comme sources d’alimentation initiales du système architectural, concernent la

morphologie du site (forme, topographie), le confort éolien (et/ou enneigement de la structure)

et l’ensoleillement. Initialement, l’étude des données se fait sur un site encore vierge, c’est-à-

dire sans intention conceptuelle. La connaissance des données de base générées par le site

même nourrit l’amorce du processus architectural. L’étude des trois données primaires permet

de construire des couches d’informations initiales génératrices de vecteurs de force en regard

du site. Les outils de simulation tels que le canal hydraulique, l’héliodon et même le système

géoréférencé d’ensoleillement de Sketch-up, par exemple, fournissent l’information nécessaire

à la collecte de données. L’appréhension du projet se fait dans une optique d’optimisation

environnementale pour le confort, le bien-être et la productivité des habitants. Les intentions

conceptuelles prennent ensuite forme selon les différentes couches de conditions contextuelles

construites préalablement. Une amorce architecturale est ainsi produite.

À cette étape, le formalisme développé est un geste pragmatique vis-à-vis les données initiales

nourrissant le système architectural (morphologie, confort éolien et ensoleillement) mais

également du respect des gabarits, le cas échéant. Les simulations sont à nouveau répétées à

cette étape afin de collecter les nouvelles couches de données générées par le modèle. Les

influences tant positives que négatives sont évaluées afin d’en soutirer une synthèse et ainsi

faire évoluer le système architectural. Le modèle évolué suivant pourra incorporer d’autres

couches d’information relatives au site par exemple les zones ombragées en hiver, les zones

bruyantes et calmes.

2.1.2. Le processus itératif

La rétroaction en boucle entre l’homme, sa pensée et le modèle, aussi appelée processus

itératif, est essentielle au développement du système architectural. Les modèles initialement

développés sont jugés selon des critères d’aptitude inhérentes au confort, au bien-être et à la

productivité des habitants dans un cadre environnemental responsable. Plus concrètement, ces

critères concernent l’apport en lumière naturelle, le chauffage passif, l’occultation solaire, la

ventilation naturelle, la création de microclimats positifs et la disposition optimale du

programme vis-à-vis de la performance de ces thèmes. À mesure que la rétroaction vis-à-vis les

25

itérations avance, le modèle se raffine. Le modèle produit peut être soumis à des tests virtuels

(informatique) où la rétroaction se fait entre l’homme, sa pensée et la machine.

2.1.3. Fonctions : Émergence de nouvelles relations entre l’individu et son environnement

C’est à travers la formalisation inédite que les fonctions se redéployent provocant l’émergence

ou l’adaptation de nouvelles relations entre l’individu et son environnement. En ce sens, la

théorie avancée par Rahm où la forme est libre de toute prédétermination fonctionnelle colle

bien à cette logique. Le système formel développé dans une optique environnementale

responsable sert de cadre «météorologique» (Rahm, 2009) optimisé dans lequel les fonctions

seront hiérarchisées. L’énoncé ici n’est pas de faire surgir la forme par la spatialisation des

conditions climatiques intérieures, mais plutôt de comprendre les qualités climatiques du

système développé et adapter les relations de l’individu à son espace. Concrètement, les

simulations, à l’aide de logiciels tel qu’Ecotect, du cadre formel développé permettront de

hiérarchiser les fonctions selon les besoins du corps. L’intérêt principal est la définition de

l’espace en termes de température en relation avec les besoins du corps. À titre d’exemple, les

espaces plus chauds concernent les fonctions relatives à l’inactivité et/ou le déshabillé tandis

que ceux plus froids concernent les fonctions relatives à l’activité, l’habillé, la digestion et les

endroits de transition. Le troisième paramètre de travail que sont les relations public/privé

ajoute une contrainte importante à ne pas négliger dans ce processus de hiérarchisation.

26

3. Le développement du projet

Cette section correspond à la session d’hiver 2013 où le projet a été développé. Elle reprend

chacune des trois parties de la session correspondant aux trois critiques. Elle permet de

constater le développement du projet à chacune des étapes.

3.1. Les données de base – Vers la critique préliminaire

3.1.1. Le site d’intervention

Figure 5 : Site d’intervention. Source : googlemaps (en ligne)

Le site se situe dans le quartier St-Sauveur et est occupé par l’église St-Joseph actuellement en

cours de démolition. Le bâtiment abritant autrefois le presbytère appartient maintenant au

Centre Jeunesse de Québec et on y retrouve un foyer de groupe. Juste au bas de la Pente-douce

et aux abords de la falaise, ce site est une véritable porte d’entrée au quartier.

