AIMP Newsletter - Spécial RRI 2018

Publié dans Newsletters AIMP.

Newsletter Avril 2018

La cinquième édition du prix régional de l’ingénierie a eu lieu lors des Rencontres Régionales de l’Ingénierie 2018, et a été remis le jeudi 15 mars aux 3 lauréats concourant dans les catégories :
« Partenaires », « Étudiants », et Membres AIMP/CINOV ». 2 mentions spéciales ont été attribuées.

Ci-dessous l’ensemble des projets présentés.

CATÉGORIE «PARTENAIRES»

PROJET LAURÉAT

La fenêtre climatique

Technal, marque fortement portée par l’innovation, propose une solution innovante visant à transformer la menuiserie en véritable équipement climatique de l’habitation :

  • un mode de fonctionnement en chauffage qui permet de couvrir totalement les besoins d’une maison bien isolée et peut donc se substituer à un convecteur mural, un radiateur ou à un autre système de chauffage.
  • un mode de fonctionnement en refroidissement afin de rafraichir l’ambiance d’une pièce et améliorer le confort d’été des occupants
Le système est totalement intégré dans un couvre-joint technique et peut être envisagé sur tout type de menuiserie. En plus d’un design soigné, il en résulte un encombrement minimal.
 
La fenêtre climatique, système breveté, de Technal devient bien plus qu’un élément de l’enveloppe du Bâtiment. C’est désormais un élément d’aménagement intérieur participant au confort de l’utilisateur et au design de l’espace d’habitation.

 

 

AUTRES PROJETS

Solution spécifique de façade aluminium mise en oeuvre sur le projet
du nouveau tribunal de grande instance de Paris

Gigantesque totem en verre dressé à l’extrémité de la ZAC Clichy Batignolles, à l’interface entre Paris et Clichy-la-Garenne, le nouveau Palais de justice de Paris conçu par Renzo Piano Building Workshop s’élève face au Parc Martin Luther King. C’est aujourd’hui, le plus grand complexe judiciaire d’Europe.

 

 

Décomposée en quatre blocs superposés, chacun d’un gabarit proche du tissu urbain haussmannien, cette tour est organisée comme une rue à la verticale. Le premier bloc est le socle qui abrite la salle des pas perdus et 90 salles d’audience ; au-dessus, les trois blocs de bureaux ont chacun leur propre rez-de-chaussée sous forme de jardins suspendus. Posé à côté, un bâtiment de hauteur traditionnelle, mais de même facture que la tour, accueille les locaux de la police judiciaire, avec les cellules de détention pour les comparutions. La lumière, omniprésente jusque dans les salles d’audience et l’ensemble des circulations, a été pensée comme vecteur de l’atmosphère de dignité dans laquelle la justice doit être exercée.


Dans cette recherche d’esthétique et de lumière, la collaboration de WICONA avec le cabinet d’architectes Renzo Piano Building Workshop a porté sur la création d’une solution complète de façade (mur-rideau avec intégration d’ouvrants) offrant un minimum de masse vue aluminium afin de respecter l’esprit de design épuré souhaité. En tout, 10 000 m2 façades sur-mesure, ayant fait l’objet d’une vingtaine de créations spéciales par les équipes de WICONA sont ainsi réparties sur différentes parties de l’ouvrage : le socle, le bastion, le restaurant, les façades « taille de guêpe ». Ces façades intègrent environ 350 ouvrants également créés spécifiquement pour ce chantier, dont une grande majorité d’ouvrants masqués à l’italienne dotés de vitrages collés VEC. Pour répondre à cet enjeu de lumière, les équipes WICONA ont notamment travaillé sur l’esthétique des profils aluminium et créé un dessin à joints creux intérieur-extérieur qui affine la perception de la façade et lui offre un rendu aux lignes tendues en signature visuelle. La proximité de l’unité de laquage WICONA, basée à Courmelles (02), a quant à elle permis de traiter plus particulièrement l’ensemble des profils des murs-rideaux et des ouvrants en bi-coloration avec un laquage bleu clair en extérieur et blanc en intérieur.

