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FAIRE 2017

Architecture et Biodiversité - Penser un nouvel écosystème urbain

Chartier Dalix

Etudes de nouveaux prototypes d’éléments de façade accueillant la biodiversité et qui prennent en compte des qualités thermiques performantes afin de concilier isolation par l’extérieur et colonisation par le vivant.

Etudes de nouveaux prototypes d’éléments de façade accueillant la biodiversité et qui prennent en compte des qualités thermiques performantes afin de concilier isolation par l’extérieur et colonisation par le vivant.

JUIN 2021
COLONISER L'ARCHITECTURE PAR LE VIVANT, PARIS 5
Installation de trois parois biodiversitaires

L’accélérateur de projets innovants FAIRE concrétise son accompagnement de la recherche engagée par l'agence Chartier Dalix, lauréat de l’appel à projets en 2017, en soutenant la réalisation de trois prototypes de murs « biodiversitaires », accueillis par le Muséum d’Histoire Naturelle rue de Buffon dans le 5e arrondissement de Paris, pour expérimenter l’accueil du vivant dans des constructions en pierre sèche, brique ou monomur. Chacun des matériaux s’agencent de telle manière qu’un espace libre intérieur est ménagé pour accueillir le substrat. Cette opération est rendue possible par la présence d’éléments de chaînage latéraux qui retiennent les deux parties du mur. L’ensemble forme une paroi complète, à la fois structurelle et fonctionnelle. En plus d’ouvrir un espace entre les différentes parties du mur maçonné, des ouvertures de taille variable sont réservées en façade.

La pierre, est utilisée ici sans mortier. A l’image des vieux murs en pierre sèche, sur lesquels la végétation spontanée prospère, le prototype est construit avec une technique traditionnelle, qui entrecroise les pierres et adapte leur gabarit à la hauteur. Réalisé par des artisans de la Fédération française des professionnels de la pierre sèche, ce mur est conçu avec des pierres réemployées et recyclées issues du Dépôt des matériaux de la ville de Paris. Plusieurs natures de pierre ont été utilisées : du granit et du porphyre provenant des anciens pavés parisiens, ainsi que du calcaire des berges de Seine. La composition hétéroclite du mur sert à la fois à sa structure porteuse, tout en présentant une diversité d’aspect (couleurs, homogénéité de surfaces, etc..).

La brique constitue un matériau propice à l’accueil du vivant par ses propriétés physico-chimiques (porosité et ph).Sa mise en œuvre offre une grande diversité de formes à partir d’appareillage multiples. Le prototype est conçu selon un appareillage « traditionnel sauvage » que nous avons revisité en collaboration avec l’entreprise. Le moucharabieh qui accueille les végétaux en façade est tenu structurellement par une couche de brique porteuse en partie arrière du mur. Le jeu de panneresses et de boutisses s’entrecroise afin d’assurer la stabilité de l’ensemble tout en permettant au système de recevoir de nombreux vides mis en connexion. 
La liaison des vides est fondamentale dans le système, quel que soit le matériau. C’est elle qui assure une part de la continuité écologique, de la transmission hydrique et de la circulation des mycorhizes. 
Par ailleurs, l’une des caractéristiques de la brique est la souplesse de la matière permettant différents moulages en fonction des besoins. Ici, les boutisses (briques transversales) ont été rallongées par l’entreprise pour pouvoir tenir les différentes couches entre elles: le moucharabieh en façade, la couche de substrat interne et le mur porteur. 

Le monomur est intéressant ici en tant que module structurel standard, présent dans le système constructif de nombreux endroits du globe. Peu onéreux, son système alvéolaire joue un rôle isolant dans la construction. Son système de chambres peut servir de « réservoir » pour le vivant. Aussi, l’aspect cassant de ce matériau pourrait offrir de nombreuses possibilités d’amélioration du système d’accueil du vivant, tout en introduisant une richesse sculpturale (voir par ex le travail de Vincent Mauger). Par ailleurs, sa mise en œuvre, relativement simple et peu technique permet d’envisager des expérimentations variées à différentes échelles. 

Mesures
Le pavillon a été instrumenté avec l’aide de chercheurs en Sciences des sols de l’Institut pour la Recherche et le Développement (IRD). L’instrumentation permet de mesurer :
- Les conditions météorologiques : mesures du rayonnement solaire (en W/m²) ; de l’intensité des pluies (mm/h) ; de la température (C°) et de l’humidité (%) de l’air ; de la vitesse du vent (m/s),
- La teneur en eau du substrat à trois niveaux (bas, milieu et haut) dans les murs avec 18 capteurs d’humidité.
La communauté végétale implantée sous forme de semis au printemps 2021 est suivie et mise en relation avec les données relevées. Avec l’analyse statistique de ces données, nous pourrons établir des effets entre les différents prototypes, selon leur orientation, mais aussi établir des tendances entre le bas et le haut d’un même mur.


