Conception

Dans cette section, nous proposons un aperçu des questions de conception courantes dans les projets. Pour les comprendre et peut-être même les mettre en œuvre de futurs projets, aucune connaissance préalable en architecture ou en ingénierie n’est requise. Tout d’abord, il faut établir des attentes réalistes. S’agit-il d’un bâtiment simple, et économique, avec des fonctions de base, ou d’un bâtiment représentatif intégrant des approches telles que la durabilité, l’esthétique et le microclimat ? Cela détermine l’attention portée à différents aspects de la conception.

De petites décisions peuvent apporter de grandes améliorations sans affecter fortement le budget, indépendamment des normes visées. Cependant, elles nécessitent plus de temps et de ressources dans la planification. Toutes les mesures ne sont pas nécessaires pour chaque projet. Même des changements minimes peuvent être efficaces. La première question cruciale : Un soutien professionnel est-il nécessaire ? Et est-ce faisable ? Cela semble être une question simple, mais de nombreux projets sont réalisés par des entreprises de construction, car celles-ci assument tout le processus ainsi que la conception, et nécessitent moins d’intervention d’autres personnes.

De nombreux projets utilisent des conceptions antérieures comme base, en ajustant légèrement les plans existants ou en reprenant les mêmes projets. Il existe certaines typologies courantes, généralement des blocs de bâtiments longs, qui sont parfois adaptés à des formes en L ou en U. Voici l’exemple d’un bâtiment simple, temporaire et bon marché construit par une entreprise de construction. Cette visualisation était la seule documentation du projet et il n’y avait qu’un prix total.

Les fondations reposent sur une semelle en béton plate et peu profonde, de seulement 30 cm. Sur cette base, les murs, la dalle de sol, les poteaux métalliques et les murs en briques ont été construits, sans aucune stabilisation horizontale. Malgré l’utilisation quotidienne, la sécurité de ce bâtiment est discutable. Ce n’est pas un exemple typique, mais cela montre, que tout est possible et qu’il faut toujours garder le processus à l’esprit. Le fait que quelqu’un ait réalisé de nombreux projets similaires ne le rend pas nécessairement compétent.

On pourrait aussi essayer de trouver un soutien architectural pour le projet, y compris de manière bénévole, avec une aide à la conception et un soutien pendant le processus de construction, ainsi qu’une supervision à distance. Les nombreux concours d’architecture en ligne pour les établissements éducatifs dans le Sud global montrent, qu’il existe de nombreux architectes dans le monde entier disposés et capables de collaborer de cette manière, offrant un soutien technique à des organisations à but non lucratif.

Il est, bien sûr, difficile de trouver le soutien adéquat. Certains experts sont très expérimentés, mais n’ont pas toujours la flexibilité nécessaire, pour s’adapter aux différents modes de mise en œuvre des projets de coopération pour le développement. D’autres sont complètement inexpérimentés, ce qui n’est pas idéal non plus. L’idéal serait quelqu’un, qui a déjà été impliqué dans des projets similaires et qui a au moins un peu d’expérience de terrain.

Il existe également différents exemples de projets, qui ont été réalisés par des agences d’architecture reconnues et publiés dans de nombreuses revues, ainsi que différents projets de conception-construction, qui ont été mis en œuvre par des universités. Un tel soutien intégral est souvent peu réaliste, car il nécessite beaucoup de temps et de ressources. Dans cette vidéo, nous mettons en lumière des aides à la décision, qui peuvent offrir une solution intermédiaire. Le plan typique des bâtiments publics, notamment les écoles, est souvent celui d’un bâtiment allongé. C’est très typique des écoles publiques.

Quand on pense aux bâtiments scolaires, on imagine exactement cela. Ce type de construction est simple et n’importe quelle entreprise de construction peut construire de tels bâtiments presque sans plans de construction. Cependant, cela peut représenter une occasion manquée. Les bâtiments scolaires typiques dans le Sud global, surtout dans le cadre de la coopération pour le développement, se composent généralement uniquement de salles de classe et d’un peu d’espace pour les enseignants.

