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.