GISEMENTS D'AIR

GISEMENTS D’AIR

LA POLLUTION COMME RESSOURCE

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L’air est la problématique de notre époque.

Il est au coeur de tous les débats: politiques, économiques, écologiques, urbains ...

Nous polluons par nos activités et nous transformons l’atmosphère en substance toxique. Comment actualiser l’image de la pollution dans la ville ?

Utilisons les potentiels gisements d’air inexploités comme source naturelle et matérielle de la ville.

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GISEMENTS D’AIR

LA POLLUTION COMME RESSOURCE

1. POLLUTION

QUELQUES CHIFFRES PIC DE POLLUTION À PARIS

2. SYSTÈMES DE FILTRATION DÉCOMPOSITION DE L’AIR VICIÉ

3. STRUCTURES GONFLÉES PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT SYSTÈMES ACTUELS INNOVANTS

4. LE CAS DU RER

LA PRINCIPALE SOURCE DE POLLUTION DANS PARIS

5. BOUCHES D’AÉRATION 6. ATLAS DES TYPOLOGIES 7. BRIBES DU SOUTERRAIN 8. INTENTIONS DE PROJET QUATRE TYPOLOGIES DE BOUCHES

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1. POLLUTION

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QUELQUES CHIFFRES

La pollution représente 0.005% de l’air que nous respirons. Elle est en grande partie produite par l’industrie, le transport et le secteur résidentiel.

Les grands polluants sont les particules fines (PM), le dioxyde de soufre (SO2), et le Monoxyde d’azote (NOx).

Le Dioxyde de Carbone (CO2) est un gaz à effet de serre, il n’est pas considéré comme un polluant atmosphérique, mais il est responsable du réchauffement climatique.

Les scientifiques commencent à répertorier certaines conséquences physiologique de la pollution.

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78% Azote

21% oxygène

0.05% Autres gaz

0.01% NOx

2% Transports ferroviers 8% Agriculture & Naturel

99.75% GES

30% Transports Routiers

30% Industrie

30% Residentiel & Tertiaire

23% Autres

77% CO 2

Schéma de dissection de l’air La quantité globale de polluants correspond en moyenne à 0,05% de l’air que nous respirons Sources données : Association AirParif

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Oxyde d’azote

limite 40 ug/m3 zone supérieure à 45 ug/m3

Dioxyde de soufre

limite 360 ug/m3 zone supérieur à 225 ug/m3

PM 10

objectif 30 ug/m3 zone supérieure à 35 ug/m3

PM 2.5

objectif 20 ug/m3 zone supérieure à 22 ug/m3

Cartographie actuelle des polluants dans la région Île-de-France Sources données : Association AirParif

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700ppm

600ppm

500ppm

SO2 Dioxyde de soude ref

CO2 ref

400ppm

300ppm

NO Monoxyde d’azote ref

200ppm

NO2 ref 100ppm

Pm10 ref Pm2.5 ref

Graphique illustrant la quantité de chaque polluant que l’on retrouve dans l’air ambiant parisien Sources données : Association AirParif, Squales

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Irritation des yeux Gêne olfactif Toux sèche Irritation de la peau Nausées Disfonctionnement pulmonaire

Brûlures d’estomac

Composés allergènes, mutagènes

Schéma des patologies ressenties par certains habitants parisiens. Ceci montre à titre indicatif l’effet de la pollution concentrée sur le corps humain Sources données : les-crises.fr

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PIC DE POLLUTION À PARIS

Il existe des périodes où la concentration de pollution dans l’air ambiant est particulièrement forte : il s’agit d’un pic de pollution. Certaines conditions climatiques sont favorables à son apparition : plus la température est basse, plus l’air vicié se refroidit vite, et donc descend à basse altitude ; sans l’aide du vent pour le disperser, l’air vicié à tendance à stagner.

Ces conditions sont le plus souvent retrouvées juste avant le printemps, pendant le mois de mars. C’est en général à cette période de l’année que nous pouvons observer un pic de pollution.

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Number of days with bad air quality

25 20 15 10 5 0

Feb.

March - 16 -

April

May

June

July

Aug.

Sept.

Oct. - 17 -

Nov.

Dec.

Period of the year

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2. SYSTÈMES DE FILTRATION

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DÉCOMPOSITION DE L’AIR VICIÉ

L’air vicié est composé de plusieurs gazs. Nous connaissons aujourd’hui, dans certains outils du quotidien (pot d’échappement, air conditionné, hotte de cuisine, plante d’intérieur), des filtres capables de traiter chacun de ces composants. En centralisant ces filtres, nous pouvons nous débarasser de la plupart des polluants.