D’autres espaces comme des bibliothèques, des laboratoires, des espaces multifonctionnels ou des gymnases ne sont presque jamais construits, car le financement est rarement disponible. Cela ne laisse souvent qu’une possibilité : créer une alternative à ces espaces secondaires, c’est-à-dire dans les espaces extérieurs autour du bâtiment. Pour permettre quelque chose comme ça, une forme de bâtiment allongée n’est pas idéale, car sa forme est très neutre et n’offre pas de possibilités pour définir des espaces extérieurs. Le bâtiment est simplement situé de manière centrale sur le terrain.

En le divisant en plusieurs segments avec des espaces libres entre eux, un environnement plus intéressant est créé. Oui, les coûts de construction augmenteraient légèrement et la planification deviendrait plus complexe, mais cela offrirait la possibilité de créer des espaces extérieurs mieux définis, des patios et des aires de jeux, ce qui améliorerait la qualité du projet et l’espace utilisable. Certains espaces extérieurs pourraient être partiellement couverts, pour offrir un peu d’ombre.

Lors de l’implantation sur le terrain, il faut toujours être prudent et précis, car c’est là que surviennent souvent des erreurs de planification et des malentendus et cela sans tenir compte des différentes questions de propriété qui apparaissent également souvent. Tout d’abord, il faut être sûr à 100 % que le terrain a exactement la taille prévue. Le plus sûr est de parcourir le terrain personnellement et de mesurer les distances d’un coin à l’autre. La technologie GPS moderne des appareils mobiles peut faciliter cette tâche.

Chaque projet doit être basé sur un plan cadastral clair avec des mesures précises, qui sont comparées à la réalité sur place. Souvent, ces données ne correspondent pas. Si les différences sont petites, elles n’ont pas d’importance, mais très souvent, des questions plus importantes surgissent, dès que l’on commence la vérification. Il existe de nombreux outils en ligne, qui peuvent fournir des informations supplémentaires et aider à éviter des malentendus potentiels. Un outil simple est Google Maps, auquel tout le monde a accès.

Ici, on peut vérifier très facilement la taille du terrain, la longueur des côtés et la superficie totale, à condition que la zone du projet soit suffisamment couverte par les images satellites, ce qui est le cas dans la plupart des endroits. Comme on peut le voir dans cette vidéo, avec seulement quelques clics, toutes les informations de base sont disponibles. Dans les environnements urbains, la taille du terrain peut être vérifiée facilement, car elle est clairement délimitée par les murs voisins.

Sur des terrains éloignés et plus grands, cela devient plus compliqué. Il peut être nécessaire de fournir plus d’efforts pour vérifier, si les structures existantes, les formations rocheuses, les éléments fixes ou d’autres obstacles pourraient affecter les travaux, car ceux-ci ne sont généralement pas visibles sur les images satellites ou les plans cadastraux. Les bornes, lorsqu’elles existent, aident à marquer les points d’angle du terrain. Cependant, leur position doit être vérifiée deux fois. Obtenir des informations auprès de plusieurs membres de la communauté, en particulier auprès des voisins, est très utile. En général, ils en savent beaucoup plus, que ce qui figure dans les documents.

Il y a normalement de la végétation partout. Il est difficile de s’orienter et il est facile de se perdre ou d’entrer sur une propriété voisine. C’est pourquoi il faut utiliser la technologie moderne et Internet pour aider autant que possible. Un autre aspect important qui est difficile à reconnaître lors d’une simple visite et qui est souvent trompeur : la pente du terrain. Très souvent, un terrain couvert de végétation semble plat.

Même avec une pente allant jusqu’à 10 %, il est très difficile de faire une estimation sans mesure. Idéalement, il faudrait construire parallèlement à la pente. Cependant, cela n’est souvent pas réalisé. Comme le montrent les photos, construire perpendiculairement à la pente n’est pas compliqué et c’est souvent la seule option sur des terrains petits. Cependant, ce n’est pas idéal si cela peut être évité. Sur des terrains plus grands, il y a généralement de meilleures options pour l’emplacement des bâtiments, si cela est planifié à l’avance.

Et voici à quoi ressemble une pente de 10 %. Ce qui signifie que la hauteur augmente de 1 mètre tous les 10 mètres. Ces salles mesurent environ 7×7 mètres. Ce qui signifie que si un coin est au ras du sol, l’autre est 1 mètre plus haut. Cela nécessite une planification soigneuse. Un autre exemple est un complexe scolaire sur un terrain fortement incliné, où tous les bâtiments sont implantés parallèlement aux courbes de niveau.

