COMPTE-RENDU
PROJETCGÉNIAL2016
«««LLLAAAMMMAAAIIISSSOOONNNHHHYYYDDDRRROOOPPPHHHOOOBBBEEE»»»
COLLÈGEIRÈNEETFRÉDÉRICJOLIOT-CURIEÀAUBIÈRE
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I. SOMMAIRE
Pagedegarde p1
I. Sommaire p2
II. Notreproblématique p3
III. IntroductiondeM.Pétiniot p4
IV. Miseenœuvre p5
V. Définition p5
VI. L’idéedirectrice p6
VII. Partenariats p6
VIII. Lamaquette p7
IX. Lecapteurd’eau p7
X. L’interventiondelaMAIF p9
XI. Cequ’ilnousresteàfaire p10
XII. Lesenjeuxpouradapternotreprojetsurunemaisonàtailleréelle p10
XIII. Conclusion p11
XIV. Remerciements p13
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II. Notreproblématique:
Pendant lespremières séances,nousavonscherchéunsujet. Lavolontéd’allerversun
sujet utile semblait l’emporter. Après de rapides hésitations, un fait divers à attirer notre
attentionetadéfininotresujet:lesinondationsduSud-EstdelaFranceaumoisd’Octobre2015.
L’ampleurdesdégâtsetlenombredemortsoudeblessésnousontimpressionné.
Lesinondationsontdesimpactsàdifférentsniveaux:lesvictimes,lespompiers,lesmaisons,les
assurances,…
Lesconséquencessontdoncautanthumainesquematériellesouéconomiques.
Nousnoussommesalorslancéundéfi:
Serions-nouscapablesd’imagineretréaliserun
prototypedemaisonquinepourraitêtreinondée?
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III. IntroductiondeM.Pétiniot.
«Un projet CGénial est une aventure humaine extraordinaire. J’ai donc eu pour volonté de
reconduirel’expériencecetteannéeencore.Maiscenefutpastrèssimple:Eneffet,lecollègene
s’est vu attribué aucunmoyen pourmener des projets comme notre club-science (ou l’atelier
théâtre).Leprojetn’adoncpasvulejourenSeptembremalgréuneéquipedéjàconstituéeenfin
d’annéescolaireprécédente.Lesujetétaitquasimentarrêté.
Celaétant,lesélèvesontététenacesetm’ontsollicitédeSeptembreàDécembrepourmenerun
nouveauprojet.Faceàcetengouement,j’aidécidédelesaccompagner…
LegroupeCGénial2016s’estdonc formétrès tardivement.Notrepremièreséanceaeu lieuen
Janvier!Celaexpliquerapourquoinotreprojetn’estpasencoreterminé.
5élèvesvolontairestravaillentsurnotre«maisonhydrophobe».Lespremièresséancesontservi
à définir le contour de notre projet: lister desmoyens de protection de lamaison, évaluer les
difficultés de réalisation, d’adaptation à l’échelle réelle,mettre en place des partenariats pour
nousaider,trouverdesfinancements…
Lesélèvesontfaitdeschoix:
! Prendredesphotosetvidéossurchaqueséance;
! Réaliserunprototypedemaisonavecunsystèmedelevageautomatisé;
! Travaillersurl’adaptationàunevraiemaison;
! Trouverdesfinancementspouracheterlematérielnécessaireàcetteréalisation.(Une
subvention à été accordée par le Crédit Agricole Centre France. Nous sommes en
attentederéponsescarnousavonslancésdesappelsversdifférentsorganismes).
Lesélèves travaillentdansunedémarchedeprojet: l’objectifestde les laisserencomplète
autonomiesurletravailàréaliser,saplanification,lagestiondubudget,lescontactsàprendre…
Biensûr,jesuislàpourlesaider,lesguiderparfoisetfaciliterlafabricationfaisantintervenirdes
outilsdangereuxetc...»
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IV. Miseenœuvre:
Letravailsefaitunefoisparsemainelemardide12H30ou13Hjusqu’à14H.Aufinal,iln’y
aura eu que 12 heures de travail en classe sur ce projet au moment de la rédaction de ce
compte-rendu.C’esttrèspeumaislamotivationestgrande..!
Voicilegroupe:
Degaucheàdroite:Marie,Damien,Raphaël,InèsetAlice.