 

Catégorie «Étudiants»

PROJET LAURÉAT

Pierre MORENON

Élaboration d'un outil numérique pour la sûreté des barrages en béton

La maintenance des ouvrages de génie civil est un enjeu stratégique et économique important du XXIème siècle. En effet, les grandes infrastructures de transports (ponts, tunnels, routes) et d’énergie (éoliennes, barrages hydroélectriques, centrales nucléaires) sont nécessaires au fonctionnement économique mondialisé. De plus, les grands ouvrages de génie civil liés à l’énergie sont au coeur de la transition énergétique, grand défi pour limiter le réchauffement climatique. Le vieillissement de ces ouvrages peut poser des problèmes de sûreté et impliquer des choix politiques importants. 


L’énergie hydraulique a représenté 12 % de la production électrique française en 2016. Cette énergie verte (émission de C02 quasiment nulle) est appréciée pour la réactivité de sa production, quelques dizaines de minutes pour démarrer les groupes, ce qui en fait un atout majeur pour réagir aux pics de consommation hivernaux. De plus, suite à l’augmentation des énergies intermittentes éoliennes et solaires, la question du stockage de l’énergie est une préoccupation actuelle forte. Les barrages, grâce au système de pompage dite STEP (Station de Transfert d’Energie par Pompage), permettent un stockage de l’énergie à bon rendement. D’autre part, l’exploitation et la surveillance des barrages et des usines dans les vallées parfois reculées permet un maintien d’emplois et de populations qui revêt un enjeu social fort pour les territoires. Ces ouvrages sont donc primordiaux à l’échelle locale, nationale et internationale via ses impacts économiques, sociaux et environnementaux. 


C’est dans ce cadre que le centre d’ingénierie hydraulique (CIH) d’Electricité de France (EDF) s’intéresse à la dégradation du béton des barrages hydroélectriques. Outre les charges usuelles de dimensionnement sur ces ouvrages (poids des structures, force de l’eau, séismes…), des pathologies dégradant les caractéristiques du béton peuvent se développer. Elles sont appelées réactions de gonflement interne (RGI) et regroupent la réaction alcali-granulats (RAG) et la formation d’ettringite différée (DEF). Pour le maître d’ouvrage, il est nécessaire de simuler numériquement ces pathologies pour s’assurer de la tenue des ouvrages et d’optimiser leur éventuelle maintenance.

 

 

PROJET "MENTION SPÉCIALE"

Jean-Baptiste BLANC-ROUCHOSSE

Régulation auto-adaptative du réseau par une flotte de véhicules électriques

 

L’objectif du stage de fin d’étude était de réaliser un système multi-agent permettant de gérer la recharge, et éventuellement décharge, d’une flotte de véhicules électriques. Cette gestion doit permettre de réguler la fréquence d’un réseau électrique isolé rendue fortement variable par les écarts de production d’une centrale photovoltaïque par rapport à son engagement de production fourni au jour J-1. 

Nous avons également pris en compte certaines contraintes concernant les véhicules tels que la nécessité d’avoir la batterie suffisamment chargée au moment du départ du véhicule ou encore éviter une sollicitation trop dynamique de la batterie qui risquerait d'accélérer son endommagement. Cette méthode par système multi-agent adaptatif permet de gérer la production des énergies renouvelables de façon plus efficace. Par ailleurs, les processus de décision étant totalement autonomes et décentralisés, cette méthode peut se généraliser à tout dispositif flexible connecté au réseau électrique tel que chaudière, lave-vaisselle, lave-linge...

