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CONCOURS D’ARCHITECTURE A 1 DEGRE COLLEGE SECONDAIRE DES RIVES ET EXTENSION DE LA CASERNE DE POMPIERS

RAPPORT COMPLEMENTAIRE

Armure toile, motif caviar (en anglais birdseye). Ce tissage est formidable pour qui veut un costume uni avec de la personnalité. L’effet changeant vu de près permet de rompre la monotonie d’un uni.


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IMPLANTATION

La ville d’Yverdon s’est dotée d’un plan directeur localisé (PDL)« Gare-Lac » afin de répondre à l’enjeu que représente l’aménagement futur de cette zone. Le contexte urbain du site est amené à varier fortement ces prochaines décennies. Ainsi, l’axe «Rue de l’Arsenal - Avenue des Sports» devient l’articulation entre le domaine bâti et le parc reliant le lac.

Le plan directeur localisé propose un réaménagement complet de l’ «Avenue des Sport » et de la «Rue de l’Arsenal», avec des trottoirs et pistes cyclables de part et d’autre des voies de circulation.

La volonté d’aménager des espaces urbains de qualité, mélan-geant le trafic et les piétons, relève l’importance que représente le piéton dans la ville future.

Le futur Collège des Rives est probablement un projet ambitieux, puisqu’il fait le trait d’union entre le site « industriel » des CFF, la « Rue de l’Arsenal », l’ « Avenue des Sports » et le Parc des Rives.

‘birdseye‚ souhaite à la fois faire face à la ville coté EST, dialoguer avec l’animation de la « Rue de l’Arsenal » et profiter du cadre re-posant du parc. Le projet se développe sur 4 niveaux, offrant aux visiteurs un foyer ainsi qu’un réfectoire au rez-de-chaussée. Les salles sont aménagées aux étages donnant aux salles de classe disposées coté cour un espace plus tranquille et propice à un enseignement de qualité. Les salles spéciales (TM, ACT, …) sont disposées coté route.

Implantation, éch. 1/100

Sous-sol, éch. 1/100

Extrait du « Plan directeur localisé Gare-Lac », P. 68

Extrait du « Plan directeur localisé Gare-Lac », P. 70

Programme 1er étage

Programme étage type

‘birdseye‚ RAPPORT COMPLEMENTAIRE

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PRINCIPES PAYSAGERS

L’esplanade de l’entrée renforce le dialogue « ville-école » en offrant un espace tampon et végétalisé. Le parvis représente à la fois une zone d’échange et un poumon de verdure. Le mobilier urbain (couverts à vélos, abris) complète l’aménagement de l’esplanade, matérialisant ainsi un concept à la fois destiné au collège et complémentaire au besoin du parc de Rives (parking public).

Quant à l’ « Avenue de l’Hippodrome », elle est utilisée comme espace de vie et de dépose. Son aménagement au sol est étudié afin de relier l’espace du parc au parvis de l’entrée, donnant une toute autre dimension à la place publiqu.

Le long de la « Rue de l’Arsenal », une arborisation reprend les lignes directrices du PDL, offrant à notre projet un espace aménagé et sécurisé le long de l’avenue. Le projet a été conçu comme une grande masse et uniforme. Le collège et la caserne forment un tout.

Implantation / Alignement

Axo, éch. 1/100

Rez-de-chaussée, éch. 1/100

Plein - Vide

Aménagements extérieurs - Circulations


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CONCEPT STRUCTUREL

Fondations

L’exécution du sous-sol en béton armé, dans la nappe phréatique, s’exécutera soit avec une enceinte de palplanches, soit avec un système de well-point. La transmission des charges aux fondations est prévue au moyen de pieux. Quelques pieux en traction seront nécessaires sous le radier de la salle de gymnastique afin de reprendre la poussée hydrostatique.

Structure sur salle de gymnastique

Une dalle en béton avec sommiers précontraints reprend les charges provenant des étages supérieurs. Afin de réduire la hauteur statique de ces éléments, un appui intermédiaire a été créé en utilisant le mur longitudinal sur la salle de gymnastique comme voile de suspension. Ce dernier est appuyé à ses extrémités et transmet les charges aux fondations sur deux socles renforcés avec un groupe de pieux.

Porte-à-faux sur entrée des garages

La réalisation de ce volume en porte-à-faux est caractérisée par la mise en œuvre d’une structure croisée en béton armé, comportant d’une part un voile sur toute la façade travaillant comme une poutre VIERENDEEL et d’autre part des voiles perpendiculaires qui prennent appui sur les murs et piliers du rez-de-chaussée. Pour la partie située sur la zone d’entrée et appuyée sur trois piliers, les façades travaillent également comme voiles porteurs appuyés sur les murs perpendiculaires.