Le site est bordé d’habitation au nord, sud et est, alors que, le parc Roger Lemelin borde son

côté ouest. Dans un rayon de quinze minutes de marche, on accède, entre-autre, au Parc

industriel Jean Talon, au Parc linéaire de la rivière St-Charles, aux Plaines d’Abraham, à la

Grande-Allée, au quartier du Nouvo St-Rock avec tous ses attraits, à l’arrondissement Montcalm

et à la rue Cartier. Cette parcelle est donc toute indiquée pour accueillir un projet de cohousing

avec la proximité de plusieurs points commerciaux, éducatifs et récréatifs.

27

3.1.2. Les données climatiques de base

À l’échelle macroscopique, le site possède une dénivellation de deux mètres du sud-est vers le

nord-ouest. De plus, une étude d’ensoleillement permet de constater ce que le site nous offre

en termes de rayonnement direct (température) pendant l’année. On constate qu’une zone

derrière le foyer de groupe est ombragée en hiver signifiant donc qu’elle n’a pas accès au

rayonnement direct à l’année. Ce constat induit déjà une position conceptuelle au niveau de

l’implantation du projet. Cette zone est à proscrire pour de l’habitation puisqu’en terme de

température elle ne répond pas à un idéal climatique de chauffage passif en hiver.

28

Figure 6 : Étude d’ensoleillement préliminaire sur le site d’intervention. Source: Maheux (2013)

29

3.1.3. Les intentions préliminaires

Initialement, la zone traitée dans le cadre du projet ne concerne que la partie de terrain

couverte par l’ancienne église. Le foyer de groupe conserve son programme tel quel et n’est pas

inclus. Les intentions préliminaires portées au projet sont de méthodologiquement de l’ordre de

l’architecture traditionnelle, c’est-à-dire que le concepteur s’inspire de précédents afin de

mesurer et contrôler les proportions relatives aux habitations vis-à-vis les espaces communs.

Maladroitement, ces typologies sont adaptées et orientées par intuition vers le sud afin de,

selon les idées du concepteur à ce moment, maximiser le rapport de la typologie architectural

au climat. Cette méthodologie induit un ratio de 20 unités variant entre 50 m2 et 70 m2 divisées

selon 4 typologies.

3.1.4. Les commentaires

Au moment de la critique préliminaire, la démarche à prendre par le concepteur pour en arriver

à un système architectural ayant un rapport optimal dans sa relation au climat est encore très

abstraite. Le jury est, par ailleurs, très sceptique sur l’issue d’une démarche de la sorte.

Considérant un programme de cohousing, le jury propose d’utiliser l’entièreté de la parcelle et

de récupérer l’ancien presbytère pour y introduire le programme de la maison commune. Ce

geste est beaucoup plus en cohérence avec la lecture du site, comme porte d’entrée au quartier

et contribue à la cohésion sociale du projet.

30

3.2. L’architecture et son climat – Vers la critique intermédiaire

3.2.1. Les itérations

Tel que mentionné précédemment dans le cadre théorique, en regard d’un site en milieu urbain,

des critères d’aptitudes ont été fixés afin de bien cadrer les objectifs de recherche relatifs aux

trois paramètres de travail. L’architecture, dans ce cas-ci, régit fortement son climat interne

(météorologie) par les températures issues du rapport à la course du soleil. Ainsi, dans le cadre

d’un projet, où une volonté inhérente à sa démarche est d’être un exemple en termes de

développement durable, celui-ci doit absolument tenir compte du voisinage dès l’étape de

conception afin de l’intégrer à cette logique. Voilà pourquoi le premier critère d’aptitude fixé est

celui de l’accessibilité à l’énergie solaire pour les façades orientées est, sud et ouest des voisins

immédiats au site d’intervention. Un autre critère d’aptitude principal fixé est celui de l’accès au

rayonnement direct en date du 21 décembre à 12h30 pour toutes les habitations ponctuant le

cohousing. La date du 21 décembre étant choisie puisqu’elle correspond au moment de l’année

le plus contraignant en terme de rayonnement solaire puisque son angle d’incidence est à son

plus bas. Par conséquent, un troisième critère d’aptitude s’ajoute et c’est celui du contrôle des

zones d’ombres où l’ombrage créé par le tissu bâti avoisinant et même celui créé par les

volumes habitables du projet n’a pas d’incidence néfaste majeure sur les autres. À travers

l’analyse des critères d’aptitudes fixés préalablement, par essais et erreurs, on tente d’en arriver