Chaque courbe de niveau indique 1 mètre de différence de hauteur, avec un total d’environ 8 mètres sur tout le terrain. Grâce à cet emplacement des bâtiments, l’accès à chaque pièce est simple. Et le terrain, ou le chemin pavé, sert de parcours le long de la parcelle. Les dalles de sol des salles de classe sont réalisées au même niveau, sans remblais. Connaître l’inclinaison exacte est crucial, avant de planifier quoi que ce soit.

Pour mesurer correctement, faire venir les instruments appropriés est souvent difficile, voire impossible, en raison de contraintes budgétaires. Surtout aux premières étapes du projet, quand c’est le plus important. Une méthode simple pour mesurer l’inclinaison, est d’utiliser un long tuyau avec de l’eau, en se basant sur le principe du niveau d’eau, où l’eau reste toujours au même niveau. Avec un peu de trigonométrie, on peut déterminer l’inclinaison facilement. Ce processus doit être répété à différents points du terrain.

Une méthode différente, un peu moins précise, mais beaucoup plus simple, pour obtenir une bonne vue d’ensemble des hauteurs, est encore une fois Google. Cette fois Google Earth Pro, qui peut être installé gratuitement. D’abord, on cherche l’emplacement sur la carte et on trace un chemin à l’endroit souhaité, ce qui permet d’obtenir un profil d’élévation avec des inclinaisons et des hauteurs plus précises. On peut tracer plusieurs chemins à différents endroits du terrain, pour obtenir plus d’informations.

Si l’on souhaite créer un modèle de tout le terrain, c’est également possible, mais la procédure est plus complexe. Avec une version payante de SketchUp, les données 3D du terrain peuvent être importées dans le programme. Le terrain est importé avec texture, peut être converti en un objet solide et ensuite exporté vers d’autres logiciels de CAO. Ceci est particulièrement utile en phase de conception, mais aussi pour des visualisations à des phases ultérieures. Si la modélisation du terrain semble trop complexe, voici un sujet beaucoup plus simple, la clôture. Chaque propriété a généralement une clôture.

On peut s’attendre à ce que chaque propriétaire souhaite en construire une. Il y a de nombreuses raisons à cela. Sécurité, protection contre le vol, intimité et limites de propriété. Toutes sont des raisons valables. Le défi ici est qu’un mur de clôture approprié coûte presque autant qu’un mur conventionnel du bâtiment. La construction est presque la même. Fondations stables et de nombreux blocs de ciment. Même sur une parcelle de taille moyenne, la longueur du mur est très grande et peut représenter une charge financière énorme. Il est donc judicieux d’envisager des alternatives.

Un exemple du Ghana, où les complexes résidentiels traditionnels partagent souvent une cour commune, les bâtiments remplissent également une fonction de clôture. Cette typologie est très flexible et des bâtiments supplémentaires peuvent être ajoutés au fil du temps. Dans ces deux projets pour une école et un centre de jeunesse au Ghana, un principe similaire a été utilisé. Les salles de classe forment une cour et la clôture est construite uniquement entre elles et non autour de toute la propriété.

Ce type de conception de clôture est particulièrement adapté dans les zones rurales avec plus d’espace. Lorsqu’une délimitation claire de la propriété est requise, il vaut la peine d’examiner si, au lieu d’un mur coûteux, une délimitation plus légère avec des plantes, du bois, du bambou ou de la pierre est également possible. Voici un autre concept simple pour une école ou un bâtiment public similaire, qui est facile à appliquer. Nous commençons avec trois salles de classe adjacentes.

En face, un bâtiment identique est ajouté, qui forme une cour intérieure. Un léger décalage améliore l’accès et il ne faut qu’une petite partie de la clôture, pour compléter le complexe. C’est un concept très flexible, qui permet de futures extensions avec un minimum de travaux de démolition. Cet exemple illustre très bien les situations, où d’abord un mur de clôture est construit puis les bâtiments.

