Le rapport de fin d'étude présente un projet de construction durable à Thiès, Sénégal, mené par l'école des métiers de l'environnement dans le cadre d'un stage au sein de la société Cap Terre. Il aborde la nécessité d'adapter les savoir-faire occidentaux en matière de bâtiment durable au contexte sénégalais, en tenant compte des spécificités culturelles et climatiques. L'objectif est de créer des bâtiments respectueux de l'environnement tout en répondant aux besoins des futurs occupants.

1. Ecole des Métiers de l’Environnement
Campus de Ker Lann – Rennes
35170 BRUZ
Tél. : 02.99.05.88.00
www.ecole-eme.fr
Formation Ingénieur GIE en 5 ans
Auteur : PEREZ Hugo I4 - 4ème année cycle ingénieur
Année : 2015-2016
Correcteur : HULOT Dany
Version N°1 du.29/07/2016
Rapport de fin d’étude
Projet d’étude de construction performante et durable au Sénégal.
11 allée du bâtiment – 35000 - Rennes
http://cap-terre.com/

3. Remerciements
Je tiens à remercier toutes les personnes du groupe BETOM qui ont contribué au succès
du stage.
Je remercie plus particulièrement toute l’équipe Cap Terre, Mme MOTREFF Agnès, Mme
REGENT Hélène et Mme PRETER Isabelle, pour leur accueil, leur esprit d’équipe qui m’ont
beaucoup aidé et en particulier mes maîtres de stage Mme BRIFFAUD Aline et Mr MAUNY
Patrick pour leurs confiances.
Je remercie également mes collaborateurs Mr EL PENE Kabir et Mr FONTAINE Lucas
sur ce projet avec qui le travail est agréable et enrichissant.
Je tiens à remercier également le peuple sénégalais qui fut très accueillant lors de mon
voyage.
Je remercie Mr HULOT Dany qui m’a accompagné durant ce stage en répondant à
l’ensemble de mes interrogations avec réactivité.
Enfin, je remercie vivement toutes les personnes rencontrées pendant le stage, Mme
M’BAYE Yacine (Association de la Voute Nubienne), Mr GUILLEMAIN Franck (Groupe Lamotte)
et Mr CLOUCHE Patrick (Senesol Energy) pour le temps passé ensemble et le partage dans leurs
expertises lors des différents rendez-vous.

4. Contenu
Introduction .............................................................................................................................................. 1
1. Etudes des différents besoins pour un bâtiment durable au Sénégal ............................................. 4
1.1. La conception bioclimatique................................................................................................4
1.2. Analyse du bâtiment durable Sénégalais et situation initiale du projet ...............................6
1.3. Les acteurs et enjeux du projet .........................................................................................12
2. Savoir-faire acquis au sein de l’entreprise ..................................................................................... 14
2.1. Capacité d’analyse............................................................................................................14
2.1.1. Analyse de site .............................................................................................................14
2.1.2. Suivi d’un chantier propre.............................................................................................16
2.1.3. Carnet d’entretien.........................................................................................................17
2.2. Les études techniques ......................................................................................................18
2.2.1. Etude des ponts thermiques.........................................................................................18
2.2.2. Calcul réglementaire.....................................................................................................21
2.2.3. Analyse de cycle de vie ................................................................................................23
2.2.4. Héliodons......................................................................................................................24
3. Avancement et perspectives du projet de construction ................................................................ 26
3.1. Mise en place du projet .....................................................................................................26
3.2. L’avancement et les réflexions sur le projet ......................................................................28
3.3. Suite du projet et perspectives..........................................................................................33
Conclusion ............................................................................................................................................... 35
Glossaire .................................................................................................................................................. 37
Références bibliographiques ................................................................................................................... 39
Fiche compétences .................................................................................................................................. 41
Annexes ................................................................................................................................................... 42
Résumé .................................................................................................................................................... 48

5. 1
Introduction
De nos jours, climatologues et autres experts sont d’accord sur le dérèglement de la Terre.
L’effet de serre est bel et bien présent depuis des dizaines d’années, incomparable avec les
longues périodes de réchauffement puis de refroidissement que notre planète a vécu depuis sa
création. Les changements climatiques sont bien réels et s'accélèrent. En arrêtant dès maintenant
toute émission de CO2 dans l’atmosphère, ces modifications climatiques seraient toujours
présentes. Les avis divergent sur les changements à venir. On parle d’augmentation de la
fréquence des catastrophes naturelles, une intensification des périodes sèches et humides ou
encore des dérèglements thermiques avec une montée des eaux accrues. On reste alors prudent
sur les pronostics mais le réchauffement climatique est arrivé [1].
Un des secteurs le plus concerné par ces enjeux est celui du bâtiment. Cela se traduit en
chiffre. Dans les pays développés, la construction correspond à 40% des émissions de CO2, 37%
de la consommation d’énergie et 40% des déchets produits [1].
Pour faire redescendre ces chiffres et lutter contre les différentes pollutions le Grenelle de
l’environnement a pointé des objectifs pour les dix prochaines années. Les quatre enjeux
principaux tirés du Grenelle de l’environnement sont les suivants :
- L’énergie dans la construction : Construction de logements neufs, bâtiments tertiaires et
publics à très haute performance énergétique, soit moins de 50kW/m2
, voire même à
énergie passive ou positive. La rénovation thermique des bâtiments est aussi à l’ordre du
jour avec l’intégration des énergies renouvelables grâce notamment à des incitations
financières.
- L’aménagement d’éco-quartiers : Une nouvelle organisation des villes est indispensable
pour lutter contre les différentes pollutions et limiter l’impact environnemental des nouveaux
centres urbains.
- La dynamisation de la filière bois : S’orienter vers de nouvelles certifications et normes
pour des constructions en bois avec notamment une gestion durable de celui-ci.
- La réorganisation de l’ingénierie, notamment publique : Les clauses
environnementales sont intégrées dans les marchés publics ainsi que des coûts carbone
dans les décisions et projets publics.
Tous ces objectifs s’inscrivent parfaitement dans le développement durable tels qu’il a été
énoncé dès 1987 dans le rapport Bruntland (Bruntland, 1987) : « le développement durable est un
développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre les droits des générations
futures ». Il doit s’envisager dans un équilibre complexe entre des enjeux sociaux (équité sociale),
des enjeux économiques (compétitivité) et des enjeux proprement environnementaux (l’action
humaine sur l’environnement). Il faut multiplier les actions environnementales dans le bâtiment en
suivant les différents objectifs vus ci-dessus sans pour autant diminuer la compétitivité [1].

6. 2
La consommation d'énergie dans les bâtiments et les moyens d'en limiter l'usage, tout en
garantissant un confort admissible par les occupants, fait bien évidemment partie des questions
centrales. Si des solutions techniques peuvent constituer des débuts de réponse, reste que le
comportement des occupants, leurs capacités d'adaptations, jouera un rôle clé quant à leurs
efficacités.
Ainsi, de nombreux acteurs rentrent en jeu pour des projets de constructions innovants ou
du moins, plus respectueux de l’environnement. La structure accueillante de ce stage est en effet
dans ces perspectives. Cap Terre est une société de conseil en environnement et urbanisme. Le
bureau d’études, filiale du groupe BETOM, se compose d’une équipe d’environ 50 collaborateurs,
implantée sur 5 agences à travers la France, architectes, urbanistes, paysagistes et ingénieurs de
l’environnement. Leurs missions sont d’accompagner les acteurs locaux publics et privés dans
l’élaboration de leurs projets intégrant des objectifs de qualité environnementale et urbaine. Cela
passe par définir des ambitions et performances compatibles avec le contexte local, élaborer les
documents présentant les objectifs souhaités, proposer leur traduction opérationnelle afin de
permettre la réalisation des projets d’aménagement.
La mission dite « fil-rouge » de ce stage est alors particulière. Elle se porte sur un projet de
construction au Sénégal, dans la ville de Thiès. Cap Terre est sollicité pour assister un maître
d’ouvrage privé à monter un projet de bâtiment le plus respectueux de l’environnement possible.
Le but de la mission est donc d’accompagner le maître d’ouvrage dans de nombreux choix
pendant la conception et la construction. La particularité du projet, outre sa localisation pour un
bureau d’étude travaillant principalement sur le territoire français, est qu’il s’agit d’un projet de
recherche et développement. Cette mission est basée sur l’échange et le partage. Le stage est
alors découpé en deux temps bien distincts. Le stagiaire effectuera de nombreuses missions en
appui des chefs de projets ce qui l’aidera pour une amélioration des connaissances et
compétences dans le bâtiment durable. Grâce aux différents acquis, à l’aide des chefs de projets
et des logiciels disponibles, le stagiaire pourra en retour travailler sur la mission au Sénégal en
étant un minimum encadré.
Précurseur du développement durable, avec des valeurs comme l’engagement et la
solidarité, Cap Terre répond donc positivement à cette mission. Elle apporte un sens au travail
effectué avec des notions de partage, solidarité et d’aide envers un pays anciennement français
sous l’Afrique-Occidentale française.
Colonisé de 1895 à 1958, le Sénégal a gardé naturellement des points communs avec la
France. La deuxième langue parlée par la majorité des habitants est le français après la langue
nationale qui est le wolof. Bien évidemment, ces points communs se comptent sur les doigts d’une
main. Après l’indépendance du 4 Avril 1960 et l’officialisation de la fondation du Sénégal le 20 Aout
suivant, le pays s’est donc développé à sa manière. Tout fonctionne alors différemment. Au-delà
des aspects techniques rencontrés dans le stage, des connaissances acquises ainsi que les
compétences, l’adaptation est un des points clef de la réussite du projet.
Les compétences et connaissances obtenues au cours du stage seront à mettre en valeur
au sein du projet en Afrique subsaharienne. Seulement, hormis le thème du bâtiment durable, tout
fonctionne différemment. La réglementation n’est pas la même, les interlocuteurs ont des
compétences et connaissances différentes ainsi qu’un mode de communication autre, le climat, la
manière de construire, de vivre etc. La capacité d’adaptation, importante voir indispensable pour
les futurs ingénieurs, devra alors être mise en œuvre. Au cabinet mondiale de recrutement de