Les principes utilisés sont des réactions physiques (filtre à air pour les particules fines), chimiques ( filtre catalytique et charbon actif pour les monoxydes d’azote et le dioxyde de soufre), et de photosynthèse (végétation pour le dioxyde de carbone).

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FILTRE À AIR

CO NOX HC PM (10-2.5) SO2

FILTRE CATALYTIQUE

CO NOX HC SO2

POLLUTION

WATER - 22 -

CHARBON ACTIF

FILTRE VÉGÉTAL

CO2 N H 2O

O2 N

H 2O PURE AIR

R - 23 -

Air Filter - Polyurethane Foam

Activated Carbon

Catalytic Filter - Ceramics Covered With Palinum

Green Filter

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3. STRUCTURES GONFLÉES

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PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT

Nous connaissons l’image du dôme de Buckminster Fuller au dessus de Manhattan, qui est une vision vulgarisée du traitement de la pollution. Sur ce même schéma, les études sur le gonflable des années 70 visent à nous protéger, d’une certaine manière, de la terre devenue hostile, et propose un monde artificiel plus sain. L’image de l’enveloppe et de l’emballage gonflables présente tout de même de véritables potentiels pour jouer d’un matériau gazeux.

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Diffusion spatiale

Principe physique. La diffusion spatiale d’une matière extensive décrit comment cette matière est distribuée dans l’espace. Cette diffusion couvre normalement les trois dimensions, cependant nous parlons aussi de la diffusion volumique (ou densité de volume).

1,45m3

0,75m3

0,175m3

Communicating Bubbles

Densification

Action. La densification consiste à augmenter la masse volumique d’une substance.

Cela peut être l’ajout de matière dans un volume invariable, ou la réduction d’un volume sans perte de matière.

1436,75m3

392,75m3 Hot Air Balloon

Flexibility

Physical property. The flexibility of a substance is its responsive capacity to expand and to shrink, depending on the amount of matter it has to contain, in order to adapt its shape to the proper form.

0,0001m3

0,0655m3

Rubber Balloon

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Soulagement

Service. Le soulagement consiste à libérer quelqu’un ou quelque chose d’une autre chose ou de faire quelque chose. Il permet de se concentrer sur une action précise et donc permet potentiellement de l’améliorer.

0,035m3

Airbag System

Emballage

Technologie. L’emballage protège un environnement intérieur d’un environnement extérieur potentiellement nocif. Il permet de conserver au maximum les propriétés d’un élément et peut renseigner sur son contenu.

14,15m3

Isolated Bubbles

Détournement

Appropriation. Un détournement est une variation faite sur un objet existant, dans lequel la proposition nouvellement créée a un sens antagoniste ou antithétique à l’original.

0,85m3

Structure Plugged In Air Con Ventilation

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SYSTÈMES ACTUELS INNOVANT

Plus récemment, Le principe de l’ETFE avec un coussin gonflable en double peau permet d’utiliser l’air comme ressource matériel dans les bâtiments les plus modernes.

Il offre des techniques d’assemblages multiples. Le développement de parois d’échelles variées, et les jeux d’opacités offrent des atmosphères propres à un lieu.

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Centre de recherche - Bruther, Caen, France, 2015 FRAC Nord-Pas-de-Calais - Lacaton & Vassal, Dunkerque, France, 2015

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Ecole Centrale SupĂŠlec - OMA, Saclay, France, 2017 Cour de la Forge - VIB Architecture, Versailles, France, 2005

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4. LE CAS DU RER

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LA PRINCIPALE SOURCE DE POLLUTION DANS PARIS

Où trouver des sources d’air pollué dans Paris ?

L’étude suivante se concentre sur les rejets provenant du réseau de RER dans Paris intramuros. En effet, l’air pollué est plus lourd que l’air pur, il tombe logiquement dans les cavités de la ville. Le RER est la plus profonde.

Ces polluants s’accumulent et sont rejetés dans la ville par un système de ventilation.

Nous retrouvons 18 sites de ventilations dans Paris pour le RER de la RATP. Ces sites apparaissent suivant une trame concentrique régulière de 800m le long de ces lignes.

Elles se différencient des bouches traditionnelles du métro par leurs surfaces et leur puissances de ventilation.