Cette mentalité peut convenir pour des maisons individuelles, mais quand il s’agit de financement dans le cadre de la coopération pour le développement, il est souvent impossible de financer des centaines de mètres de clôture. Une autre situation typique, que l’on peut voir ici, est la proximité des clôtures avec les bâtiments et la manière dont ces espaces deviennent souvent vides et sans fonction. Légalement, une distance minimale de deux à trois mètres est généralement requise, ce qui conduit souvent à beaucoup d’espace inutilisé.

Une alternative pour l’espace entre le bâtiment et la clôture dans un projet scolaire. Cet espace est conçu comme une extension des salles de classe. Il y a de grandes portes pivotantes, qui s’ouvrent du côté du mur et font que les salles de classe paraissent plus grandes. Un grand débord de toiture, qui atteint presque 1,5 mètre, contribue à la sensation d’un espace clos. Ainsi, on peut transformer quelque chose, qui est normalement utilisé comme zone résiduelle pour des réservoirs d’eau, des entrepôts et des déchets, avec seulement quelques petits ajustements, en une espace extérieur de haute qualité partiellement couverte. Le nombre idéal d’étages d’un bâtiment dépend en grande partie de la taille de la parcelle et de la fonction du bâtiment.

Voici quelques avantages et inconvénients. Les bâtiments de plain-pied sont en moyenne plus sûrs face aux catastrophes naturelles, car les structures de couverture sont plus légères et l’évacuation est plus facile. La mise en œuvre de méthodes de construction alternatives est plus simple et offre plus de possibilités pour obtenir un meilleur microclimat à l’intérieur. Les bâtiments de plain-pied peuvent être plus simples, il est donc beaucoup plus facile de construire de manière plus économique, surtout lorsque les normes de construction ne sont pas très élevées.

Les espaces sont directement reliés à l’environnement et au paysage, ce qui facilite l’accès à la cour intérieure et aux autres espaces extérieurs communs. L’espace extérieur sert d’entrée et de couloir d’accès. Dans un bâtiment de plusieurs étages, bien sûr, le principal avantage est qu’il occupe moins d’espace sur le terrain. Dans les zones urbaines, où les prix des terrains sont élevés et continuent d’augmenter, il n’y a pas beaucoup de débat : on construit aussi haut que possible.

Une fois qu’il y a plus d’un étage, il est nécessaire de construire des escaliers ou même des rampes pour les personnes handicapées, et une partie considérable de l’espace doit être consacrée aux couloirs. C’est un facteur important, qui doit être pris en compte lors du calcul des coûts de construction par mètre carré de surface utilisable. Réaliser une ventilation croisée est beaucoup plus difficile et il est beaucoup plus probable, qu’il faille des ventilateurs de plafond.

Les dalles sont presque toujours fabriquées en béton armé et en raison de la complexité structurelle, il y aura un plus grand nombre d’autres éléments, qu’il s’agisse de poteaux ou de murs, qui seront construits en béton. Voici un exemple d’un bâtiment polyvalent qui combine ces deux options dans un espace similaire. Une comparaison simple montre, comment la relation entre la surface construite et la surface utile dans les bâtiments de plus d’un étage est beaucoup moins favorable.

Cette analyse et le débat sur les exigences réelles et l’intégration du bâtiment dans son environnement ont conduit à cette conception finale. La forme en étoile est très flexible, c’est pourquoi il n’a pas été nécessaire de couper les arbres environnants. Dans un autre exemple, la construction d’un bâtiment de deux étages a été nécessaire, bien qu’il y ait un grand terrain disponible. Ce concept a été choisi en raison des inondations annuelles, qui peuvent atteindre jusqu’à 1,5 mètre.

Le rez-de-chaussée est une base en béton résistant aux inondations, sans mobilier fixe, multifonctionnel et flexible, connecté à l’espace extérieur comme une extension du bâtiment. Le premier étage, une structure surélevée en bois, sert de bibliothèque. C’est un espace calme pour lire, étudier et travailler, rempli de livres et d’ordinateurs, qui sont protégés des inondations ou des vols. Il existe différents types d’ouvertures, mais normalement, les décisions les plus importantes sont prises au moment de concevoir les fenêtres.