7. 3
dirigeants EGON ZEHNDER, Claudio Fernandez Araoz « considère aujourd’hui que le potentiel,
c’est-à-dire la capacité à s’adapter et d’évoluer dans des rôles et des environnements de plus en
plus complexe, est l’indicateur de succès le plus important à tous les échelons hiérarchiques, tant
au niveau des cadres moyens que hauts dirigeants et du conseil d’administration [3] ». Il sera
donc demandé une grande capacité d’adaptation tout au long de ce stage pour jongler entre les
missions confiées par Cap Terre, cette mission fil rouge et une intégration réussie au sein de
l’entreprise.
Le développement durable, le bâtiment et l’adaptation sont donc les trois axes de travail
clefs durant le stage. Ils sont regroupés au sein de la mission « fil rouge » et dans la problématique
suivante :
Comment transposer les savoir-faire occidentaux du bâtiment durable
en Afrique subsaharienne ?
Dans un premier temps, une appropriation du sujet du bâtiment durable sera faite avec une
recherche plus particulière sur le contexte sénégalais ainsi que les enjeux du projet. La deuxième
partie portera alors sur les missions effectués pour Cap Terre, avec comme résultats, les
compétences et connaissances acquises. Pour finir, la dernière partie portera sur l’avancement du
projet avec toute la valeur ajoutée que le stagiaire a pu apporter. Evidemment, ce projet pris à ses
débuts, la durée de stage n’est pas suffisante pour le voir aboutir. La notion d’adaptation sera
abordée avec tous les problèmes rencontrés et les solutions pour les résoudre. C’est ici le principal
enjeu du stage. Après l’appropriation du domaine technique du bâtiment, il faut alors le remettre en
œuvre et l’adapter au Sénégal, avec si possible, des valeurs ajoutées en tant que futur ingénieur
génie de l’environnement.

8. 4
1. Etudes des différents besoins pour un bâtiment durable au
Sénégal
1.1. La conception bioclimatique
Avant de se pencher sur le cas particulier du Sénégal, il faut d’abord énoncer ce qu’on
entend par une approche écologique et durable de l’habitat ou du bâtiment au sens large. On ne
peut étudier le bâtiment durable en s’attardant seulement sur la problématique thermique résolu
par le chauffage ou le rafraîchissement. Du même principe que le développement durable, ce sont
plusieurs piliers sur lesquels il faut travailler, en gardant un équilibre, pour obtenir le meilleur
résultat. Le travail en amont et une approche écologique permettra de limiter les apports
complémentaires nécessaires au chauffage ou à la climatisation.
Dans cette optique, l’habitat ou le bâtiment est considéré comme un organisme vivant dans
son environnement. Il y a alors de nombreuses interactions entre l’organisme et son
environnement qu’il faut prendre en compte. L’objectif est de créer une enveloppe bâtie « vivant
avec son climat » comme il était fait autre fois (tour iranienne, case en terre etc.). Cette idée se
développe depuis les années 1970 et porte le nom de bioclimatisme. Au-delà du traitement
thermique, les facteurs économiques, environnementaux, sanitaires, esthétiques, sociaux et autres
rentrent en compte dans la construction. Tous les facteurs ont la même importance. Donner la
priorité à l’un d’entre eux entraîne la sous-évaluation des autres paramètres et déséquilibre la
construction en dépit de la performance thermique recherchée. Chaque habitat possède un
équilibre unique entre le projet d’y habiter et son environnement.
Cet équilibre s’effectue par le biais de cinq pôles représenté par le schéma ci-dessous :
Figure : 1 Représentation des cinq pôles nécessaires à l’approche bioclimatique

9. 5
Les habitants
Parmi tous les objectifs attendus par l’habitant, son confort thermique est une des premières
exigences. Seulement celui-ci, contrairement aux idées reçues, n’est pas lié seulement à la
température de l’air. Le confort thermique est aussi influencé par des facteurs d’ambiance ou des
données psychologiques et culturelles. Le but est que l’habitant vive avec son bâtiment et ne soit
pas un simple consommateur. Il doit participer à l’adaptation de l’habitat aux variations de
l’environnement en fonction des heures et des saisons. Plus le consommateur sera actif, en
ouvrant les rideaux plutôt que d’allumer la lumière en raison d’un temps éclairé par exemple, plus
les objectifs seront faciles à atteindre.
Le lieu
Les ressources climatiques entourant la construction caractérisent le lieu. Dans tous les projets,
qu’ils soient de réhabilitation ou de construction, l’intégralité des paramètres formant le climat sont
à étudier. Le climat est formé du macroclimat, les caractéristiques d’une vaste zone géographique,
et du microclimat reprenant toutes les particularités du site de la construction : obstacle proche
réagissant avec les vents, les rayonnements solaires, l’orientation du terrain… Toutes ces
données vont aider à tirer profit du climat et d’en limiter ces côtés négatifs.
La forme architecturale
La forme architecturale a une forte influence sur la composante thermique. Tout en respectant les
exigences du bâtiment comme les circulations, vues extérieures et autres lumières, la forme doit
faciliter le confort thermique :
- En s’adaptant au différentes caractéristiques du terrain.
- En tirant profit des éléments positifs du climat et en limitant ces éléments négatifs.
- En disposant les pièces de façon intelligentes selon leurs besoins thermiques.
- En utilisant des techniques bioclimatiques pour tirer encore plus des profits du climat
comme les serres ou s’en protéger comme les murs capteurs.
Les matériaux
Tous les matériaux formant le bâtiment endossent des rôles thermiquement différents. Certains
matériaux ont les propriétés nécessaires pour rafraîchir l’habitation et d’autres pour réchauffer
celle-ci. Cela dépend si le matériau est capable de stocker la chaleur ou la fraîcheur ainsi que de
son déphasage. Plus le déphasage est grand plus le matériau mettra du temps à restituer la
chaleur ou la fraîcheur. La problématique est alors que le matériau doit être adapté tout au long de
l’année suivant les saisons. En guise d’exemple, un très bon isolant de toiture peut s’avérer
efficace en France durant l’hiver pour éviter les déperditions mais il peut ainsi provoquer
d’importantes surchauffes l’été en empêchant la fuite des calories. Toutes ces propriétés
thermiques peuvent évoluer pendant le temps de vie du matériau selon son entretien ou s’il est
affecté à l’humidité issue de la condensation. La connaissance parfaite des matériaux est
primordiale pour pouvoir en tirer le plus de bénéfice possible.
La mise en œuvre
L’efficacité des choix effectués en amont de la construction (matériaux, forme architecturale…)
dépendent largement de leur mise en œuvre pendant la construction. Cette mise en œuvre est à
prendre en compte dès le début d’un projet. On ne peut penser à des solutions techniques sans se
soucier si la mise en œuvre est possible ou non selon les compétences locales mobilisés.
L’exemple le plus frappant se situe au niveau des ponts thermiques. Selon son exécution lors de la
construction, les résultats des déperditions thermiques peuvent énormément différés au détriment
de la performance thermique du bâtiment.
Les fluides et les énergies
Une fois le bâtiment terminé, les fluides et énergies représentent toutes les entrées et sorties de
l’habitation ayant un rôle pour le bâtiment. C’est alors l’énergie nécessaire pour chauffer ou
rafraichir mais c’est aussi les arrivés d’eaux, l’électricité pour les auxiliaires etc. Ce pôle est alors
intimement dépendant des quatre précédents. Si les autres pôles ont été intégrés de façon