Structures porteuses des étages

Le concept de ces structures est conventionnel. Il s’agit de dalles plates en béton armé de 30 cm d’épaisseur reposant sur des murs. L’épaisseur statique des dalles permet également la mise en place du système de ventilation double-flux qui est prévu.

Concept parasismique

La stabilité horizontale ainsi que la sécurité parasismique sont assurées par les refends constitués par les murs des couloirs intérieurs.


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COUPE A - 1:350PAROI PORTEURSE TRANSVERSALE DE LA SALLE DE GYMNASTIQUE

Paroi porteuse(Coupe D)

CompressionTraction

Légendes :

Dalle nervurée précontrainte

COUPE B - 1:350SALLE DE GYMNASTIQUE

Paroi porteuse(Coupe A)

CompressionTraction

Légendes :




CompressionTraction

Légendes :

Coupe AA

Paroi porteuse transversale de la salle de gymnastique

Coupe BB

Salle de Gymnastique




CompressionTraction

Légendes :




CompressionTraction

Légendes :


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Paroi porteuse

COUPE C - 1:350PORTE-A-FAUX SUR ENTREES DES GARAGES

(Coupe D)

CompressionTraction

Légendes :

Coupe CC

Porte-à-faux sur entrée des garages

Coupe DD

Façade Vierendeel sur entrée des garages

Paroi porteuse transversale

COUPE D - 1:350

Paroi porteuse transversale Paroi porteuse transversale (Coupe A)

(Coupe C)

FACADE VIERENDEEL SUR ENTREES DES GARAGES

CompressionTraction

Légendes :

Portée de la Vierendeel Portée de la Vierendeel




CompressionTraction

Légendes :

Paroi porteuse transversale

COUPE D - 1:350

Paroi porteuse transversale Paroi porteuse transversale (Coupe A)

(Coupe C)

FACADE VIERENDEEL SUR ENTREES DES GARAGES

CompressionTraction

Légendes :

Portée de la Vierendeel Portée de la Vierendeel




CompressionTraction

Légendes :

Paroi porteuse

COUPE C - 1:350PORTE-A-FAUX SUR ENTREES DES GARAGES

(Coupe D)

CompressionTraction

Légendes :


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CONCEPT ENEGETIQUE

Production de chaleur

Le chauffage du bâtiment et la production d’eau chaude sont assurés par des pompes à chaleur avec sondes géothermiques récupérant l’énergie dans les profondeurs du terrain. Les sondes sont placées autour du bâtiment en tenant compte d’un écartement de 10 mètres.

Les pompes à chaleur puisent l’énergie dans le sol à une profondeur avoisinant les 150 mètres. Les sondes géothermiques sont construites avec des tuyaux en MPDE de diamètre 40 mm qui sont enfoncés dans le terrain avec une foreuse. Les espaces entre les tuyaux et la terre sont remplis avec de la Bentonite. Chaque sonde est raccordée horizontalement à 100 cm de profondeur jusqu’aux collecteurs de la pompe à chaleur placés dans un saut-de-loup à l’extérieur du bâtiment. L’énergie tirée des sondes est complétée avec le dégagement de chaleur des compresseurs de la pompe à chaleur.

Les machines peuvent fournir l’énergie dans l’accumulateur pour le chauffage du bâtiment de l’eau chaude sanitaire

Production d’eau chaude

La production d’eau chaude est assurée par les pompes à chaleur et par les panneaux solaires disposés en toiture. Les chauffe-eaux sont en acier inox V4A. L’isolation est en laine minérale avec un manteau en alu. Les boilers sont raccordés hydrauliquement de façon à permettre le détartrage sans l’interruption de la distribution d’eau chaude dans le bâtiment.

Rafraîchissement en été

En été, la pompe à chaleur fonctionne en free cooling. Cela permet de rafraîchir les locaux par l’intermédiaire du réseau de chauffage de sol. Ce système est particulièrement intéressant car les sondes rechargent le terrain en énergie.