 

AUTRES PROJETS

Audres DEFIVES

Dalle active et phénomènes thermiques

Les systèmes de chauffage et refroidissement à haute inertie font partie intégrante d’une démarche ancrée dans le développement durable. L’idée d’utiliser l’inertie des bâtiments pour empêcher les brusques variations de température n’est pas nouvelle. Dans l’ancienne architecture par exemple, la circulation d’air au sein de la masse du bâtiment grâce à la ventilation naturelle suffisait bien souvent à conserver des températures acceptables dans les habitations (sans utilisation de groupes froids !). 
L’utilisation de ces émetteurs paraît être une démarche naturelle pour améliorer les impacts du bâtiment sur les aspects environnementaux, sociaux et économiques : 

  • Le stockage d’énergie calorifique dans la masse de la dalle, l’amélioration des caractéristiques de l’échangeur thermique et la mise au point d’une régulation évitant la « destruction » d’énergie sont des points clé pour réduire les consommations énergétiques ; 
  • Les économies d’énergie induites par le stockage de masse, l’utilisation éventuelle de la sur-ventilation nocturne entraînent automatiquement d’importantes économies financières (prix de l’énergie moins onéreux durant les heures creuses) ; 
  • L’amélioration du confort à l’intérieur des locaux grâce aux effets de rayonnement des émetteurs à haute inertie, l’augmentation des hauteurs sous-plafond (pas de faux-plafond pour profiter pleinement des échanges thermiques avec la dalle « active ») permettent de créer un environnement plus agréable et confortable pour l’ensemble des usagers. 

 

Bruno DATO

Un drone intelligent face à l'imprévu

 

Contexte

Nous vivons dans un environnement qui regorge de systèmes artificiels dont le but est de nous assister dans notre quotidien. Toutes ces applications sont développées afin de servir un but précis défini avant leur réalisation. Cependant, il est impossible de prévoir à l'avance toutes les interactions qu'elles auront avec leur environnement. De plus, ces systèmes sont plongés dans un monde dynamique dans lequel divers dispositifs peuvent apparaître et disparaître. Face à ces besoins, il est légitime de penser que dans un futur proche, nous ne serons plus en mesure de concevoir et programmer tous ces systèmes, ils devront alors apprendre à être utiles de façon autonome et réactive.


Aujourd'hui, pour qu'un robot apprenne une tâche ou un service, il a besoin qu'un démonstrateur ou un oracle lui dise ce qu'il est pertinent de retenir, on parle d'apprentissage par démonstration. Cet apprentissage peut s'effectuer par démonstration avec une personne qui le pilote pour lui montrer une tâche à effectuer. Qu'en est-il si le robot se retrouve sans le pilote dans une situation totalement nouvelle ?

 

 

Alexandre PERLES

Surveillance de territoire par essaim de drones autonomes

 

La planification auto-adaptative d’essaim de drones


La cartographie d’un terrain par satellite permet d’observer une zone de taille importante.
Mais c’est une méthode coûteuse, qui ne permet que rarement une observation permanente et peut être perturbée par les nuages.


L’utilisation de drones permet d’obtenir des photos avec un niveau de détail plus important et de manière plus régulière. On suppose une flotte de drones équipés de caméra permettant de prendre en photo une partie réduite du territoire. Mais elle est aussi soumise à de nombreux aléas : ravitaillement régulier de chaque drone, pannes potentielles, rafales de vent perturbant le déplacement, intrus à observer particulièrement.


Dans le système multi-agent adaptatif, chaque drone est un agent qui agit de manière autonome selon des perceptions limitées (une petite parcelle du territoire). Les drones connaissent uniquement la localisation du territoire à observer et sont capables de percevoir les autres drones à proximité immédiate et d’interagir avec eux. À chaque parcelle, l’opérateur peut associer des priorités différentes d’observation : plus la priorité est importante et plus fréquemment un des drones doit l’observer.

 

Catégorie «Membres AIMP/CINOV»

PROJET LAURÉAT

 

UFR de psychologie et amphithéâtre associé

Description

La candidature de WSP se justifie par les solutions apportées par l’ingénierie technique dans la conception et la construction de cet ouvrage à la fois simple dans sa finalité, mais complexe de par les choix architecturaux et les contraintes environnementales et acoustiques auxquelles elle devait répondre.
 