à une solution climatique optimale. Les rétroactions vis-à-vis les itérations se produisent, c’est-à-

dire qu’en regard des topologies développées, le modèle est jugé selon les critères et les

éléments jugés pertinents sont conservés et les autres données sont retirées. Le processus se

développe et la rétroaction en boucle s’alimente jusqu’à l’émergence de la solution optimale.

Les itérations sont testées à partir du système géoréférencé de sketch-up.

31

32

Figures 7 Exemple d’itération systématique, dans ce cas-ci la #3, testé selon les critères d’aptitudes 2 et 3 dans le cas de l’image du haut et selon le critère 1 dans le cas de l’image du bas. Sources : Maheux (2013)

Une faiblesse ressort clairement de la méthodologie employée. Le processus algorithmique

supposé où les éléments jugées pertinents sont conservés et les autres sont retirés demeure

assez exhaustif et permet difficilement d’en arriver à un système au rapport optimal à son

climat. Étant donnée l’interdépendance de chacun des critères d’aptitudes, il est quasiment

impossible pour le concepteur d’en arriver à un consensus par itérations rétroactives. Un autre

outil et une nouvelle méthode de travail doivent être développés.

3.2.2. L’enveloppe solaire (Sun, Wind and light. 2001)

L’enveloppe solaire permet de définir le volume maximum constructible pour un site donné qui

ne portera pas ombrage sur les sites adjacents assurant ainsi l’accessibilité à l’énergie solaire

pour ces sites. Les dimensions et la forme de l’enveloppe solaire varient selon la dimension du

site, son orientation, sa latitude, la période de la journée où l’accès au rayonnement direct est

désiré et, finalement, la quantité d’ombre portée permise sur les rues et bâtiments adjacents.

Figure 8 : Exemple de développement volumétrique de l’enveloppe solaire et démonstration d’une transition possible vers un résultat architectural. Sources :Sun, Wind and Light (2001)

33

Dans notre cas, les dimensions hors-tout de l’enveloppe solaire correspondent aux distances

nord-sud et est-ouest entre les façades des bâtiments voisins où les valeurs numériques sont de

56, 6 m est-ouest et 165, 92 m nord-sud. La latitude du site à l’étude est de 46,5o N ainsi selon le

Sun, Wind and Light, manuel utilisé pour formaliser l’enveloppe solaire, la latitude utilisée sera

48o N. Selon les tests d’ensoleillement effectués initialement, on constate que le 21 décembre,

le site est principalement ensoleillé entre 10h et 14h, ceci s’ajoute donc aux 3 autres critères

d’aptitudes fixés préalablement et permet de statuer sur les contraintes ayant une incidence sur

l’angle de 62o utilisé pour dessiner les arêtes du futur volume. La hauteur de ce volume est fixé

par un simple calcul mathématique issu du critère d’aptitude mentionné plus haut : 0,27 x 56,6 =

15,282 m où le produit est la hauteur maximale sud-est de l’enveloppe solaire. Ce volume est

ensuite abaissé de 2m pour s’inscrire dans la topographie naturelle du site. La quantité d’ombre

portée permise sur les bâtiments adjacents est révisée et permise sur les deux premiers mètres

correspondant à la hauteur du bas des fenêtres permettant ainsi de rehausser le volume de

l’enveloppe solaire de 2 m. Ceci induit un plus grand volume habitable. Le volume est finalement

tronqué vis-à-vis les rues pour le restreindre à la zone constructible.

Un outil très performant offert gratuitement sur internet : sunearthtools permet de bien évaluer

le rapport du soleil au site et ainsi poser un autre geste concret vers cette compréhension du

rapport entre le climat et le système architectural.