V. DéfinitionNoustravaillonssurunemaisonquineseraitpasmiseendangerencasd’inondation.Ilfaut
doncd’abordprécisercequ’estuneinondation:ils’agitd’unaffluxd’eauparlesolàcaused’un
phénomènenaturel.Sicetaffluxseproduitparlehaut(depuis)leciel,ils’agitd’intempéries.Si
lacauseestmatérielle(rupturedecanalisation,fuiteouautre)onparleplutôtdedégâtdeseaux.
CettedéfinitionnousaétéfournieparlespersonnesdelaMAIFvenuesnousvoirle1erMars
aucollège.
Iln’yadoncpasdehauteurminimaled’eaupourdéfinirlephénomèned’inondation.
Nous avonspourtantbesoinde fixer un repèrepour avancer sur le projet: on considèrera
doncqu’àpartird’unehauteurde10cmd’eausurlesol,lamaisondoitréagirpourseprotéger
duphénomèneetéviterdesdégâtsmatérielsimportants.
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VI. L’idéedirectrice.Notregroupeacherchédessolutionspourprotégerlamaison:
• Constructiondediguesquisortentdeterreaumomentdel’inondation,
• Installationdeflotteursgonflablesetdégonflablesautourdelaconstruction,
• Travailsurlaporositéduterrainpourévacuerl’eau,
• Systèmeautomatiséd’élévationdelamaison.
C’est ce dernier projet qui a retenu notre attention. Nous nous sommes donc fixé comme
objectifdesouleverlamaisondemanièreautomatiqueencasd’inondation.
Notrecahierdeschargesestlesuivant:
• Lesystèmedelevageestélectrique,
• Lamaisonsesoulèvelentementetàlaverticale,
• Enfind’inondation,lamaisonrevientàsaplaceinitiale,
• L’eauetl’électriciténesontpascoupéespendantquelamaisonestenphasehaute.
• Lecapteurd’eaunedoitpasêtresensibleauxprécipitations.
VII. Le(s)partenariat(s):
Nos besoins étaient assez clairement orientés vers un circuit électroniquede détection de
l’eauetcommandedusystèmedelevage.
NousavonsdonccontactéM.Rousselquiestlewebmestredusitephotology.fretquinous
avaitvraimentaidél’anpassé.Ilatrèsgentimentacceptédenousaideretaréponduauxmails
quenousluiavonsenvoyés.Ilaétédebonsconseils.
Pour la partie réalisation du circuit, nous sommes entrés en contact avec M.Nain qui a
montéuneauto-entreprised’électroniqueNTECH63àClermont-Ferrand.Ilaprisnotresujettrès
ausérieuxetaréfléchiavecnousauxdifférentespossibilitéspour laréalisationdusystèmede
levage.C’estluiquiaassemblécecircuitetnousl’alivrédansdesdélaistrèsserrés.
Unautrepartenariataétémisenplacecetteannéecarleprojetnepouvaitavoir
de sens sans laprésenced’unassureur. LaMAIF agentimentacceptédenous
accompagner et s’est montrée enthousiaste en venant jusqu’au collège pour
répondreànosquestions(voirparailleurs)etnouslaisserdeladocumentation.
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VIII. Lamaquette.
Lamaquette que nous avons choisi de réaliser est senséemettre en évidence le principe de
protection sur lequel nous travaillons. Nous avons donc réalisé une maison en légo. Nous
pensons que c’était une façon facile et efficace de reproduire unemaison solide et pas trop
lourde. De plus, le plastique est unmatériau qui ne craint pas l’eau (en cas de test de notre
système).Elleaunemassede628gsioncomptelesdeuxplaquesquireprésententladallesur
laquelleestconstruitelamaison.
Elle se compose d’un présentoir que nous avons fait en plexiglas: ce matériau rigide est
transparentetpermetdemontrerlefonctionnementdusystèmelorsd’uneprésentation(pour
lafinaleacadémiqueduconcoursnotamment).Luinonplus,nesedétériorepasaucontactde
l’eauetiln’estpastrèscher(50€laplaquede50cmx1m)
Uneplaquehorizontaledeplexiglas(absentesurlesdeuxphotosprécédentes)entourelamaison
etreprésentelesolduterrain.C’estsurcettepartiequenousvoulonsposernotrecapteurd’eau.