OCTOBRE 2017
EXPERIMENTATION AVEC LE LABORATOIRE DE RECHERCHE CEMEX


Dans le cadre de sa collaboration avec le laboratoire de recherche de CEMEX, devenu partenaire du projet, l'agence s'est rendue à Bienne pour expérimenter différents types de béton en intégrant des poches de substrat et des négatifs pour figurer les différents accidents ou reliefs susceptibles d’accueillir faune et flore en façade.
Rapporté à Paris, le premier prototype baptisé FAIRE a été coupé en deux au labo pour permettre l'observation de l’évolution des semences dans le réseau formé par les boules de terre. Cette première observation mis en exergue l'incapacité du le béton poreux utilisé en couche de surface à permette à l’eau de s'infiltrer assez longtemps dans le bloc. 
LES ACTEURS DU PROJET

Chartier Dalix architectes
Frédéric Chartier est architecte, co-fondateur de l’agence d’architecture Chartier-Dalix créée en 2008. Pascale Dalix est architecte, titulaire d’un DEA d’urbanisme, et co-fondatrice de l’agence. Sophie Deramond est architecte et docteur en littérature. Directrice de l’agence Chartier-Dalix, elle dirige également le studio de recherche.

A l’initiative de l’agence d’architecture Chartier Dalix, les prototypes sont réalisés avec le soutien de l’accélérateur de projets innovants FAIRE porté par le Pavillon de l’Arsenal avec le soutien de la Ville de Paris, la Caisse des dépôts, MINI et EDF. L’expérimentation est suivie par Delphine Lewandowski dans le cadre d’une thèse accueillie chez Chartier-Dalix et dirigée par le CESCO (Muséum national d’Histoire naturelle) et le laboratoire GSA (Ecole d’architecture Paris Malaquais). Cette recherche sur des murs capables de favoriser l’accueil de la biodiversité sur les bâtiments est conduite en comparant trois systèmes : un prototype en briques Monomur (Bio’bric) réalisé par l’entreprise Sylvamétal; un prototype en briques (Rairies Montrieux) réalisé par la Société BYN ; et un prototype en pierres réemployées et recyclées (Dépôt des Matériaux de la Ville de Paris) réalisé par des artisans de la Fédération FFPPS. La toiture végétalisée et le substrat à l’intérieur du mur ont été fournis par Le Prieuré.



FAIRE 2017 – 2021 : CHRONOLOGIE

En 2017, ChartierDalix est lauréat de l’appel à projets FAIRE pour une recherche sur l’accueil du vivant en architecture. Un partenariat avec Philippe Clergeau, du Museum d’Histoire Naturelle, Marc Barra de l’Agence Régionale pour la Biodiversité et l’entreprise TOPAGER, conduisent à une première expérimentation en béton. L’entreprise CEMEX propose à l’équipe de lancer une série de prototypes innovants dans son laboratoire de recherche en Suisse. Les prototypes sont rapportés à Paris et ensemencés par TOPAGER.

En 2019, une thèse CIFRE est accueillie à l’agence sur le thème des murs « biodiversitaires » tels qu’imaginés par Chartier-Dalix.
Menée par Delphine Lewandowski la thèse est co-dirigée par Robert Le Roy du laboratoire GSA de l’école d’architecture Paris-Malaquais et Philippe Clergeau du laboratoire CESCO du Museum d’Histoire Naturelle.

Le mur « biodiversitaire » est une nouvelle typologie de système de végétalisation verticale destiné à favoriser la biodiversité en ville dense en accueillant une faune et une flore locales. Plutôt que d’un jardin vertical généralement composé de plantes exotiques, il s’agit d’un mur habité avec une qualité architecturale unique, qui donne l’opportunité aux plantes de s’installer durablement et qui est plus autonome que les systèmes hydroponiques du « mur végétal ».

L’originalité de ce système par rapport aux systèmes de végétalisation verticale existants est la continuité d’un réseau de substrat à l’intérieur du mur et l’épaisseur de la couche surfacique du mur. Le substrat est protégé par une couche surfacique épaisse d’une dizaine de centimètres et percées de cavités dans lesquelles les plantes se développent.
La conception du réseau continu de substrat dans le mur, vise à la fois la continuité écologique d’un substrat « vivant », et la rétention de l’eau, afin de permettre aux plantes de s’y développer de manière pérenne, grâce à un espace plus grand dédié aux systèmes racinaires.

En 2020, l’agence met au point un mur « biodiversitaire » en vêture béton avec l’entreprise CBC dans le cadre du projet de Siège pour l’APHP.

En 2021, des prototypes maçonnés en pierre, brique et monomur, sont installés au 43 rue Buffon. Cette installation reçoit le soutien de l’accélérateur de projets innovants FAIRE porté par le Pavillon de l’Arsenal.


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