34

Figure 9 : Données graphiques relatives au rayonnement solaire sur le site d’intervention, en date du 21 décembre, fournit par l’outil sunearthtools. Source : sunearthtools (en ligne)

En plus des connaissances acquises telles qu’un apport en énergie solaire entre 10h et 14h en

date critique du 21 décembre et une portion de site entièrement ombragée en hiver, l’outil

permet de comprendre que le premier rayonnement efficient de 10h, étant également l’angle

d’incidence le plus faible, frappe le site quasiment perpendiculairement. Ceci confirme donc que

l’angle d’incidence du rayonnement solaire en date du 21 décembre est la mesure minimale à

respecter pour optimiser le système architectural. Le concepteur considère les angles

d’incidence du rayonnement solaire à 10h et 14h correspondant à 16o et 20o comme référence

pour développer un système architectural au rapport optimal à son climat. Bien que le tableau

Figure 10 : Données mathématiques relatives au rayonnement solaire sur le site d’intervention,en date du 21 décembre, fournit par l’outil sunearthtools. Source :sunearthtools (en ligne)

35

indique 10,69o à 10h en date du 21 décembre, il est déterminé par analyse comparative des

jours avant et après cette date que le 16o (15,99o) est atteint au minimum à 10h30 et que cette

heure tend vers 10h à mesure que ‘on s’éloigne du 21 décembre. Pour sa part, le 20o est majoré

par rapport au 19,66o atteint à 13h également selon les quelques jours précédents et suivants la

date d’étude. Au même titre, dans un optique de contrôle des températures et donc de

l’occultation solaire sur les espaces intérieurs en été, les angles d’incidences minimum et

maximum en date du premier mai, soit 52o et 58o, sont utilisés pour contrôler le paramètre de

la température.

À partir des données et outils mentionnés ci-haut, le système architectural initial est conçu en

procédant par itérations afin d’optimiser le rapport au climat. À mesure que les topologies

développées sont jugées selon les critères d’aptitudes, les éléments pertinents sont conservés et

les autres données sont retirées. Ainsi, à mesure que le processus se raffine des constats et

marge de travail sont ajoutés au processus réduisant, par le fait même, le champ de possibilités.

Une marge de 5 m est ajoutée en bordure de la rue Franklin afin d’augmenter l’accès à l’énergie

solaire des habitations la longeant étant donnée l’influence néfaste du tissu bâti adjacent. De

plus, une distance nord-sud de 6m entre les deux rangs d’habitations est jugée cohérente et

minimale au bon fonctionnement du système. La longueur normative initiale des deux volumes

d’habitation est de 14 750 mm le long de la rue Franklin et 12 250 mm le long de la rue

Chateauguay.

Figure 11 : Coupe du système d’enveloppe solaire développé. Source :Maheux (2013)

36

Bref, l’idée à ce stade-ci du processus est d’en arriver à une solution où la forme architecturale

est issue des données du climat immédiat. Considérant l’angle du rayonnement solaire frappant

le site selon différentes heures et saisons en relation au bâti environnant existant mais

également à diverses tentatives de densification, l’objectif est d’obtenir un système optimal

alliant simplicité, densité, écologie et économie, le tout dans une optique de développement

durable. Le système d’enveloppe solaire est un outil de conception qui fixe les marges et limites

de travail pour la production d’une architecture bioclimatique efficace, l’architecture

proprement dite, débute au moment où le système est bien mis en place.

37

3.2.3. Météorologie à habiter fonctionnellement programmées

Maintenant le système préliminaire développé, celui-ci doit être testé en regard des trois

paramètres de travail (température, lumière, relations public/privée).

Figure 12 : Étude d’ensoleillement du système d’enveloppe solaire sur le site d’intervention. Source : Maheux(2013)

38

L’enveloppe solaire est conservée sur la totalité du site et le programme est inséré dans les

volumes. Les espaces chauds sont utilisés pour les espaces de vie tels que la cuisine, la salle à

manger, le salon; les espaces tempérés sont utilisés pour les salles de bains et les espaces froids

sont utilisés pour les chambres à coucher. Cette hiérarchisation est fixée selon les relations du

corps (actif, inactif, digestif, habillé, déshabillé) mais également selon le troisième paramètre de

travail concernant les relations publiques/privées.