Il a falluattendre longtempsavantdepouvoir finaliser cettemaquettecarnousnedisposions
pasdelamotorisationjusqu’àdébutMars.Sonintégrationn’apusefairequ’aprèsdenombreux
essais:Aquellehauteurlaplacer?Comment?Commentdéplierlesbrasdelamotorisation?…
IX. Lecapteurd’eau.Cettepartiedutravailn’estpasaboutieparmanquedetemps.Aujourd’hui,nousavonsdeuxfils
dénudésqui,s’ilssetouchent,déclenchentlemécanismedelevage.
Notreambitionpour lasuiteest lasuivante: lecapteurseraunrécipientpercéetéquipéd’un
toit. Il seraposé sur le terrainautourde lamaisonet il permettra, en casd’inondation,de se
remplird’eauetdefairecontactélectriqueentrelesdeuxfils.
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Voicileschémaducapteurenvisagé:
Comme l’eau de pluie n’est que très
faiblement conductrice, nous avons
imaginéunsystèmefonctionnantavec
des recharges (à remplacer après
chaque déclenchement) de sel
(chloruredesodium).
Eneffet,nousavonsvucetteannéeque laprésenced’ions (iciNa+etCl-)dansunesolution la
rendaitconductrice.
Notrequestionétait:
Quellemassedeselfaut-ildissoudrepourquenotreeaudevienneun
électrolyteperformant?
Nousavonsdonctestélaconductivitédel’eauenfonctiondelaconcentration
en sel avec unmontage simple comprenant un générateur, un résistor, une
cuveàélectrolyse(ci-contreenphoto)etunampèremètre.
Voicinosrésultats… …et les graphiques
correspondants:
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Enconclusion,l’intensitédenotremontageplafonneà30mA.Avecuneconcentrationenselde
l’ordrede15g/L,l’intensitéducourantsemblesatisfaisantepourdéclenchernotresystèmede
levage.
Nous pensons créer des recharges de sel enfermées dans un film hydrosolubles pour notre
capteurmaisnousn’avonspasencorelesdimensionsdecelui-ci.Ilestdoncencoretroptôtpour
calculerlamassedeselàenfermerdanschaquerecharge.
X. L’interventiondelaMAIF.
Nousavonseuleprivilègederecevoiraucollège3personnestravaillantàlaMAIF(préciserleur
statut),quinousontinformésurlesinondationsetontacceptéderépondreànosquestions.
Cetteinterventionnousapermisderecueillirdesélémentsindispensablesà labonneconduite
denotreprojet.
Grâceànosquestionspréparéesenamont,nousavonspuaborderdifférentssujetstelsque:
- Lecoûtpourl’assurédel’assurancedesamaison:
Cecoûtestvariableselonlenombredepièces,lelieu,lesaménagements,lesdépendances,etle
patrimoineimmobilier.
- Lecoûtpourl’assureurencasd’inondation:
Une provision de 1500€ est immédiatement débloquée au profit du sinistré (sinistre chez un
particulier).Cetassureur interviendraaumaximumàhauteurde550000€.Encoreunefois,ce
coûtestvariable.
- L’assurancepaie-t-elletouslestravaux?
L’assurance ne prend pas en compte tous les travaux; il reste une franchise à notre charge,
variable selon les contratsd’assurance, laMAIFnousadonné commeexemple380€.Pour les
biensmobiliersdétruits,leremboursementdel’assurancevarieselonlecoefficientdevétustés.
L’assureurasoulignélefaitqu’ilfallaitbiendéclarersonpatrimoine.
- Quandest-ce-quelephénomènenaturelestconsidérécommeuneinondation?
Lephénomèneestconsidérécommeuneinondationencasdedébordements,defortespluies,
oulorsquel’eaumontedusol.
- Qu’est-cequ’undégâtdeseaux?
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Undégâtdeseauxseproduitlorsquel’eauvientduciel.Parexempleilsetraduitpardestâches
auplafond…
- Accorde-t-ontoujoursunesommeàl’assuré?
Malheureusementetc’estlecasdeplusieursassureurs,sil’assurancenefonctionnequ’avecles
reconnaissancesetquelephénomènenatureln’estpasreconnu,rienneseraaccordéàl’assuré.
- Quesepasse-t-ilparrapportauxaménagementsfaitsparlepropriétaire?
Si,grâceauxaménagements,ilyamoinsderisquespourlapropriété,alorsl’assurépaieramoins
cher ou verra sa franchise diminuer. Aujourd’hui, la MAIF réfléchit à une certaine
«récompense»pourcespropriétaires.