10. 6
équilibré, les fluides et les énergies ne sont plus qu’utilisés en terme d’appoint pour atteindre les
exigences thermiques et énergétiques fixées. Le chauffage est alors apporté par les calories
gratuites procurées par le rayonnement solaire et les systèmes d’optimisation thermique comme
des systèmes de ventilation ne deviennent que des « assistants » utilisés exceptionnellement. Une
bonne conception bioclimatique peut se traduire par une construction tendant vers l’autonomie où
les fluides et énergies sont quasi nuls voir nuls grâce à la conception [4].
Cette approche du bâtiment durable est donc adaptable à tous les climats et modes de vie.
On remarque surtout une différence de problématique thermique entre les pays chauds et les pays
froids. L’un a la problématique de capter et distribuer un maximum de calories pour minimiser les
besoins de chauffage et l’autre possède la problématique inverse pour minimiser les besoins de
climatisation. C’est d’ailleurs sur cette dernière que nous allons nous pencher au Sénégal.
1.2. Analyse du bâtiment durable Sénégalais et situation initiale du projet
La démarche bioclimatique débute par une phase de découverte et d’exploration des
données locales du projet mais aussi du contexte global. Cette étape est indispensable avant de
commencer le projet afin de maîtriser le sujet pour optimiser au maximum toutes les rencontres
avec les acteurs du projet (architecte, maître d’ouvrage etc.).
Le Sénégal est un pays d’Afrique de l’Ouest bordé par l’océan Atlantique à l’ouest, la
Mauritanie au nord, le Mali à l’est ainsi que la Guinée et la Guinée-Bissau au Sud. La Gambie
forme une quasi-enclave dans le Sénégal, pénétrant à plus de 300km à l’intérieur des terres. Ce
pays Sahélien représente une superficie de 196 722 km2
pour une population estimée à environ
14,3 millions d’habitants dont environ 40,3% habitent dans des zones urbaines (recensement
2013). La république du Sénégal compte parmi les pays les plus stables d’Afrique et connait des
alternances politiques pacifistes à travers ces différents présidents. C’est aujourd’hui Macky Sall
qui représente le Sénégal jusqu’en 2019.
Figure 2 : Localisation du Sénégal en Afrique de l’Ouest [5]
Le Sénégal voit sa croissance stagnée depuis 2006 avec un taux de croissance bien
inférieur à la moyenne de l’Afrique subsaharienne (6% contre 3,3% pour le Sénégal). L’économie
sénégalaise a donc du mal à se lancer par rapport à ses pays voisins. Diverses raisons peuvent
justifier ce retard. Le territoire ne possède pas d’abondantes ressources naturelles ce qui poussent
à l’importation. De plus, on retrouve un taux de pauvreté avoisinant les 47% avec une hausse
entre 2006 et 2011 selon une enquête réalisée auprès des ménages. Ces paramètres
s’accompagnent d’un accroissement démographique annuel de 2,5% et d’un PIB en dessous du
seuil espéré pour lutter contre la pauvreté au Sénégal [6].

11. 7
Le Sénégal arrive dans une période importante de son histoire puisqu’il se trouve devant de
grands défis tout en rentrant dans la troisième phase de transition démographique. Cette transition
est due à une baisse de la natalité et de la mortalité dans le pays. La pyramide des âges amène
donc à évoluer avec un grand nombre de jeunes et d’adultes pour une minorité d’enfants et de
personnes âgées. L’objectif de cette période est alors de profiter de la jeunesse de sa population.
Cette période porte le nom de dividende démographique. Tous les pays n’arrivent pas à en profiter
pour accélérer leur croissance. Le ralentissement de la croissance démographique ainsi que
l’arrivée de toute une génération dans l’âge de travailler inverse la balance avec la population à
charge (enfants et personnes âgées). La population devient donc extrêmement productive car elle
peut assurer un maximum de production économique sans devoir trop investir pour les enfants ou
personnes âgées. On peut alors espérer de cette période une forte croissance économique [7].
C’est donc dans ce contexte que se place le bâtiment sénégalais, avec de plus en plus de
construction ainsi que de main d’œuvre et une population qui a tendance à migrer vers les villes.
Mais il réside le problème de pauvreté qui se traduit souvent par des problèmes de logement. Il
faut alors veiller à ne pas reproduire les erreurs de Dakar, la capitale sénégalaise. Lors du
développement urbain de cette grande ville, de nombreuses cimenteries ont incité à construire
« tout béton ». En guise d’exemple, nous retrouvons le siège de Sonatel qui a été inauguré en Juin
2015. Ce siège est à l’image des nouveaux immeubles de Dakar, toute la façade est en verre et
exposée vers l’Ouest. L’après-midi, le soleil reflète dessus et les surchauffes sont fréquentes.
L’architecture d’origine est abandonnée au fur et à mesure des années. Dans d’autres villages par
exemple, certains ont gardé le banco (terre crue) mais la toiture est en zinc, symbole de richesse.
Si les murs sont en ciments, c’est un signe de richesse plus élevé.
Le professeur et architecte Sénégalais Papys Fall énonce que son pays « cherche toujours
à copier (mal) l’Occident alors qu’il y a énormément de potentialités. L’Europe le fait pour réduire
ses coûts et pour avoir des constructions économiquement et thermiquement efficaces. A Dakar,
très sincèrement, l’aménagement urbain est raté. Ce qui avait été fait au début des indépendances
jusqu’après les années 80 n’était pas si mal. Après, l’anarchie s’est installée, les gens construisent
un peu n’importe comment. Nous n’avons plus d’espace de vie. Il n’y a plus d’aires de jeu, ni de
lieu de rencontres dans les quartiers. Nous n’avons plus de poumon vert à part le parc de Hann
qui se rétrécit. Vous allez dans la plupart de grandes villes européennes, dans chaque quartier il y
a un parc. Ce qui n’est pas le cas à Dakar. Et nous créons alors la délinquance : quand nos
enfants n’ont pas d’espace de rencontre, ils vont le chercher ailleurs en prenant la rue. » [8].
Le bâtiment durable est alors un moyen de continuer l’aménagement urbain en répondant à
différentes problématiques environnementales, sociales et économiques. Une fois le contexte
situé, il est important d’étudier les différentes ressources locales qui doivent nous servir pour
construire et faire vivre le bâtiment, en commençant par le climat.
Deux saisons se distinguent durant l’année sénégalaise. De Juin à Octobre vient la saison
des pluies avec une importance des précipitations plus marquée du Sud au Nord. En moyenne,
entre 1960 et 1990, les précipitations de Juin à Octobre sont de 700mm, soit 140mm par mois. Le
mois d’Août est le plus marqué avec 230mm. Les températures sont alors assez stables, aux
alentours de 28°C. De Novembre à Mai, c’est au tour de la saison sèche de s’installer. Celle-ci est
caractérisée par une absence de précipitations et des températures comprises entre 24°C et 31°C.
Toutes ces données sont résumées sur le schéma ci-dessous :

12. 8
Figure 3 : Moyenne mensuelle de températures et précipitations du Sénégal entre 1960 et 1990 [9]
Le deuxième facteur, qui est lui-même lié au précédent, sont les vents. Il en existe
différents types qui apparaissent selon les saisons et qui ont des caractéristiques différentes. Il est
alors important de maîtriser au maximum ce phénomène pour en adapter au mieux le bâtiment. Le
Sénégal connaît l’alternance de trois flux dont les déplacements sont facilités par la platitude du
relief.
L’anticyclone des Açores provoque un vent de direction nord à nord-est nommé l’Alizé
maritime. Ce flux, variant du frais au froid en hiver, est humide avec une très faible amplitude
diurne.
Le deuxième flux, de direction est, est la branche finissante du vent précédent. L’Harmattan
provoque une grande sécheresse lors de son parcours continental. L’amplitude diurne est ici
importante car si le vent est chaud voir torride le jour, il devient frais ou froid la nuit. De fines
particules de sables et des poussières l’accompagnent tout au long de son trajet, on parle alors de
« brume sèche ».
Le dernier vent du trio provient de l’Atlantique sud avec l’anticyclone de Sainte-Hélène. Son
trajet maritime rend la Mousson particulièrement humide. Arrivant lors de la période estivale avec
une direction sud-est – nord-ouest, le flux s’assèche plus ou moins rapidement en fonction de sa
pénétration vers l’intérieur du territoire sénégalais. Avec des températures plus élevées que l’Alizé
maritime, ce vent comporte par contre des amplitudes thermiques assez faibles [10].
Ainsi le Sénégal suit un régime d’Alizés toute l’année caractérisé par des vents très
constants et réguliers. Ces trois vents agissent à différentes périodes. L’Harmattan, d’octobre à
mai, est responsable de vents assez forts mais disparaît par la suite de juin à septembre, la
période d’hivernage, invitant la vitesse moyenne à baisser. Cependant, malgré un vent de faible
vitesse moyenne, il arrive durant la période d’hivernage d’observer de vents très forts, voir
destructeurs, dus aux tempêtes et autres orages. Selon des études entre 1988 et 2000, ce sont les
mois d’avril et mai les plus ventés (5-6 m/s). Les vents tombent ensuite entre 3 et 4,5 m/s.
Tous ces phénomènes climatiques sont dépendants d’un facteur principal qui est le Soleil.
Ce dernier point est essentiel pour comprendre le climat Sénégalais. L’ensoleillement au Sénégal
est stable tout au long de l’année. La période d’hivernage offre un peu moins de soleil que la
saison sèche, avec Août comme mois le moins ensoleillé de l’année. Cependant la différence
entre le potentiel solaire le plus faible en Août et le plus fort en Mars est seulement de 25%. Cette
différence en Europe (entre Décembre et Juin) est par exemple de 250%. Le Sénégal est l’un des
pays les plus ensoleillé du globe avec plus de 3000 heures d’ensoleillement par an. Sur la période
de 1980 à 1997, l’insolation moyenne varie de 7,1 h/j pendant la saison pluvieuse où le ciel est
toujours nuageux à 8,8 h/j pendant la saison sèche où le ciel est bien dégagé. Quant à la radiation,