Figure 13 :Analyse du critère d’aptitude #3 concernant le contrôle des zones d’ombres où l’ombrage créé par le tissu bâti avoisinant et même celui créé par les volumes habitables du projet n’a pas d’incidence néfaste majeure sur les autres. Source : Maheux (2013)

Figure 14 : Coupe thermique analysant le rapport du système architectural au climat et hiérarchisation du programme selon les paramètres de travail. Source :Maheux (2013)

3.2.4. Les commentaires

Lors de la critique intermédiaire, un système architectural et non une architecture complète.

Volontairement, le jury est informé de la technicité du système en cours de développement et

des potentiels émergents d’une telle démarche pour produire du sens vis-à-vis des contraintes

de conception liées au développement durable. Le système est jugé rigide. Il propose, selon le

jury, la création d’espaces résiduels inhabitables dû aux pentes et aux hauteurs restreintes. Les

39

toitures en pente créent un malaise dû au risque de chute de neige. Le discours bioclimatique et

orienté selon les notions de développement durable ne concorde pas avec la logique des plans

proposés qui comportent plusieurs chambres non-ventilées naturellement. Suite à cette

critique, plusieurs commentaires demeurent pertinents.

3.3. Le climat, l’architecture et l’être humain – Vers la critique finale

3.3.1. Le climat et l’architecture

Le système bien mis en place, le développement du projet d’architecture s’amorce. Les

paramètres de travail (température, lumière, relations publics/privés) établis précédemment

permettent à ce stade-ci d’orienter les décisions en jouant avec les marges, les gabarits, les

espacements régis par l’enveloppe solaire mais également la topographie, la profondeur et les

hauteurs du plancher au plafond des unités en ayant comme but ultime d’arriver à répondre aux

principes du cohousing tout en ayant en tête les notions d’économie, d’écologie et social

relatives au développement durable.

Le système architectural final est implanté dans la zone du site d’intervention ensoleillée

pendant toute l’année. La portion du site ombragée en hiver est utilisée pour des jardins

communautaires puisqu’ils n’ont besoin logiquement que du soleil en été. L’ancien presbytère

devient la maison commune, au cœur du cohousing, elle est littéralement sa porte d’entrée.

Dans un souci d’économie, les unités sont réunies en équipe de 2, 3 ou 4 afin de réduire la

quantité d’enveloppe extérieure. Selon le système d’enveloppe solaire, les volumes

d’habitations sont orientés vers le sud-est et sont décalés, autant que possible, l’un par rapport

à l’autre pour permettre à chacun d’entre eux d’aller chercher le maximum de rayonnement

direct relativement à la course du soleil entre 10h et 14h le 21 décembre (voir figure 7). En plus

de la marge minimale de 5 m prévue le long de la rue Franklin, une marge minimale de 1,5 m est

prévu du côté de la rue Chateauguay en réponse au troisième paramètre de travail que sont les

relations publics/privés où la marge prévue correspond à la cour extérieure privée. Ce décalage

des unités une par rapport à l’autre, dans le respect des marges fixées par l‘enveloppe solaire,

est rendu possible par l’ajustement de la profondeur de chacune des unités. Celles longeant la

rue Franklin, passe de 14,75 m à 10,5 m et celles longeant la rue Chateauguay passe de 12,25 m

à 12 m ou 13 m le tout fixé dans une trame de 5 m de large par unité la densité demeurant un

critère important aux niveaux social et économique. Chaque interstice entre les unités devient

une occasion, un moment, proposant des ambiances différentes.

40

Figure 15 : Implantation axonométrique présentée lors de la critique finale. Source : Maheux (2013)

41

3.3.2. Météorologie à habiter

Les rapports entres les volumes d’habitations bien établis et un système architectural bien

connu, il est possible de qualifier et quantifier les espaces intérieurs en terme de température et

lumière. Il s’agit bien ici de la poursuite d’un processus itératifs puisqu’il n’en reste pas moins

que la hiérarchisation du programme est le fruit d’une rétroaction entre les tentatives

d’implantation et la performance des critères d’aptitudes relatifs aux paramètres de travail.

Ainsi, il est possible d’établir une relation, un rapport optimal entre l’humain et son milieu dans

un objectif de bien-être et de confort. La cohérence entre les trois paramètres de travail est sans

aucun doute la partie la plus difficile du processus principalement dans l’application des règles

du cohousing vis-à-vis l’approche météorologique.