Régulation

Une régulation gère le fonctionnement des pompes à chaleur en fonction de la température extérieure. En plus, un régulateur par pièce affine les températures dans chaque pièce en été et en hiver. Un thermostat d’ambiance est placé dans chaque pièce pour assurer la température souhaitée


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sonde

S

sonde ensoleillement

SS

boiler solaire

vase

tam

pon

vase

exp

ansio

n

rem

pliss

age

soup

ape

bidon

230 V

taco taco taco taco taco

circulation

eau chaude

eau froide

eau

froid

e

mitigeur thermo

eau chaude

circ

ulat

ion

sonde

S

eau chaude

échangeur

tamponPAC

sondes géothermiques

vase

exp

ansio

n

Pompes à chaleur

échangeur

S

S S

ZG

S

Toiture inclinée

sonde

stada

vann

e ar

rêt

panneaux solaires

sanitaire

free-cooling

Schéma principe chauffage

REZ

NIV

EAU

1N

IVEA

U 3

NIV

EAU

2SO

US-S

OL

régulateur chauffage

stada

bille


stada

bille


stada

bille


stada

bille

Groupe salles de classe


stada

bille

Groupe commun entrée


stada

bille

Groupe halle de sport / vestiaires


stada

bille

Groupe secteur pompier

thermiques

Toiture inclinée

sondepanneaux solairesphotovoltaïques

F6K65

K65F6

Monobloc halle de sport

F6K65

K65F6

Monobloc vestiaires et sanitaires

F6K65

K65F6

Monobloc salles de classe




Schéma de principe du chauffage

Ventilation

Chaque secteur est ventilé mécaniquement par un monobloc de ventilation à haut rendement.

Panneaux photovoltaïques

Des panneaux photovoltaïques seront implantés en toiture pour répondre aux nouvelles normes en vigueur.


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CALCULATION DES SRESecteur école niveau 3 33'380 m2

niveau 2 3'380 m2

niveau 1 4’820 m2 Rez 1'140 m2 total 12'720 m2

Secteur pompiers Rez 1'290 m2 total 1'290 m2

Secteur halle sous-sol 2'260 m2 total 2'260 m2

CALCULATION DES SURFACES DE PANNEAUX SOLAIRES THERMIQUESSecteur école 12'720 m2

surface panneaux 68 m2

Secteur pompiers 1'290 m2


Secteur halle 2'260 m2 surface panneaux 142 m2

Surface totale de panneaux solaires thermiques 212 m2

CALCULATION DES SURFACES DE PANNEAUX SOLAIRES PHOTOVOLTAÏQUESSecteur école 12'720 m2 surface panneaux 45 m2



Secteur halle 2'260 m2


Surface totale de panneaux solaires thermiques 177 m2

CALULATION PUISSANCESecteur école 12'720 m2

puissance 380 KW


puissance 40 KWSecteur halle 2'260 m2

puissance 80 KW

ventilation puissance 70 KW

Surface totale de panneaux solaires thermiques 570 KW

Longueur des sondes 9'800 m

On peut forer jusqu’à 150 mètres.

Attention : c’est une zone de terrain polluée


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PRINCIPE CONSTRUCTIF, COÛTS DE CONSTRUCTION

‘birdseye‚ est un volume compact, incluant le collège ainsi que la caserne des pompiers. Toute la structure porteuse est en béton armé, composé de dalle précontrainte et de murs voilés. La façade se décline sous la forme de cadre « Vierendeel » composée de poteaux et de sommiers.

Grace à cette modénature, les éléments bétons forment un tout cohérant et uniforme pour l’ensemble du volume. Une enveloppe type poteau poutre ou façade avec parclose complète l’enveloppe thermique du bâtiment. Les sous-sols seront construits en béton étanche, probablement doublé d’une natte géotextile non-tissée à base de Bentonite.

Selon les différentes réalisations semblable, le prix au m³ SIA varie de 375.-/m³ à 580.-/m³. Le projet présente de toute évidence un aspect assez compact et par conséquent rationnel et économique. Toutefois, la nature du terrain et la configuration du site nécessite des frais supplémentaires.

Le cube SIA 116 est d’environ 83’800m³, estimé à 560.-/m³ soit un coût de construction d’environ 47’000’000.- ttc pour le CFC 2 à 4.

CUBE SIA 116

Sous-sol 691.00 m² x 3.30 m = 2’280.30 m³2’805.00 m² x 3.80 m = 10’659.00 m³2’256.00 m² x 1.00 m = 2’256.00 m³

658.00 m² x 1.00 m = 658.00 m³605.00 m² x 1.00 m = 605.00 m³

Rez-de-chaussée 3’914.00 m² x 5.40 m = 21’135.60 m³612.00 m² x 0.50 m = 306.00 m³229.00 m² x 0.50 m = 114.50 m³529.00 m² x 1.00 m = 529.00 m³400.00 m² x 1.00 m = 400.00 m³

1er étage 4’875.00 m² x 3.40 m = 16’575.00 m³2ème étage 3’991.00 m² x 3.40 m = 13’569.40 m³3ème étage 3’591.00 m² x 4.10 m = 14’723.10 m³

Total du Cube SIA 116 = 83’810.90 m³

560.-/m3 fr. 46’934’104.00

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