13. 9
la valeur moyenne mensuelle la plus élevée est de 2462 J/cm2
et se situe dans la période allant de
Mars à Juin, alors que la plus faible est de 1340 J/cm2
correspondant aux mois de Juillet à Février
[11].
Ces nombreux facteurs vont nous suivre tout au long du projet, de la conception à
l’utilisation en passant par la construction. Le but étant de construire et vivre avec le climat et non
contre lui. L’environnement doit devenir une force pour le bâtiment et cet environnement nous
donne des billes pour construire avec les matériaux locaux que nous trouvons proche possible du
lieu de construction. Le Sénégal possède 6 matériaux en quantité suffisante pour aider à la
construction :
La terre
On la retrouve sous deux formes :
- Argile : Plusieurs groupes composent les minéraux argileux avec seulement deux
contenants les principaux constituants de l’argile pour l’industrie céramique. Les briques
d’argiles, tuileries et poteries sortant de cette industrie utilisent les groupes de minéraux de
la kaolinite et des illites. Le Sénégal possède un gisement assez large se trouvant en sous-
sol. Ce potentiel important n’est que très peu exploité mais peu devenir une très belle
alternative pour le futur. On retrouve plusieurs zones d’exploitations prometteuses comme
celle de Sébikotane où les gisements affleurent entre la route nationale et la voie ferrée.
Les principaux emplois de l’argile sont la terre cuite (briques pleines et creuses, tuiles de
couvertures, carreaux de sols…) et la terre crue (briques pleines et creuses, murs pleins,
enduits…)
- Latérite : La répartition de la latérite au Sénégal est importante entre les graveleux, argiles
et cuirasses latéritiques. Le degrés d’induration* (définition disponible en fin de rapport) des
matériaux vont de l’état presque meuble jusqu’à l’état de bloc dur résistant au marteau. La
construction routière se développant au Sénégal, on retrouve une très forte demande en
matériaux latéritiques, bien plus forte que les capacités de production. Dans le bâtiment, la
latérite est principalement utilisée pour la fabrication de blocs taillés.
La paille
Le nom commun paille regroupe, dans le domaine de la construction, des herbes graminées, une
plante annuelle d’environ 80 centimètres de hauteur. Typique de la savane, elle se récolte dans les
terres du Sénégal oriental. Néanmoins, les 5 077 000 hectares de savane sont souvent la proie
des incendies lors de la saison sèche [12].
Un autre type de paille présent au Sénégal est le Typha. L’embouchure du fleuve du Sénégal est
envahie par cette plante exotique. A la suite de recherches, cette plante s’avère avoir des
propriétés thermiques intéressantes dans la construction. Un plan important d’arrachage est alors
lancé au Sénégal puisque le Typha représente un volume approximatif de 3 milliards de tonnes de
matières fraîches. Ce volume pouvant alors être transformé en isolant. C’est un potentiel non
négligeable pour le pays qui peut se débarrasser de cette plante tout en la valorisant en matériaux
isolant mélanger avec d’autres liants et des produits industriels. La transformation de cette plante
en ressource locale aiderais les acteurs dans la lutte contre le changement climatique et
amènerais un nouveau marché de construction innovant. On rentre parfaitement dans le thème de
la construction durable. Dans un futur proche, des petites unités industrielles peuvent être mises
en place par des entrepreneurs pour les matériaux à base de Typha. La certification des produits
Typha-Ciment et Typha-Terre est en cours et ces matériaux pourraient d’ailleurs être intégrés dans
la nouvelle réglementation sénégalaise sur l’efficacité énergétique dans les bâtiments [13].
La paille et le Typha peuvent donc servir comme couverture, construction de cloisons, faux
plafonds, murs, blocs préconstruits compressés ou composites, isolation phonique et thermique.
La paille présente des qualités thermiques certaines, sans toutefois se distinguer par son
excellence. Son coefficient de conductivité est en effet compris entre 0,050 et 0,075 W/m.K selon

14. 10
le conditionnement. C’est de plus un matériau thermorégulateur et hygrorégulateur* avec de bonne
performances phoniques [12].
Le bois
De nombreux types de bois sont disponibles au Sénégal :
- Eucalyptus : Arrivé d’Australie, l’implantation de l’Eucalyptus a été scientifiquement
contrôlée, contrairement au Typha, dans les années 1970. Cet arbre à croissance rapide
résiste à des terrains pauvres en eau ce qui a permis son adaptation rapide au climat
sahélien. Ce bois est transformé en bois d’œuvre dans tout le pays par des procédés
artisanaux ou industriels. L’eucalyptus constitue alors une activité créatrice d’emplois et de
ressources servant à la fabrication de pâte à papier, principale utilisation de ce bois.
- Filao : De même origine que l’Eucalyptus, ce bois est aussi capable de coloniser des sols
très pauvres en éléments minéraux. Planté volontairement au Sénégal, on en retrouve 11
000 ha régulièrement renouvelés en cas de peuplement trop vieux.
- Neem : En provenance d’Asie tropicale, le Neem est très résistant et donc adapté au climat
sahélien. On en retrouve aussi en ville avec des pépinières publiques pour faciliter les
plantations urbaines et multiplier aisément les productions.
Ces bois d’œuvre représentent un marché important au Sénégal attirant divers
entrepreneurs privés intéressés par ces différentes essences.
- Bois d’importation : On retrouve du bois d’importation, venu notamment de la Côte-
d’Ivoire, réputé pour sa qualité, son coût et sa disponibilité. La production locale étant
inférieure à la demande, l’importation de ces essences sont indispensables. Seulement 5%
des besoins sénégalais sont couverts par la production locale or que l’on estime un
potentiel en bois de service approximatif à 49 millions de m3
dont 1,225 millions de m3
annuelle accessible à l’exploitation. Un fort potentiel est donc disponible pour remplacer
l’importation à condition d’une utilisation durable de ces essences.
Les principaux emplois du bois sont des charpentes de toitures, structures porteuses murales,
habillages muraux, menuiseries portes et fenêtres, planchers intérieurs et decks extérieurs.
Textile
Originaire d’Inde, le cotonnier est souvent cultivé dans les pays chauds comme le Sénégal. Le
principal objectif de ces cultures est de récupérer les fibres qui entourent les graines à maturité du
fruit. Il existe une trentaine d’espèces sauvages ainsi que quatre espèces cultivées sur le territoire
sénégalais. Le Sénégal se place parmi les acteurs incontournables du marché mondiale grâce au
volume de coton produit. En 2005, les exportations sénégalaises pesaient plus de 10% dans le
marché mondial, plaçant le pays au deuxième rang des producteurs. Seulement, aucune industrie
textile n’est capable de valoriser localement la fibre produite, ce qui entraîne l’exportation de cette
matière première sans valeur ajoutée. Le coton est essentiellement utilisé pour les tentes et
parasols, brises soleil, toitures textiles, rideaux et tapisserie.
Pierre
Différents types de pierre sont recensés au Sénégal. Leurs disponibilités et utilisations sont
différentes d’une pierre à l’autre :
- Calcaire : Le calcaire Lutétien et le calcaire du Paléocène sont les deux types de
gisements principaux au Sénégal. D’origine sédimentaire, le calcaire est disponible sur des
sites exploités pour la production de granulats et ciment. Le gisement de calcaire est
important sur tous les sites non-exploités. Utilisée comme granulat pour le ciment ou en
bloc de pierre pour la construction, cette pierre est aussi exploitée en maçonnerie
d’élévation ainsi que pour les revêtements intérieurs et extérieurs.