Figure 16 : Plan d’étage et étude annuelle de l’apport en lumière naturelle présenté lors de la critique finale. Sources : Maheux (2013)

3.3.3. Les systèmes écologiques et économiques

En plus de la hiérarchisation des fonctions selon les températures intérieures et les qualités en

apport de lumière naturelle, les stratégies architecturales deviennent importantes dans ce

rapport étroit avec le climat et cette quête d’un projet écologique, économique et social.

Bien évidemment, les systèmes passifs induits par la forme architecturale même, en rapport à

son climat contrôlant l’accès ou non à l’énergie solaire, font partie de ces stratégies. Également,

la compréhension de cette logique dans le déploiement de systèmes complémentaires tels que :

l’utilisation du béton comme masse thermique au niveau des planchers collaborants en bois

42

lamellé-croisé et mais également au niveau des murs recevant le rayonnement solaire direct en

hiver; l’insertion de mur trombe, également en béton, pour permettre un chauffage passif,

principalement en soirée, de la salle de bain; l’apport en lumière naturelle et ventilation

naturelle pour chacune des pièces; l’utilisation de brises-soleil sur les façades orientées sud-

ouest allouant le rayonnement solaire vers l’intérieur en hiver mais le bloquant en été; le

contrôle du rayonnement solaire par un dimensionnement et positionnement juste des debords

de toit; l’utilisation du bois comme matériau sous forme de panneaux de bois lamellé-croisé

comme système constructif principal et l’utilisation du cèdre comme parement pour les

élévations orientées sud-est.

Par ailleurs, l’objectif économique entraîne également certains dilemmes et encourage des

décisions : le choix d’implantation en regard de la densification du site considérant la cohérence

social d’un projet de type cohousing; l’utilisation d’une logique relative aux systèmes passifs;

l’idée de standardisation à l’échelle des unités même et de leur aménagement, mais également

à l’échelle du système constructif en panneaux préfabriqués de bois lamellés-croisés; la

standardisation de l’enveloppe dans la simplicité et la cohérence de la mise en œuvre de ses

matériaux c’est-à-dire le bois au sud-est et l’acier corrugé pour le reste, la logique du projet

inhérente aux systèmes passifs et constructifs relativement à l’emplacement des murs de béton

et de bois lamellé-croisé et finalement, la simplicité du système constructif avec une structure

de béton au niveau d’un stationnement souterrain et un système hybride de bois et de béton

pour les habitations. Relativement au programme, la grande dimension du stationnement et les

nombreuses cases disponibles offrent la possibilité d’avoir un secteur locatif générant ainsi un

revenu pour les habitants du cohousing considérant que les stationnements sont très

recherchés au centre-ville.

3.3.4. Les commentaires

La critique finale a été le moment ultime de tester le produit issu de cette démarche

exploratoire. Le jury a généralement bien reçu le projet. La cohésion du discours, des intentions

et du projet a été applaudie. Une grande discussion entre les divers intervenants du jury a

permis de cibler quelques éléments ne faisant pas l’unanimité. Par contre, est-ce que

l’unanimité existe en architecture?

43

Un membre du jury est méfiant quant à l’approche climatique et précise qu’il ne faut pas croire

qu’une démarche de la sorte donnera toute les réponses architecturales. Il doit en effet exister

une rétroaction entre le concepteur et les itérations produites afin de ne pas produire de

résultats obsolètes. La question de l’emplacement du projet est également soulevée. Le jury est

mitigé sur la question. Certains croient, qu’étant donné sa faible densité, il devrait plutôt se

retrouver en banlieue et être un bon modèle de densification pour celle-ci. Les projets de

cohousing existent fondamentalement pour servir une portion de la population qui recherche

un style de vie coopératif et social mais à proximité des services de la ville. Par contre, il est

entendu qu’économiquement le projet doit être viable selon le ratio habitants/prix pour

l’ensemble du terrain. La position des habitations décalées en marge de la rue pour faire place à

des cours extérieurs privées soulève un questionnement relativement à la l’intimité mais

également en regard du respect des typologies donnant directement sur la rue du quartier. Ces

marges sont issues du processus conceptuel en réponse aux paramètres de travail. Elles

permettent, d’une part, un fonctionnement optimal du système et, d’autre part, un contact

social avec les gens habitants les bâtiments adjacents au projet. Finalement, la rue centrale est

débattue quant à sa largeur de 6 m. Certains membres du jury croient qu’elle est peut-être trop

étroite. Par ailleurs, le fait qu’elle ait une largeur de 6 m engendre un certain malaise dû à la

vision de l’un sur l’autre.

