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Matières, matériaux, matérialités

Impacts environnementaux des matériaux et procédés de mise en oeuvre et influences sur la conception architecturale. Projet réalisé entre 2007 et 2011, concrétisé sous la forme de 3 thèses de doctorat de l'Université de Toulouse (École doctorale MEGeP) soutenues en 2010 et 2011.

Contexte institutionnel de mise en place du projet

L'Executive master européen Architecture et Développement Durable est la formation post-diplôme la plus ancienne de l'Ensa de Toulouse. Il est dispensé depuis 1996 en partenariat avec le LOCI de l'Université Catholique de Louvain-la-Neuve (UCL). Les 2 laboratoires supports de cette formation de spécialisation pour architectes et ingénieurs, le LRA et Architecture et Climat, ont mis en place sur la même période la préparation de 5 thèses de doctorat (3 à Toulouse et 2 à Louvain) sur la même thématique prospective : impacts des matériaux et conception architecturale.

La production toulousaine s'est effectuée dans le cadre de 3 thèses complémentaires, initiées avec l'appui de Jean-Pierre Ollivier dans le cadre de la mise en place de l'École doctorale MEGeP.

1- la thèse de Laure Fernandez

Soutenue en 2010, co-encadrée par Sylvie Lorente (professeur à l'Insa) et Frédéric Bonneaud, a fait un large bilan des connaissances éparses sur les différents critères et indices qui permettent de caractériser l'ensemble des impacts environnementaux des matériaux et des procédés de mise en œuvre. Elle décrit ensuite toute la complexité à agréger un grand nombre d'indices, afin de contribuer à informer des non-experts (les concepteurs de projets architecturaux) sur la qualité environnementale des matériaux et procédés utilisés au démarrage de la conception d'un projet. La structure d'un logiciel a été développée à cet effet.

2- la thèse de Nathalie Tornay

Soutenue en 2011, co-encadrée par Luc Adolphe (professeur à l'Insa) et Frédéric Bonneaud, a analysé les modes opératoires au début de la conception de projets architecturaux. Elle en a retiré différents questionnements et attentes des concepteurs dès lors qu'ils réfléchissent à l'emploi de tel ou tel matériau. Les dimensions sensibles, esthétiques (explicitées avec le concept de matérialité) et économiques ont été explicitées. La structure d'une base de données a été réalisée afin de guider les concepteurs dans leurs choix tout en les informant explicitement sur les conséquences environnementales de différentes variantes d'un même projet.

3- la thèse de Marc Méquignon

Soutenue en 2011, co-encadrée par Luc Adolphe (professeur à l'Insa) et Frédéric Bonneaud), a interrogé les différentes indices environnementaux des matériaux de projets d'habitats toulousains anciens. Il a croisé ces connaissances issues de l'ingénierie avec d'autres issues des sciences de la gestion afin d'évaluer le coût global (environnemental et économique) de matériaux sur des longues durées, courantes à Toulouse (50 ans, 100 ans, 150 ans, 200 ans...). Cette contribution aboutit, du point de vue méthodologique, à un outil d'évaluation innovant puisque jamais établi auparavent. Elle vient par ailleurs bousculer certaines règles expertes en prouvant que les matériaux et procédés de structures en pierre ou en terre cuite peuvent être les plus intéressants dans le cas de projets qui durent (au moins un siècle).

L'ensemble de ces 3 thèses a abouti à de nombreuses publications dans des conférences internationales à comités de lecture et dans des revues de rang A.

Financement

Ministère de la culture (1,5 bourse de thèse), Région Midi-Pyrénées (1/2 bourse de thèse), Ministère de l'enseignement supérieur (1 détachement le temps de la réalisation d'une thèse). 

Période de réalisation

2007-2011.

Partenariat

Thèses réalisées au LRA, avec l'appui du LMDC pour les inscriptions administratives à l'École doctorale MEGeP (Université de Toulouse).

Implications au sein du LRA

  • Laure Fernandez, implication de 3 ans ETP entre 2006 et 2010
  • Nathalie Tornay, implication de 3 ans ETP entre 2007 et 2011
  • Marc Méquignon, implication de 3 ans ETP entre 2007 et 2011
  • Sylvie Lorente, professeur à l'Insa de Toulouse et chercheur au LMDC, direction de la thèse de Laure Fernandez
  • Luc Adolphe, direction des thèse de Nathalie Tornay et de Marc Méquignon
  • Éric Blanc, ingénieur Insa de Toulouse, responsable du département conception environnementale à SETEC, membre du comité de suivi des thèses de Laures Fernandez et Nathalie Tornay
  • Frédéric Bonneaud, co-endadrement des 3 thèses