15. 11
- Basalte : Le basalte est une roche volcanique utilisée dans les travaux publics. Son
exploitation dans la région de Dakar est totalement interdite depuis 1972. Sa production est
essentiellement localisée à Diack. Au vu des sites non exploités, la Direction des Mines et
de la Géologie lance une mission permettant d’identifier tous ces sites et de les certifier. La
demande sénégalaise pour le basalte est en hausse dans certains secteurs (granulats,
béton de sable, chaussée et chemin de fer). Une exploitation en pierre taillée est possible
mais elle est freinée par la forte demande de basalte pour la composition d’un béton haute
performance.
- Marbre : Pierre colorée par la présence d’oxydes métalliques, le marbre est une pierre
d’origine calcaire très cristallisée. De nombreux types de marbre sont disponibles au
Sénégal. Ils diffèrent par leurs couleurs et leurs duretés. 167 000 tonnes sont toujours
disponibles dans les réserves. Adaptée au polissage, cette pierre d’ornement est utilisée
pour les revêtements muraux, de sols et dans des pièces spéciales comme la cuisine et la
salle de bain.
- Grès : Le grès provient de l’agrégation et la cimentation de grains de sable. Cette roche
cohérente et dure peut se tailler facilement. Cette propriété est pratique pour son utilisation,
cela permet de la retrouver sous différentes épaisseurs avec des dimensions variables. Elle
possède de nombreux coloris en fonction de sa teneur en métaux. Avec une ressource
totale estimée à 3 millions de tonnes sur trois sites différents, le grès est employé sous
forme de sable ou granulat dans la fabrication du béton, dans les réseaux divers et le
drainage. Il est plus rarement utilisé en pierre d’ornement à la façon du marbre.
- Granite : Le granite fait partit des roches magmatiques profondes. On les retrouve en
affleurement après érosion. Malgré sa présence, elle n’est pas toujours exploitable dans les
couches profondes. Les réserves sénégalaises sont peu importantes et c’est la Mauritanie,
bien reliée au Sénégal, qui exploite cette roche avec de nombreuses carrières. Grâce à ses
différents coloris (beige, gris et rose), le granite est utilisé en revêtement de sol ou mur
maçonnés. Il est même possible d’en retrouver sous forme d’escaliers et vasques de
lavabos.
Chaux
Le dernier type de pierre présent au Sénégal est la chaux. On en retrouve deux grandes
catégories se différenciant avec la composition. Le calcaire lacustre, en faible profondeur, est
composé avec une teneur en SiO2 à 70% ainsi que 10 à 50% de CaCO3. Le calcaire dolomitique
se différencie avec des liants hydrauliques*. La production de chaux provient du calcaire où le
gisement utile est évalué à 84 millions de m3
. On le retrouve dans les matériaux modernes de
construction (béton cellulaire et briques silico-calcaires) mais la chaux est aussi employée en liant
de maçonnerie, enduits de surface et peintures [12].
Tous ces matériaux font partis entière des ressources locales du pays, au même titre que
le climat ou le dividende démographique. Avec la prise de connaissances de tous ces facteurs
(environnement, sociales, économique), le décor du projet est posé. Il va falloir composer avec
tous ces éléments pour construire un bâtiment rentrant dans la philosophie sénégalaise,
économiquement viable et respectueux de l’environnement. Les différents acteurs composant le
projet devront donc bien comprendre les enjeux pour en tirer un profit maximum.

16. 12
1.3. Les acteurs et enjeux du projet
Parmi tous les acteurs du projet, l’initiative revient au maître d’ouvrage, ici un particulier
sénégalais. C’est en effet pour lui que le projet est réalisé. Commanditaire du projet, c'est lui qui
définit le cahier des charges et par conséquent les besoins, le budget, le calendrier prévisionnel
ainsi que les objectifs à atteindre. Pour réaliser son projet, le maître d'ouvrage fait appel à un
maître d'œuvre et peut par ailleurs se faire aider d'une maîtrise d'ouvrage déléguée pour le gérer
au mieux. Donneur d'ordre, il suit le projet durant toute sa réalisation, il est le dernier à intervenir si
besoin lors de la réception, puisqu'il en est à la fois le pilote et le propriétaire. La construction du
bâtiment dépendra donc de ces différentes orientations et de son cahier des charges. Sur la
parcelle libre de 300m2
, son souhait est de construire un bâtiment, modèle d’un point de vue
environnemental, dédié aux logements locatifs. Ce bâtiment de 5 étages (R+4) devra être
constitué d’au moins 50% de T31
, le reste étant à partager entre T2 et T4. Les locataires ciblés
sont des cadres et leurs familles. Les appartements recherchés sont donc des appartements avec
un grand confort (parking, terrasse, équipements électroniques, climatisation…). Durant le projet,
l’objectif est d’employer un maximum les moyens locaux, de la main d’œuvre à l’architecte en
passant par les matériaux. La livraison du bâtiment est attendue en 2018.
Toutes ces attentes devront être assurées par les différents acteurs participant aux projets.
Cap Terre est ici en assistance à maitrise d’ouvrage. En collaboration avec deux architectes, l’un
français et l’autre sénégalais, le projet se met en place rapidement. Si il y très peu d’enjeux du côté
des acteurs français, ils sont bien réels et importants sur le lieu du projet.
En suivant les trois piliers du développement durable, nous retrouvons différents enjeux qui
se centrent autour du futur bâtiment. Tout projet immobilier demande un investissement financier
de base. C’est donc le premier enjeu qui est économique. Pour que le projet soit rentable, il faut un
retour sur investissement afin d’éviter une perte financière. Une étude de marché aux alentours de
Thiès a été effectuée pour s’assurer du besoin de logements et de quels types de logements en
particuliers. Ce sont des informations qui aident à concevoir le projet et qui évite un investissement
manqué, sans clients potentiels. L’enjeu économique est aussi valable pour la ville de Thiès. A
70km de Dakar, avec une autoroute quasi-construite, la ville de Thiès attire les cadres et les
différents investisseurs. De plus, un nouvel aéroport vient d’être ouvert à proximité ainsi qu’une
zone économique spéciale intégrée (ZESI). L’objectif du développement de la région de Thiès est
d’offrir un « cadre physique, juridique et fiscal incitatif ainsi que des infrastructures modernes de
classe internationale pour en faire le principale centre d’affaires de l’Afrique de l’Ouest pour attirer
les investissements ». A moindre échelle, le projet immobilier se monte en cohérence avec
l’évolution de la région dont il est dépendant. Toutes ces activités vont permettre aussi de créer
des opportunités de travails. Cet aspect déborde sur les différents enjeux sociaux du projet.
En voulant utiliser la main d’œuvre locale, on peut espérer améliorer des conditions de vies
en offrant un premier travail par exemple. De la main d’œuvre non qualifiée pourra alors être
formée aux métiers du bâtiment, notamment sur les matériaux locaux. Cela pourra alors offrir des
opportunités plus variées et ils pourront à leur tour former ou accompagner sur le chantier d’autres
apprentis ouvriers. Ce projet prend d’autres dimensions sociales avec une volonté de partage,
notamment de connaissances avec le développement durable. Une phase de communication est
prévue pendant le chantier pour sensibiliser les habitants au développement durable et à
l’environnement. Cela peut permettre de faire évoluer les mentalités proches, notamment au
niveau de l’environnement.
Hormis les économies d’énergie grise que le bâtiment peut fournir, il améliorera le parc
immobilier de Thiès. Avec très peu d’exemple de construction durable, le but est de mettre en
valeur le bâtiment pour qu’il devienne un modèle. Cela amènera peut-être d’autres investisseurs à
suivre le chemin que ce soit en construction neuve ou réhabilitation pour améliorer en globalité le
1
Taille des logements en France

17. 13
parc immobilier. Une amélioration du parc peut permettre de grandes économies d’énergies et un
gain d’argent dû aux faibles charges utilisées, pour d’autres investissements visant à protéger
notre environnement.
L’équilibre entre les trois piliers n’est tout de même pas simple. La principale problématique
se pose sur les matériaux de construction. En exemple, pour le volet environnemental, la terre
locale serait le bon matériau. Seulement, il est difficile de monter au-dessus de R+1 pour ce type
de bâtiment. Cette contrainte s’oppose avec l’aspect économique où pour plus de rentabilité le
bâtiment est souhaité en R+4. Un compromis est alors à trouver.
Globalement, le projet de construction durable est un des pionniers à Thiès, voir au
Sénégal. C’est ici que repose tout l’enjeu. Outre les risques économiques qui sont à titre personnel
pour l’investisseur, ce projet a des enjeux pour la ville et le pays. Il doit montrer la voie vers une
construction durable pour que d’autres emboîtent le pas. Cela peut créer du travail, booster
l’économie locale (matériaux locaux, main d’œuvre locale…), servir de prévention sur les
économies d’énergie, gestion des déchets et de l’eau. C’est en fait l’enjeu des éclaireurs dans
n’importe quel domaine, où cela peut ouvrir de nombreuses portes et alternatives ou en fermer une
bonne partie.
Il faut alors de bonnes compétences et connaissances du bâtiment en général avant de
pouvoir transposer les savoir-faire dans la construction durable au Sénégal. C’est donc au sein de
Cap Terre, à travers des nombreuses études en soutien des chefs de projet, que des
compétences et connaissances ont été acquises. Toutes ces différentes missions ont pu aider à
appréhender un sujet complexe et de pouvoir travailler en fil rouge sur le projet au Sénégal.