Bref, dans son ensemble le projet est bien reçu des critiques. La méthodologie développée en

regard des critères de conception est cohérente, appréciée et prometteuse.

44

Conclusion

Somme toute, grâce à une sensibilité de l’architecture vis-à-vis son climat, il est possible de

concevoir un système architectural optimal où le rapport de l’humain à son milieu est

hiérarchisé dans une quête de bien-être et de confort.

Ainsi, dans une optique de développement durable où les critères écologiques, économiques et

sociaux doivent être pris en compte, l’auteur Matthew Cousins nous propose dans son livre

intitulé Design qualitying newhousing : Learning from Netherlands, un exercice d’évaluation

selon 20 critères à savoir si le schéma du projet est en cohérence avec les notions de

développement durable. Les 20 critères sont répartis selon 4 grandes catégories soient : le

caractère du projet; les rues, les stationnement et voies pédestres; le design et la construction

et, finalement, l’environnement et la communauté. Les pages suivantes font état de l’évaluation

produite dans le cadre du projet.

La démarche présentée tout au long de cet essai-projet a été volontairement exploratoire. La

volonté sous-jacente à un tel processus était de développer une ou des méthodes de travail et

d’y rattacher des outils performants dans l’objectif d’une conception axée sur la bioclimatique

et le développement durable. Comme mentionné par Jason F. Mclennan et Giovanna Borasi en

introduction de cet essai, à l’ère où la terre ne cesse de trembler sous nos pieds (Borasi, 2006),

le concept d’architecture bioclimatique et de développement durable doit devenir une position

prise dès lors le moment de la conception. Ainsi, en développant une méthodologie de travail et

des outils cohérents avec ce parti, l’architecture même sera induite et issue d’une position

beaucoup plus en relation avec son climat, son environnement. Cette démarche n’enlève rien

aux autres approches de l’architecture pouvant être davantage axées sur une relation au

paysage par exemple, mais elle propose d’ajouter un paramètre absolument essentiel dans

notre pratique d’aujourd’hui. En prenant position par rapport au climat et à l’environnement

dès la phase conceptuelle, la réponse formelle et la hiérarchisation du programme deviendront

indéniables à la cohérence du projet et ne seront plus jamais de simples banalités ou objets

ajoutés au projet. Cette approche contribuera à développer des singularités architecturales

propres à leur site d’intervention.

45

Le caractère du projet

Objectifs

1. Est-ce que le

projet démontre

des unités

singulières?

2. Est-ce que les

bâtiments

démontrent une

qualité

architecturale?

3. Est-ce que les

rues sont en

cohérence avec le

projet de design?

4. Est-ce que

l’organisation

générale des

bâtiments et rues

permettent de s’y

retrouver

facilement?

5. Est-ce que le

projet exploite les

bâtiments, le

paysage et la

topographie

existante?

Forces

-

Belle approche

autant dans la

forme que dans le

choix des

matériaux.

-

La rue centrale est

l’axe principal du

projet.

Utilisation

efficiente de la

topographie

servant bien le

parti architectural.

Faiblesses

Vu de l’extérieur, il

ne semble y avoir

que 3 typologies

différentes.

-

-

-

-

Évaluation

Manque peut-être

de recherche dans

l’identité propre à

chacune des

unités.

Architecture

sympathique et

attrayante

respectant celle du

quartier.

Les systèmes de

circulations sont

simples et

efficaces.

Bonne

organisation des

espaces publics et

habitations de part

et d’autre de l’axe

de la rue centrale.

La topographie

ainsi que la

relation aux

gabarits voisins est

considérée dans

les choix de design.

Les rues, stationnements et voies pédestres

Objectifs

6. Est-ce que

l’aménagement

général domine

sur les rues et

stationnements?

7. Est-ce que les

rues et voies

pédestres sont

sympathiques?

8. Est-ce que les

stationnements

sont bien intégrés

supportant ainsi la

qualité du paysage

urbain?

9. Est-ce que le

projet s’intègre

bien aux rues et au

tissu urbain

environnant?

10. Est-ce que les

espaces publiques

et voies pédestres

sont à la vue et

sécuritaire pour

tous?

Forces

L’aménagement

paysager contribue

à atténuer l’impact

de la rue.