En effet, l'objectif était une réhabilitation lourde mettant en valeur le patrimoine métal et béton de l’université, conçu par l’architecte Georges Candilis dans les années 1960. Érigé en premier, le bâtiment 2, anciennement occupé par l’administration de l’université, a été construit dans l'urgence au début des années 1960, en ossature métallique conformément au souhait de l’architecte. Les autres bâtiments du campus furent ensuite réalisés en béton plutôt qu'en métal pour des raisons économiques ; ils devinrent également emblématiques de ce campus, notamment de par les cheminements extérieurs couverts les reliant.
 
Les solutions ont donc été apportées par l’Ingénierie tout en respectant les critères suivants :
  • Social : en préservant l’existant et mettant en valeur un patrimoine bâti emblématique de l’université plutôt qu'en le rasant,
  • Environnemental : en apportant des solutions contraintes dans un bâti existant, afin d’atteindre les performances énergétiques tout en privilégiant les énergies renouvelables.
  • Economique : en respectant l’enveloppe du Maitre d’Ouvrage avec des matériaux et solutions techniques de qualité, malgré un coût important de désamiantage des bâtiments existants, et des diagnostics très défavorables apparut tout au long du projet.

 

 

PROJET "MENTION SPÉCIALE"

 

 

Conception et construction paramétrique d'un Gridshell en bois

 

Description

La candidature de TERRELL a pour objet la conception et la construction d’un gridshell paramétrique élastique en bois, à caractère éphémère, montable / démontable / réemployable, et pouvant être utilisé aussi bien en intérieur qu’en extérieur. Ce projet a été conçu par Quaternion et est actuellement en développement pour une commercialisation à échelle industrielle avant la fin de l’année 2018. 


L’ouvrage concerné à une emprise au sol d’une cinquantaine de mètres carrés une fois monté pour des dimensions extérieures l*L*h d’environ 7*7*4.5 mètres. La structure est composée d’une grille de lattes de bois à double nappe, assemblée à plat au sol, et mise en forme par levage et rapprochement des points d’appuis. Le caractère éphémère de ces structures permet de les dimensionner suivant le règlement CTS Chapiteaux, Tentes, Structures. 


Une des principales caractéristiques de ce projet vient du développement d’un outil de conception « paramétrique » à destination des architectes. Cet outil leur permet de concevoir, de manière autonome et sans passer par un bureau d’études, des Gridshells fonctionnels, uniquement à partir d’un contour ou d’une surface initiale. Il intègre une étape de formfinding réalisée à l’aide du plugin KANGAROO (développé par Daniel Piker) permettant de déterminer la forme que prendra la structure en fonction de la grille de départ à plat, des conditions d’appuis et du chargement. 


Cette approche paramétrique est d’autant plus pertinente étant donné le caractère variable des formes et surfaces de structures proposées.

 

 

AUTRE PROJET

 

 

Le nouveau parc des expositions de Toulouse Métropole

 

Le nouveau Parc des Expositions et Centre de Conventions de Toulouse Métropole (PEX), donnera à Toulouse un équipement à sa mesure pour accueillir les grandes manifestations : expositions, salons, congrès et conventions et grands évènements. Il s’accompagne d’un programme d’aménagement qui vient renforcer l’offre de la métropole en matière d’accueil d’activités économiques.

Situé à Aussonne, près de la ZAC Andromède et du Musée Aéroscopia de Blagnac, c’est un projet de grande envergure qui placera le PEX au rang de 3ème parc des expositions de France, hors Paris. 


Europolia, société publique locale d’aménagement, a été créée en décembre 2010 par la communauté urbaine Toulouse Métropole et la Région Midi-Pyrénées, assure la maîtrise d’ouvrage de ce projet. LE financement est apporté conjointement par Toulouse Métropole, la Région Occitanie, Le Département de Haute Garonne et Tisséo Collectivités.



 

L’opération sera reconduite à l’occasion des prochaines
Rencontres Régionales de l’Ingénierie les 20 et 21 Février 2019.