18. 14
2. Savoir-faire acquis au sein de l’entreprise
Au sein de Cap Terre, trois compétences au sens large ont été sollicitées et améliorées à
travers les différentes missions. Ce sont les capacités à analyser, étudier et s’intégrer dans
l’entreprise. Ces trois compétences se sont peu à peu améliorées, ont permis plus d’efficacité dans
le travail effectué et une meilleure compréhension de la problématique posée.
2.1. Capacité d’analyse
2.1.1. Analyse de site
La capacité d’analyse se retrouve dans plusieurs phases lors d’un projet du bâtiment. Elle
est importante pendant la phase de conception jusqu’à la fin de vie du bâtiment en passant par sa
construction et son utilisation. La première analyse à effectuer est donc pendant la phase
conception.
Engagé dans un contrat cadre avec ESPACIL, Cap Terre effectue des analyses de sites
conformément aux référentiels QUALIPROM NF2
Habitat et NF Habitat HQE™3
. NF Habitat est le
repère de qualité et de confiance pour un logement sain, sûr et confortable (qualités techniques
essentielles, qualités des services et de l’information aux particuliers). NF Habitat HQE™ est le
repère de performance pour un habitat durable, offrant une bonne qualité de vie, en interaction
avec son territoire, énergétiquement et économiquement performant, dans le respect de
l’environnement. Ces analyses de site sont essentielles pour obtenir l’une des deux certifications
[14].
Ces analyses de site consistent en une recherche bibliographique ainsi qu’une visite de
site. Cela se passe pendant la phase programmation. A ce moment, aucuns travaux n’ont
commencé. Il se peut d’ailleurs qu’il y est des bâtiments ou autre à démolir, présent sur la parcelle.
Le but est d’identifier les opportunités et contraintes du site et de minimiser les « mauvaises
surprises » en phase conception voire en phase réalisation en étudiant un certains nombres de
points.
Dans un premier temps le milieu physique est étudié, c’est-à-dire la topographie du sol
grâce au plan géomètre et la nature du sol souvent donnée par des études géotechniques de
BRGM4
. On retrouve ensuite le climat avec les données d’ensoleillement, de précipitations et des
vents dominants. Cela permet d’avoir un apriori sur la facilité d’atteindre un confort thermique,
d’estimer si un système de récupération d’eau de pluie est utile et de prendre en compte les vents
dominants dans la conception du projet. Une attention est aussi portée aux écosystèmes
environnants, faunes et flores, spécifiquement quand une zone d’intérêt écologique, faunistique et
floristique (ZNIEFF) est à proximité. Cela peut avoir des incidences sur la construction selon la
distance à cette zone ou si une espèce protégée est présente. L’environnement plus général du
bâtiment est répertorié à travers les sites industriels, les activités ou la nature du voisinage.
Certaines mesures sont à prendre si la parcelle se trouve à proximité d’un monument historique
protégé ou une ICPE5
classée SEVESO. Il se peut aussi que le site ait anciennement était pollué
par d’anciennes installations. La base de données BASOL a répertorié tous les sous-sols pollués
pour éviter justement des problèmes de construction sur ces sites. Les visites permettent
d’appréhender l’atmosphère, le contexte urbain et de prendre en compte le type constructif des
habitations voisines.
2
Norme Française
3
Haute Qualité Environnementale
4
Bureau de Recherches Géologiques et Minières
5
Installation Classée pour la Protection de l’Environnement

19. 15
C’est donc ici le côté nuisance pour l’usager qui rentre en jeu. Elles peuvent être
acoustiques, visuelles ou olfactives. Les nuisances acoustiques sont étudiées avec les
infrastructures routières à proximité et leurs classements sonores donnés par les différentes
préfectures. Si la parcelle est impactée, il faudra alors définir un affaiblissement acoustique par
façade. Les autres nuisances ou non sont constatées sur place. Des risques pour les usagers
peuvent aussi exister sur une parcelle. On y retrouve les risques naturelles avec les tempêtes,
inondations, séismes, radon, feux de forêts, mouvement de terrain ou sanitaire lié aux espèces
allergène et autres insectes. Certains risques sanitaires sont aussi liés à l’air extérieur, les
différentes pollutions et les ondes électromagnétiques provoquées par des antennes relais ou
autres. La dernière catégorie est le risque technologique. Celui-ci est caractérisé par le transport
de matières dangereuses par voies routières, ferrées, oléoducs ou gazoducs* qui passent à
proximité de la parcelle. On analyse alors tous ces types de risques pour les prévenir et les
atténuer au maximum.
Il est ensuite étudié l’accessibilité de la parcelle, on regarde les différentes infrastructures
de transport parmi les routes, pistes cyclables, chemins piétonniers, réseaux ferrés etc. La même
chose est effectuée pour les réseaux disponibles avec leurs possibles utilisation comme les
réseaux des eaux usées et potables, réseaux électriques, éventuellement de gaz et les voiries et
réseaux divers (VRD). Il est important d’avoir ces informations dès le départ pour imaginer les
différentes manières de se raccorder aux réseaux ou alors trouver des solutions si aucun réseau
n’existe. On analyse alors les éventuelles ressources locales pour de l’autoconsommation comme
tous types d’énergies renouvelables ou de valorisation de déchets. Des informations sur la collecte
des déchets et les différents transports en commun sont aussi ajoutés. Ce sont des points
pratiques qui peuvent orienter la construction ou donner des idées au maître d’ouvrage.
L’ensemble de ces thématiques est détaillé dans un document unique d’analyse de site et
repris en synthèse en fin de document sous forme d’un tableau « atouts/contraintes » pour une
lecture aisée des conclusions.
Figure 4 : Exemple de tableau synthèse d’analyse de site

20. 16
Cette recherche bibliographique permet d’analyser tous les risques potentiels, les points
négatifs mais aussi les atouts que peut contenir une parcelle dédiée à la construction. Elle est
assez complète et demande un travail de recherche des différentes données et de synthèse.
Chacune de ces données est alors traitée, analysée et jugée utile ou non à introduire dans
l’analyse de site. Elle permet de survoler tous les points importants pour débuter un projet de
construction sereinement après avoir étudié les possibles contraintes et atouts. Au-delà de la
certification, cette étape est nécessaire pour bien partir dans un projet de construction.
Cet esprit d’analyse peut aussi être effectué durant la construction, lors d’un suivi de
chantier propre. C’est aussi une des missions où Cap Terre intervient.
2.1.2. Suivi d’un chantier propre
L’enjeu d’un chantier propre est de limiter les nuisances causées par le chantier de
construction ou de démolition au bénéfice des ouvriers, des riverains et de l’environnement :
- Réduction des nuisances perçues par le personnel du chantier, les riverains, les usagers
de la voie publique, les professionnels du quartier.
- Préservation de l’environnement et réduction des impacts du chantier sur le milieu
environnant.
Suivi par un responsable chantier propre, un plan d’organisation chantier propre est mis en
place afin de :
- Limiter les risques et les nuisances engendrées par les travaux (plan de circulation, mode
de communication en phase chantier…) vis-à-vis du voisinage.
- Limiter les pollutions de proximité lors du chantier.
- Satisfaire à la réglementation concernant la gestion des déchets de chantier.
Les missions du responsable chantier propre sont alors de synthétiser les fiches de
préparation chantier propre fourni par les entreprises avant le commencement des travaux. Ces
fiches sont à réaliser en amont. A travers diverses réunions, il faut dans un premier temps
présenter la démarche chantier propre et sensibiliser les entreprises. Cette démarche est
importante pour être sûr d’avoir un bon retour ainsi qu’un réel engagement des entreprises.
Ensuite il faut mettre en place les moyens d’évacuation des déchets, identifier les poubelles de tri
des entreprises des corps d’état secondaires à chaque étage et définir les critères de financement
en cas de gestion mutualisée. C’est en quelques sortes l’organisation du chantier.
Ensuite, il est demandé à toutes les entreprises participantes au chantier de fournir
obligatoirement les FDS6
des produits dangereux utilisés sur le chantier, les FDES7
des matériaux
utilisés et les BSD8
des déchets produits sur le chantier. On retrouve sur la fiche de préparation
diverses parties sur la prévention et stockage des déchets, sur l’élimination des déchets,
l’utilisation des produits dangereux et la réduction des nuisances et impacts environnementaux. Le
regroupement et la synthèse de ces fiches permettent d’avoir un aperçu de tous les
matériaux/produits utilisés sur le site ainsi que les déchets produits. Cela permet d’analyser les
différentes solutions mises en œuvre pour limiter l’impact sur l’environnement et peut-être creuser
sur des pistes d’amélioration.
Il faut ensuite formaliser le suivi environnemental du chantier. Une fois commencé, il est
important de continuer à suivre le chantier et de rester dans une démarche d’amélioration
continue. On effectue le suivi environnemental de façon mensuelle, lors des réunions de chantier,
afin de vérifier que les engagements pris par les entreprises dans les fiches de préparation de
chantier sont bien respectés. Une rubrique spécifique chantier propre est alors intégrée au
6
Fiche de Données de Sécurité
7
Fiche de Déclaration Environnementales et Sanitaires
8
Bordereau de Suivi des Déchets