-

Les

stationnements

souterrains

éliminent la

présence de

véhicule sur rue.

-

Le sens de

communauté est

renforcit par la

proximité des

habitations, voies

pédestres et

espaces communs.

Faiblesses

-

-

-

La marge de 5 m

sur la rue Franklin

peut créer un

malaise.

La rue centrale

peut être bruyante

par moment.

Évaluation

L’emphase sur les

gens et les espaces

communs et privés

font en sorte que

ces espaces

dominent.

Excellent design.

La présence de

végétation et

l’interconnexion

des circulations

donnent du

caractère.

L’absence de

véhicule et de

garage donne un

meilleur caractère

à la relation entre

rues et habitations.

Les gabarits sont

bien respectés. Les

marges le long des

rues Franklin et

Chateauguay

peuvent entraîner

un certain malaise.

Les espaces

communs et de

jeux sont au cœur

du cohousing et à

la vue de tous.

Le design et la construction

Objectifs

11. Est-ce que le

design est

spécifique à son

site?

12. Est-ce que les

places publiques

sont bien conçues

et son

appropriable par

l’aménagement en

place?

13. Est-ce que la

répartition entre

les bâtiments et les

espaces publiques

est cohérente?

14. Est-ce que le

projet utilise des

innovations

constructives

contribuant à sa

performance,

qualité et

attraction?

15. Est-ce que les

espaces intérieurs

permettent

l’adaptation, la

conversion ou

l’extension?

Forces

Le climat, la

topographie et les

gabarits adjacents

ont eu un impact

sur le design.

Chacun des

espaces commun

est conçus sous

une thématique.

Bonne mixité entre

densité et espaces

communs.

Utilisation de

systèmes passifs,

structure en bois

et systèmes

collaborants

La hauteur de

certaines pièces

permet

l’adaptation et

conversion.

Faiblesse

-

-

Peut-être un

manque de densité

pour la ville.

-

Systèmes passifs et

structuraux

contrôlés et

rigides. Difficile

pour l’extension.

Évaluation

Projet entièrement

conçu selon les

contraintes

propres au site et

son climat.

La simplicité des

aménagements

laisse place à

l’inventivité des

utilisateurs.

Bon ratio entre les

unités

d’habitations et les

espaces

extérieures.

Systèmes

constructifs et

écologiques

innovants

Les modifications

sont beaucoup

plus probables

selon des

interventions en

coupe (hauteur)

plutôt qu’en plan.

48

L’environnement et la communauté

Objectifs

16. Est-ce que le

projet a un accès

facile aux

transports en

commun?

17. Est-ce que le

projet comporte

des éléments

réduisant son

impact

environnemental?

18. Est-ce qu’il y a

une mixité de

typologie reflétant

les besoins de la

communauté

locale?

19. Est-ce qu’il y a

une mixité

d’accommodations

reflétant les

besoins de la

communauté

locale?

20. Est-ce que le

développement

donne accès à des

services tel que

école, parc,

espaces de jeux,

magasins, café?

Forces

Accès rapide à la

station du

belvédère par le

parcours #10.

Les systèmes

passifs contribuent

à l’autonomie des

habitations.

4 typologies

différentes

Les typologies

développées

reflètent les

volontés

inhérentes au

cohousing.

Accès à moins de

20 minutes de

marche à de

multiples services

et attraits.

Faiblesses

Minimum d’un

transfert en

autobus pour

parcourir la ville.

-

-

-

-

Évaluation

Bon emplacement

pour une

accessibilité

couvrant la ville.

Les systèmes

passifs et les

aménagements

extérieurs

contribuent à une

empreinte

environnementale

minimale.

Typologies

pouvant accueillir

des familles, des

couples et des

personnes vivant

seul.

Le design reflète la

volonté d’habiter

et de partager des

espaces extérieurs

communs.

Emplacement du

projet fortement

justifié dans son

rapport de

proximité aux

services.

Bibliographie

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50

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http://www.philipperahm.com/data/about.html (En ligne)

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51

Annexes

I. Les 10 principes du cohousing

52

II. Quelques itérations préliminaires : l’avant enveloppe solaire.

1.

53

2.

54

3.

55

4.

56

III. Le développement du système d’enveloppe solaire.

57

58

59

IV. Les planches de la critique finale. (Le 19 avril 2013)