Nousleuravonsensuitedemandécequ’ilspensaientdenotreprojetetilsnousontassuréque
c’était une bonne idée, que ce projet était dans l’ère du temps et qu’il était sujet à des
réflexions. Par contre, l’assureur ne pourrait pas financer l’installation et n’aiderait pas au
développementdeceprojet.
C’étaitunmomenttrèsintéressant!
XI. Cequ’ilnousresteàfaire.
Aujourd’hui,nousdevonsencore:
• Changerlesservomoteurs(pourdespluspuissants);
• Fixerlesinterrupteursetpotentiomètressurlamaquette;
• Créerlecapteurd’eauetl’installer;
• Installerlesystèmed’alimentationeneauetenélectricitédelamaison.
XII. Lesenjeuxpouradapternotreprojetsurunemaison
entailleréelle.
L’enjeu principal est évidemment de créer un système suffisant pour lever une maison. On
estimeà250tonneslamassed’unehabitationdetaillemoyenneenparpaings!
Cechiffrecolossalfaitqu’unsystèmedebrasarticuléscommelenôtreneseraitprobablement
pasadapté.
Néanmoins,onpeutessayerdeprogressersurdeuxpoints:
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• Premièrement,lamassedelamaisonpeutêtreréduitesiondécidedemettreenplace
cesystèmedelevageuniquementquepourdesmaisonsàossaturebois.Onestimeque
lamaisonpourraitperdre30%desamassetotaleavecuntelmatériau.
• Deuxièmement, le système qui soulève la maison nous fait beaucoup hésiter. Nous
pensonsqu’ilauraitétépeutêtreplusjudicieuxdeconstruireunmécanismeutilisantde
grandesvissansfinverticale,disposéesaucentreetdans lesanglesde lamaison.Un
ascenseurcommecelui-cilèveraitpeutêtreunemaisonréelle.
Nous avons prévu également dans notre projet initial de laisser libre accès à l’eau et à
l’électricité, même pendant lamontée de lamaison. Pour cela, nous envisagions un système
d’enrouleurs étanches: un pour l’eau et un pour l’électricité. La partie fixe est enterrée et la
partiedéroulablesuivraitlamaison.
Voicilaphotod’unenrouleurUSBquinousainspiré:
XIII. Conclusion.Souleverunemaisonestunprojetcolossalquenousnepouvionspasréalisersurunprojetde
classemaisilnousaparuintéressantdetravaillersurcettepossibilitémalgrétout.
Unemaisonsoulevéeseraitunemaisonépargnée.Lespropriétairespourraientyêtreàl’abrisen
casd’inondation.Toutlematérielneseraitpasdétérioré.
De lamême façon, l’assureur y trouverait son compte puisque l’indemnisation ne serait plus
aussiconséquente.
Nous pensions que le coût financier pour l’installation d’un tel système pourrait être partagé
avecl’assureursousuneformeàdéfinir(subvention,prêtàtauxzéro…)
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Enconclusion,notreprojetadéjàbienavancémalgréundéparttardif.Quelquesoitlerésultat
delafinaleacadémique,nousletermineronscar l’équipefonctionnebienettravailledansune
bonnehumeur,cequirendleschosesagréables.
Nouspouvonsdirequenousavonsmisenpratiquedesnotionsvuesenclasse(conductivitédes
solutionsioniques)maisnousavonségalementdécouvertdenouvelleschoses(enélectronique
notamment).
Nouscontinuonsàcherchersanscessedenouvellesméthodespourperfectionnernotreprojet.
LaPrincipale,
Vule22/03/2016 C.BENEVOLO
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XIV. REMERCIEMENTS:
Nous remercions Mme Benevolo, principale du collège pour son soutien et ses
encouragements.
LesintervenantsdelaMAIF,etMmeDefradasenparticulier,ontététrèssympathiques.
Leurvenueaucollègeaétél’occasiond’échangestrèsintéressants.
M.Nain,de lasociétéNTECH63apassébeaucoupdetempspourfinalisernotrecircuit,
tout en étant très attentif à nos demandes.Nous sommesd’ailleurs toujours en contact pour
faireévoluernotresystèmevarsquelquechosedeplusperformant.
Biensûr,ungrandmerciàMmeBrustel,professeurdeMathématiquesquinousaidedès
quesonemploidutempsleluipermet.
NousremercionsenfinleCréditAgricoleCentreFrancequiaacceptédenousdonnerune
subventionquinousapermisd’acheterdumatérieletdepayer laprestationdeM.Nainpour
NTECH63.