21. 17
compte-rendu de réunion. La dernière mission est d’informer et sensibiliser tous le personnel des
entreprises. La communication écrite avec des affiches sur le chantier ou orale est donc
importante. La communication orale se fait lors des visites, qui peuvent être inopinées, sur le
chantier. Cela permet d’avoir un contact direct avec les acteurs du chantier et de maintenir une
attention sur les engagements à tenir.
Cette mission de chantier propre permet de voir le chantier du début à la fin en étant sur le
terrain. Il permet de découvrir son organisation en général et les difficultés de mise en œuvre.
L’organisation est alors importante pour la gestions des déchets par exemple.
2.1.3. Carnet d’entretien
L’entretien du bâtiment a un impact non négligeable sur la suite de ses performances
énergétiques et son impact sur l’environnement. Cap Terre met donc à disposition un carnet
d’entretien, une fois le bâtiment livré. La demande de ce carnet se fait généralement dans une
démarche HQE de la part du client, qui garantit alors la durée de vie du bâtiment et son bon
entretien. Ce « carnet d’entretien du bâtiment » a pour ambition de décrire les caractéristiques de
l’établissement et d’indiquer les bonnes pratiques à tenir afin de veiller dans le temps au maintien
de leurs performances environnementales. Dans un premier temps, les bonnes pratiques à
adopter par les utilisateurs sont détaillées pour optimiser le fonctionnement du bâtiment. Le
gestionnaire pourra ainsi s’appuyer sur ce document pour informer les utilisateurs sur les
dispositions à prendre pour maintenir les performances environnementales du bâtiment. Dans un
deuxième temps, l’ensemble des installations techniques sont détaillées pour permettre au
gestionnaire de bien connaître le fonctionnement du bâtiment. Enfin, les modalités d’entretien et de
maintenance sont précisées de façon à accompagner le gestionnaire dans le suivi et le maintien
des performances du bâtiment. Le comportement ainsi que la bonne utilisation des équipements
mis en place jouent un rôle important dans la réduction des impacts environnementaux.
L’ensemble des informations récupérées sont issues des DOE9
des entreprises et des
« Règles de l’art Grenelle Environnement 2012 » du Grenelle de l’Environnement. On recherche
alors dans les différents lots des informations pour l’entretien/maintenance telles que le type de
contrôle, les entretiens préventifs et les interventions. Une périodicité est attribuée à chaque type
d’actions, allant d’une action journalière à annuelle. On notifie également les impacts sanitaires et
environnementaux de l’entretien en cas d’usage de produit polluant, comme certains détergents
par exemple, le but étant de les éviter au maximum. Certains éléments, comme les tourelles
d’extraction d’air sont soumis à des obligations réglementaires. Elles sont alors ajoutées au
document. Pour faciliter la lecture à tous les utilisateurs, la localisation et l’accès de tous les
éléments cités dans le document sont décrits.
Ce carnet d’entretien est une synthèse d’un long travail de recherche dans les DOE. En
effet, ces documents contiennent de nombreux termes techniques et précis. Cela permet
d’assimiler un vocabulaire précis et difficile dans le monde du bâtiment. La visite du site concerné
permet de bien comprendre et visualiser le fonctionnement du site, ce qui facilite la lecture des
DOE et le repérage des informations.
Dans chacune des trois missions, il y a d’abord une prise de recul pour évaluer le projet
dans sa globalité. A la fin de cette analyse globale et détaillée, on retrouve dans les trois cas des
recherches spécifiques pour détailler tous les points soulignés durant l’analyse. Il faut alors faire
preuve d’un esprit synthétique pour regrouper toutes les informations. Il est important que le
document soit clair et simple à lire pour les clients et les potentiels auditeurs (si une certification
est demandée). Ces analyses recouvrent entre autre les champs de l’analyse de l’existant (état
des lieux) même si des modifications sont parfois demandées, pendant le chantier propre
notamment.
9
Dossier des Ouvrages Exécutés

22. 18
Cette vision globale de l’ensemble du chantier permet d’anticiper certains problèmes de
chantier pendant la phase conception. Des caractères plus techniques interviennent lors d’études
au sein de différents projets qui demandent un tout autre type de travail. C’est donc une autre
compétence qui a pu être amélioré au sein de Cap Terre.
2.2. Les études techniques
2.2.1. Etude des ponts thermiques
En soutien des chefs de projets, de nombreuses études doivent être effectuées. Celles-ci
peuvent confirmer des solutions choisies, orienter les différentes décisions ou justifier une
certification. Un des points réellement étudié de nos jours, sous-estimé autrefois, est les ponts
thermiques avec sa transmission linéique Psy (ψ).
Les traitements des ponts thermiques sont aujourd’hui un vrai enjeu pour l’enveloppe du
bâtiment. Avec les enjeux actuels de la limitation de la consommation énergétique des bâtiments,
ces derniers sont de plus en plus isolés amplifiant la part des ponts thermiques sur le bilan des
déperditions de l’enveloppe. Les ponts thermiques sont donc devenus une des principales sources
de déperditions énergétiques dans le bâtiment, mais influent aussi sur le confort et la santé des
usagers ainsi que sur la pérennité du bâtiment. En effet, les points froids qu’ils créent en hiver à
l’intérieur du bâtiment font condenser l’eau en ces endroits, de la moisissure apparaît alors,
certaines pouvant être nocives pour la santé. De même, de la condensation peut se faire sur
l’isolant ou encore sur des éléments de structure, dégradant les performances énergétiques et
structurelle du bâtiment. Il est donc nécessaire de s’équiper d’outils permettant de qualifier et de
quantifier ces ponts thermiques. Après des comparaisons entre plusieurs logiciels, Cap Terre
utilise THERM 7, un logiciel utilisable pour de nombreux projets.
La définition d’un pont thermique et sa procédure de calcul sont régies par les règles Th-U
10
Ponts thermiques de la RT 2012. Il est important de respecter ces règles pour donner de la
valeur aux études. Selon cette réglementation, un pont thermique est une partie de l’enveloppe du
bâtiment où la résistance thermique, par ailleurs uniforme, est modifiée de façon sensible par :
- la pénétration totale ou partielle de l’enveloppe du bâtiment par des matériaux ayant une
conductivité thermique* différente comme par exemple les systèmes d’attaches métalliques
qui traversent une couche isolante ;
et/ou
- un changement local de l’épaisseur des matériaux de la paroi ce qui revient à changer
localement la résistance thermique ;
et/ou
- une différence entre les surfaces intérieure et extérieure, comme il s’en produit aux liaisons
entre parois.
Il existe principalement deux types de ponts thermiques :
- Les ponts thermiques linéaires ou 2D caractérisés par un coefficient linéique Y exprimé en
W/(m.K). La déperdition en W/K à travers un pont thermique linéaire se calcule en
multipliant le coefficient linéique par son linéaire exprimé en mètre. Le coefficient linéique
représente le flux thermique en régime stationnaire pour une différence de température
d’un kelvin entre les milieux situés de part et d’autre d’un système. Le fait de multiplier par
son linéaire permet d’exprimer ce coefficient par unité de longueur.
10
Thermique Utile