Ici, la conception varie beaucoup, selon qu’il s’agit de bâtiments publics, qui sont utilisés toute la journée, comme les écoles, ou de logements privés ou d’auberges, où l’on passe la nuit. Ou d’autre part, pour des centres de santé et des hôpitaux, où des normes d’hygiène plus élevées sont requises. Indépendamment de la situation, les défis sont très similaires. On souhaite toujours plus de lumière naturelle et de ventilation, mais sans créer une augmentation de la température, avec protection contre les vols et les moustiques.

Il n’est jamais possible de tout considérer, c’est pourquoi des priorités doivent être établies en fonction des besoins spécifiques du projet. Une fenêtre typique de maison se compose souvent de trois couches, une moustiquaire extérieure, des grilles de sécurité en fer et des fenêtres à lamelles de verre, qui empêchent l’entrée de la poussière et de la pluie. Les grilles installées à l’intérieur offrent, par exemple, une bonne protection, mais elles ne sont pas très esthétiques et compliquent l’ouverture des fenêtres.

Une solution courante pour les fenêtres vitrées est les fenêtres coulissantes en aluminium. C’est une fenêtre très simple et économique, qui est largement utilisée partout. Malheureusement, elles ont un grand inconvénient. Elles glissent, ce qui signifie que elles ne peuvent jamais être complètement ouvertes. 50 % de la fenêtre reste toujours fermée, ce qui réduit considérablement la surface de ventilation. Dans les pays à climat chaud, où la ventilation naturelle est essentielle pour un microclimat agréable, cela représente un problème considérable.

Pour cette raison, les ventilateurs de plafond sont un élément fixe dans de nombreux bâtiments. Les bâtiments publics comme les écoles offrent davantage de possibilités pour des solutions alternatives et de meilleures conditions climatiques à l’intérieur, car ils ne nécessitent pas nécessairement de vitrage et les moustiquaires ne sont généralement pas utilisées. Les cours ont lieu à des horaires où les moustiques ne sont pas actifs. Par ailleurs, l’entretien des moustiquaires dans la plupart des bâtiments publics n’est pas réaliste. Voici un exemple de fenêtres à battants, qui peuvent être complètement ouvertes.

Les fenêtres classiques en bois sont, bien sûr, une très bonne option si elles sont disponibles et abordables. En général, elles sont fabriquées localement par des menuisiers. Une autre façon économique et efficace de laisser entrer la lumière et l’air est de ménager des ouvertures dans les murs en briques, afin de ne pas avoir en théorie de véritables fenêtres.

Un plafond suspendu, similaire aux fenêtres coulissantes est un autre élément souvent utilisé, bien que ce ne soit pas toujours nécessaire. Il est assez courant de poser un plafond suspendu, pour cacher la structure du toit, garder les espaces utilisés plus propres et améliorer l’isolation acoustique pendant la pluie. Toutes ces raisons sont valables, mais cette mesure a un inconvénient très important. Elle réduit le volume d’air dans les espaces.

Si l’on combine le plafond suspendu avec des fenêtres coulissantes, on se retrouve facilement avec des espaces, qui ne peuvent pas fonctionner sans ventilateurs de plafond. Dans le cas de ces chambres, les enfants ont dû dormir dehors quand il n’y avait pas d’électricité, car il faisait trop chaud à l’intérieur. Parfois, les structures de toiture sont si grandes, avec une forte inclinaison, que le volume d’air sous toiture correspond au volume des espaces en dessous.

Voici quelques exemples d’écoles en Ouganda, où l’espace sous toiture reste ouvert. Tous semblent naturellement beaucoup plus grands car ils sont plus hauts. Étant donné que l’air chaud monte, il occupe l’espace sous toiture et maintient la zone inférieure plus fraîche. Une partie de l’air chaud peut même s’échapper à l’extérieur sans ouvertures adéquates dans la toiture, car les toitures ne sont presque jamais parfaitement étanches à l’air. Voici quelques photos de salles de classe typiques avec des plafonds suspendus et une hauteur moyenne de trois mètres ou moins.

On peut discuter de l’apparence, c’est une question de goût. Mais lorsqu’il s’agit du volume d’air dans les salles de classe ou espaces similaires qui sont presque toujours surpeuplés, chaque mètre cube d’air compte. De bonnes conditions d’apprentissage sont cruciales, si l’on veut que les enfants apprennent efficacement, et ils ont besoin d’air. Il y a toujours des alternatives. Voici un faux plafond textile économique, qui suggère visuellement un plafond, mais laisse passer l’air chaud.