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700ppm

SO2 Dio

600ppm

500ppm

SO2 Dioxyde de soude

400ppm

300ppm

NO Mon 200ppm

N

N 100ppm

Pm10 ref

Schéma illustrant la plus forte concentration d Le rapport avec le ligne de référence par polluant so

Sources données : Asso

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oxyde de soude

CO2

e ref

CO2 ref

NO Monoxyde d’azote ref

noxyde d’azote

NO2

NO2 ref

Pm2.5 ref

des polluant dans le réseau souterrain du RER ouligne le dépassement d’un seuil élevé en sous-sol

ociation AirParif, Squales

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Volume d’air rejeté par une bouche d’aération du RER 1 heure : 216 000m3 - équivaut à un cube de 60m de côté 24 heures : 5 184 000m3 - équivaut à un cube de 170m de côté Sources données : RATP, CEGELEC

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Système actuel de ventilation du RER Coupe montrant le chemin de l’air vicié à travers un immeuble factice Une turbine de ventilation, des pièges à son, une grille de sortie en toiture Sources données : Archives RATP, Paul Heinz, interprétation personnelle

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5. BOUCHES D’AÉRATION

Ligne C

Ligne A

Ligne B Bouches d’aération du RER Bouches d’aération du Métro

Ligne E

Ligne D

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6. ATLAS DES TYPOLOGIES

157

10m2

12m2

15m2

1.1 1.2 1.3

20m2

25m2

2.1 2.2

50m2

2.3

40m2

3.1

60m2

65m2

80m2

85m2

90m2

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

12m2

31m2

78m2

Grille faรงade

Edicule

Immeuble factice

1

2

3 - 52 -

72m2

Surface totale de l’emprise au sol des bouches d’aération du RER dans Paris

2

130m2

120m2

120m2

175m2

260m2

285m2

6

3.7

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

Emprise au sol des bouches d’aération du RER dans Paris par typologie

178m2

Grilles au sol 4 - 53 -

Moyenne de l’emprise au sol des bouches d’aération du RER dans Paris par typologie

SAINT-MICHEL

10m2

B 1.1

- 54 -

10

5

1 0

- 55 -

SAINT-MANDÉ

12m2

A 1.2

- 56 -

10

5

1 0

- 57 -

DAUMESNIL

15m2

A 1.3

- 58 -

10

5

1 0

- 59 -

HAUSSMANN

20m2

A 2.1

- 60 -

10

5

1 0

- 61 -

LOUIS XVI

25m2

A 2.2

- 62 -

10

5

1 0

- 63 -

LOUIS-MARIN

50m2

B 2.3

- 64 -

10

5

1 0

- 65 -

MONTORGUEIL

40m2

A B D 3.1

- 66 -

10

5

1 0

- 67 -

LAFAYETTE

60m2

B D 3.2

- 68 -

10

5

1

0

- 69 -

AVE-MARIA

65m2

A D 3.3

- 70 -

10

5

1 0

- 71 -

ABOUKIR

80m2

B D E 3.4

- 72 -

10

5

1

0

- 73 -

PETITES ÉCURIES

85m2

B D E 3.5

- 74 -

10

5

1

0

- 75 -

170 SAINT-DENIS

B D 3.6

- 76 -

10

5

1

0

- 77 -

162 SAINT-DENIS

130m2

E 3.7

- 78 -

10

5

1 0

- 79 -

GRANDE-ARMÉE

120m2

A 4.1

- 80 -

10

5

1 0

- 81 -

BOURSE

120m2

A 4.2

- 82 -

10

5

1 0

- 83 -

COURTELINE

175m2

A 4.3

- 84 -

10

5

1 0

- 85 -

SAINT-JACQUES

260m2

A B D 4.4

- 86 -

10

5

1 0

- 87 -

BASTILLE

285m2

A D 4.5

- 88 -

10

5

1 0

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Façade

Edicule

Daumesnil 75012 Louis XVI 75008 Saint-Michel 75004 Printemps 75009 Saint-Mandé 75012 Courteline 75012 Arc de Triomphe 75116

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Toiture

Grille au sol

AvĂŠ Maria 75004 Quincampoix 75004

Bastille 75012

170 Saint-Denis 75010 Saint-Jacques 75004

162 Saint-Denis 75010 Lafayette 75010

Nation 75012 ?

Aboukir 75004 Bourse 75002 ?

Petites Ecuries 75010 Montorgueil 75002

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7. BRIBES DU SOUTERRAIN

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Nos recherches et les différentes sources d’informations sont difficiles d’accès et souvent confidentielles. Tous les plans souterrains sont des interprétations à partir d’une étude de terrain et de propos recueillis.

Nous avons cependant eu la chance de rencontrer un employé RATP passionné du réseau de transport qui nous partage son savoir et quelques photographies de ses visites sous terraines.

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Photos prises à l’intérieur des réseaux actuels du RER. Pour des raisons de confidentialité, les sites ne sont pas dévoilés.