Pour la partie de la toiture qui est visible de l’extérieur et qui couvre souvent l’entrée, une couverture est toujours recommandée, si le budget le permet. Une couverture complète est généralement la solution la plus efficace, mais le plus important est vraiment de couvrir cet espace de manière à le protéger contre les vols ou l’entrée d’animaux. En ce qui concerne la terrasse extérieure, il est très courant de concevoir cet espace de manière très large, ce qui est définitivement bon, car il s’agit d’une zone d’entrée couverte, qui sert d’extension à l’intérieur.

Cependant, étant donné que cet espace est très large, des supports supplémentaires sont nécessaires, ce qui augmente le budget total du projet. Pour réduire les coûts, on peut construire un débord de toiture allant jusqu’à 1,5 mètre sans supports supplémentaires, ce qui offre une protection suffisante contre la pluie et protège l’entrée. Alors, un résumé rapide. Omettre le plafond suspendu améliore également la ventilation et le microclimat. Des fenêtres de chaque côté permettent une ventilation croisée, et grâce aux ouvertures dans la toiture, on peut évacuer l’air chaud qui monte. Et si la fonction du bâtiment le permet, les ouvertures dans la toiture sont un complément précieux.

Elles peuvent être remplies de nombreuses manières différentes, mais elles doivent toujours être techniquement bien scellées, afin d’éviter les infiltrations lors de fortes pluies, en tenant également compte de la direction du vent. Dans les pièces avec des ordinateurs ou d’autres objets de valeur, qui peuvent être endommagés par l’eau, il faut faire particulièrement attention ou éviter ce type de solution. La solution technique n’a pas besoin d’être aussi compliquée que dans cet exemple avec un toiture à deux pentes, mais elle peut aussi être plus simple, comme montré ici.

Tout est réalisé à l’intérieur de la même structure en bois, qui contient également le cadre pour l’ouverture. L’ouverture se trouve dans le toit, mais elle est ouverte d’un côté, ce qui offre une meilleure protection contre la pluie et est en plus protégée par des volets. Voici une solution encore plus simple en combinaison avec un toiture à deux pentes. C’est presque comme une toiture supplémentaire sur la toiture existante. Cette construction peut être mise en œuvre de manière assez simple et n’augmente pas significativement les coûts de construction.

Si les côtés sont bien protégés et que le débord de toiture est suffisamment grand, c’est aussi une solution très sûre. Et si une ouverture dans la toiture standard est trop compliquée à mettre en œuvre, il existe une solution encore plus simple : une grande ouverture au point le plus haut d’un toiture à un pan. La structure en bois reste très simple, avec une ouverture seulement d’un côté de la pièce.

Un aspect important, souvent négligé, concerne les espaces extérieurs, qui passent souvent après les bâtiments dans le budget et la planification. Les arbres sont presque gratuits, ils doivent juste être plantés le plus tôt possible. Bien sûr, ils ont besoin de temps pour pousser, mais dès qu’ils poussent, ils changent considérablement l’apparence d’un projet de construction, fournissent de l’ombre et réduisent la température générale. Un exemple de projet au Mozambique combine végétation et structures bâties.

Plusieurs petits bâtiments sont reliés par une couverture végétalisée et forment un cercle autour d’une cour verte. Ici, des arbres plus grands devraient également être plantés. La construction des bâtiments est flexible et simple. L’apparence des bâtiments importe presque moins ; la partie qui rend l’espace spécial, c’est la couverture végétalisée, qui relie les différents petits espaces entre les bâtiments et protège du soleil. Le projet gagne en qualité grâce à des éléments supplémentaires simples et économiques.

Un autre élément qui peut être mis en œuvre de manière assez économique mais qui apporte beaucoup de joie, ce sont les aires de jeux, idéalement aussi avec un peu d’ombre. Quand il s’agit d’institutions éducatives, nous oublions parfois, qui est le public cible et que jouer est l’une des parties les plus importantes de la vie. Une simple balançoire peut devenir le point central de tout un projet. Voici quelques exemples supplémentaires de différents projets de l’organisation péruvienne Semillas, qui accordent beaucoup d’importance à cet aspect des projets.