Bouches d’aérations Sources données : Cegelec, RATP

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Photos prises à l’intérieur des réseaux actuels du RER. Pour des raisons de confidentialité, les sites ne sont pas dévoilés.

Pièges à son, turbines de ventilation Sources données : Cegelec, RATP

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8. PROPOSITION - 99 -

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Le projet a pour ambition de concevoir une structure filtrante à partir de volumes gonflés par l’air vicié du RER. Ces enveloppes permettent de réactiver les 18 sites. Elles résultent de la conception d’espaces génériques, riches et facilement appropriables à tout usage.

Elles s’adaptent au milieu dans lequel elles sont implantées. Tantôt un paysage rayonnant dans le coeur historique de Paris, tantôt un espace des cultures concentré dans un îlot parisien dense.

Ces parois gonflées ont des propriétés exploitables pour amener des lieux de repos et de réflexions dans la ville.

Dans ces nouveaux microclimats, on peut se promener, cultiver, faire une halte, et contempler. L’atmosphère change en fonction des propriétés de l’air traité en pénétrant dans la structure.

On y interroge l’étrange, les propriétés d’une enveloppe afin de créer des univers dont nous sommes acteurs.

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De Déchet à Resource - Quantité disponible de matière Approche Programmatique - De nouveaux microclimats dans Paris

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Structure Filtrante - L’air vicié est traité en traversant quatre filtres Extérieur Intérieur - Jeu d’ombres et de lumières à travers les double parois d’ETFE

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FILTRE A AIR

FILTRE CATALYTIQUE

REPRISE D’AIR PAR VENTILATEUR

Détail technique de la filtration d Le principe est reproductible su

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FILTRE CHARBON ACTIF REPRISE D’AIR

ETFE A OEILLET

ENVOIE DE L’AIR VERS LA VEGETATION POUR FILTRE PHOTOSYNTHESE

de l’air vicié à travers la structure. ur l’ensemble des interventions.

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Coupe Saint-Michel Ecriture technique de la typologie abri

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IsonomÊtrie Saint-Michel Mise en situation de l’abri dans son contexte urbain, sur les quais de Seine

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Coupe Louis-Marin Ecriture technique de la typologie kiosque

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IsonomĂŠtrie Louis-Marin Mise en situation du kiosque dans son contexte urbain, sur le Boulevard Saint-Michel

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Coupe Lafayette Ecriture technique de la typologie maison de quartier

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Isonométrie Lafayette Mise en situation de la maison de quartier dans son contexte urbain, au sein d’un îlot d’habitation dense

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Coupe Saint-Jacques Ecriture technique de la typologie serre

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IsonomĂŠtrie Saint-Jacques Mise en situation de la serre dans son contexte urbain, au pied de la tour Saint-Jacques

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SOURCES DE DONNÉES Recycling city https://issuu.com/extremecities/docs/recycling_city Utopies Ecologie https://drive.google.com/file/d/0B1uHKdRbSMjvWlh2SFl4M1llQUk/view Gonflable http://www.architects-of-air.com/gallery/the-design.html http://www.ecoredux.com/creativedoc_28_01.html http://www.peniqueproductions.com/index.php/peniqueteam/statement/ http://loop.ph/ AJS aeroland http://www.jeanpauljungmann.fr/ http://www.cloudsao.com/MARS-ICE-HOME Archive métro https://archive.is/www.metro-pole.net https://www.symbioz.net/index.php?id=4 http://rte-france.maps.arcgis.com/apps/Embed/index.html?webmap=02d413bcbe184384ba424fc40f9b8ce8&extent=-11.8692,40.3171,16.4975,52.9519&home=true&zoom=true&scale=true&legend=true&disable_scroll=false&theme=light Pollutions métro, RER et extérieur https://www.les-crises.fr/la-pollution-de-l-air-dans-le-metro/ Interview http://temoins.respire-asso.org/temoignages/ 145 rue Lafayette https://www.franceculture.fr/emissions/creation-air/de-facade http://paulheintz.fr/travaux http://www.gerphau.archi.fr/spip.php?auteur3 CO2 Dioxyde de Carbone http://www.rtflash.fr/co2-pour-chauffer-et-climatiser-zones-urbaines/article https://mrmondialisation.org/un-mur-geant-pour-filtrer-le-co2-de-lair/ SO2 Dioxyde de Soufre http://pollution-so2.e-monsite.com/pages/iii-les-moyens-de-lutter-contre-les-emissions-de-so2.html No Oxyde d’Azote http://www.futura-sciences.com/planete/actualites/terre-fibres-charbon-actif-filtrer-nox-atmospherique-3301/

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