23. 19
- Les ponts thermiques ponctuels ou 3D caractérisés par un coefficient ponctuel X exprimé
en W/K. Le coefficient ponctuel exprime la déperdition en W/K à travers le pont thermique
en question.
Le calcul d’un pont thermique conformément aux normes européennes nécessite
l’utilisation de méthodes à résolution numérique comme les méthodes aux éléments finis ou aux
différences finies. Ce sont des méthodes pour résoudre numériquement des équations aux
dérivées partielles. Celle-ci représente analytiquement le comportement dynamique de certains
systèmes physiques comme ici avec les ponts thermiques. Les programmes de calcul doivent être
vérifiés conformément à la norme NF EN11
ISO12
10211 à l’image de THERM 7 [15].
Il faut donc dans un premier temps effectuer la modélisation géométrique sur le logiciel.
Celle-ci doit comprendre, en plus du pont thermique, son environnement proche comme les parties
voisines, limitées par des plans de coupe situés à l’abri des perturbations causées par le pont
thermique. De plus, les caractéristiques thermiques des matériaux modélisés sont obtenues
d’après le fascicule 2/5 (matériaux) des règles Th-U. Ce fascicule officiel nous assure de prendre
les bonnes caractéristiques. Des conditions aux limites sont également à définir sur la
modélisation. Elles sont de trois types :
- Conditions aux limites de température
- Conditions aux limites de flux
- Conditions aux limites d’ambiance.
Ces limites servent à décrire les alentours du pont thermique, en quelques sortes, on indique où
est l’extérieur et l’intérieur ainsi que leurs températures respectives. On impose une condition
adiabatique (flux de chaleur nul) aux plans de coupe, ce qui simule que le reste de l’environnement
proche du pont thermique qui n’influence pas la valeur. Voici ci-dessous une des simulations
réalisée pendant le stage :
Figure 5 : Modélisation d’un pont thermique avec THERM 7
Les différents résultats donnés par l’analyse par éléments finis de THERM sont les suivants :
- Facteurs de déperditions surfaciques (U) : Ils représentent la quantité de chaleur traversant
une paroi en régime permanent, par unité de temps, par unité de surface et par différence
11
European Norm
12
International Organization for Standardization

24. 20
de température entre les ambiances situées de part et d’autre de la paroi. Ils s’expriment
en W/m2
K.
- Les gradients et lignes isothermes en couleurs.
- Les vecteurs de flux de chaleur.
- Gradient de flux de chaleur en couleur.
- Températures.
Comme on peut le constater, la valeur du pont thermique (ψ) n’est pas calculée
automatiquement. Il est donc nécessaire de faire une manipulation pour la calculer. Pendant la
modélisation, il a été appliqué des coefficients de déperditions surfaciques (Uint et Uext) selon le
milieu en contact avec la paroi, qui permettent de connaître le flux thermique transitant par ces
surfaces. Le résultat est ainsi donné avec le logiciel :
Figure 6 : Résultats sortis par le logiciel THERM 7
« Delta T » représente la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur alors que
« Lenght mm » représente la longueur des surfaces en contact avec l’extérieur ou l’intérieur.
La manipulation effectuée sur Excel est donc la suivante :
ϕT [W/m]= « U-factor » x « delta T » x « Lenght »
ϕT représente le flux des parois intérieures et extérieures, c’est d’ailleurs le même résultat pour
l’un ou pour l’autre car le flux entrant est toujours égale au flux sortant. Cette égalité est toujours à
vérifier.
Ensuite, il est nécessaire de calculer ∑ϕk qui représente la valeur du flux théorique en l’absence
de pont thermique :
∑ϕk [W/m]= ∑(Ui x Li) x ∆T
avec Ui les coefficients de déperdition de la paroi et Li les longueurs intérieurs des parois.
La dernière étape est donc d’appliquer la formule de la valeur du pont thermique :
𝝍 [
𝑾
𝒎. 𝑲
] =
𝝓𝑻 − ∑𝛟𝐤
∆𝑻
Tous les calculs sont détaillés sur un tableau Excel. Celui-ci doit joint à l’étude thermique,
comme montré en annexe 1, pour justifier la valeur du pont thermique si elle est utilisée dans une
étude thermique par exemple. En effet, les valeurs des ponts thermiques utilisées dans les études
thermiques sont obtenues en règle générale dans le catalogue des règles de calcul Th-U de la
réglementation thermique 2012. A défaut, afin de pouvoir justifier une valeur, on se réfère à un
logiciel de calcul de ponts thermiques tel que THERM 7. C’est d’ailleurs avec ces études

25. 21
thermiques qu’on remarque l’importance des ponts thermiques dans la performance énergétique
globale du bâtiment.
Deux types d’études thermiques sont effectués selon les projets, des études dites RT 2012
pour les projets neufs et des études dites RT existante pour les projets de réhabilitation.
2.2.2. Calcul réglementaire
Grâce au logiciel CLIMAWIN, Cap Terre effectue différentes simulations thermiques qui
sont reconnues au niveau de la réglementation thermique. Les études RT 2012 concernent les
nouveaux bâtiments alors que les études RT existant sont pour les bâtiments existants. Dans
chaque projet, le maître d’ouvrage fixe un label, une certification ou tout simplement une exigence
à atteindre pour respecter la RT 2012. Celle-ci se base sur trois grands axes :
- L’efficacité énergétique du bâtiment : L'exigence d'efficacité énergétique minimale du
bâti est définie par le coefficient «Bbiomax» (besoins bioclimatiques du bâti). Cette
exigence impose une limitation simultanée du besoin en énergie pour les composantes
liées à la conception du bâti (chauffage, refroidissement et éclairage), imposant ainsi son
optimisation indépendamment des systèmes énergétiques mis en œuvre.
- La consommation énergétique du bâtiment : L'exigence de consommation
conventionnelle maximale d'énergie primaire se traduit par le coefficient « Cepmax »,
portant sur les consommations de chauffage, de refroidissement, d'éclairage, de production
d'eau chaude sanitaire et d'auxiliaires (pompes et ventilateurs). Conformément à l'article 4
de la loi Grenelle 1, la valeur du Cepmax s'élève à 50 kWh/(m².an) d'énergie primaire,
modulé selon la localisation géographique, l'altitude, le type d'usage du bâtiment, la surface
moyenne des logements et les émissions de gaz à effet de serre pour le bois énergie et les
réseaux de chaleur les moins émetteurs de CO2. Cette exigence impose, en plus de
l'optimisation du bâti exprimée par le Bbio, le recours à des équipements énergétiques
performants, à haut rendement.
- Le confort d’été dans les bâtiments non climatisés : A l'instar de la RT 2005, la RT
2012 définit des catégories de bâtiments dans lesquels il est possible d'assurer un bon
niveau de confort en été sans avoir à recourir à un système actif de refroidissement. Pour
ces bâtiments, la réglementation impose que la température la plus chaude atteinte dans
les locaux, au cours d'une séquence de 5 jours très chauds d'été n'excède pas un seuil
[16].
La mission est alors de vérifier si l’exigence demandée est respectée ou alors de proposer
différentes solutions pour améliorer la performance énergétique du bâtiment et atteindre cette
exigence. L'essentiel du travail se fait en amont de la saisie dans le logiciel. Il s'agit d'identifier les
parois et menuiseries, de caractériser les ponts thermiques et de reporter les informations
principales sur le plan d'étude. Les cotes utiles à l'étude, sont aussi indiquées sur le plan, ce sont
les différents métrés, surfaces de plancher, hauteur sous-plafond etc.
Le point de départ est alors un fichier d'étude vierge. Il faut alors remplir les catalogues de
tous les types de parois, ponts thermiques et menuiseries utilisés pour le bâtiment. Les éléments
qui ne sont pas utilisés pour le projet sont effacés, cela permet de minimiser certaines erreurs et
de se tromper de matériaux. Il faut ensuite ajouter tous les systèmes d’ECS13
, d’éclairage et de
ventilations avec leurs caractéristiques respectives. Le logiciel est alors très pointu dans les
différentes caractéristiques demandés (marque, rendement, puissance etc.). La dernière étape
précédant le calcul est donc de modéliser le bâtiment sur le logiciel. Il faut donc entrer tous les
ponts thermiques, menuiseries, parois et systèmes selon leur métrés, leurs orientations et ce qui
les entourent (pièce chauffée ou non, extérieur). L’orientation est importante, les parois ou
13
Eau Chaude Sanitaire

26. 22
menuiseries ne vont pas se comporter de la même manière si elles sont à l’ombre ou au soleil.
Une étude à l’état existant ressemble énormément à celui d’une étude thermique réglementaire. Le
mode opératoire est exactement le même, en entrant les caractéristiques de l'existant. La difficulté
est que toutes les données ne sont pas connues. Sur des anciens bâtiments, il est parfois difficile
de connaître les matériaux utilisés pour les parois, il faut donc émettre des hypothèses qui sont
bien sur précisées avec le résultat. Ensuite, l'étude est dupliquée, et un second calcul est effectué
en tenant compte des modifications prévues sur le bâtiment et les systèmes. La conformité de
l'opération dépend de l'état final mais aussi du gain opéré entre les deux états. La décision
appartient ensuite au maître d'ouvrage, mais le rôle du bureau d'études est de l'éclairer dans ce
choix. Pour ce faire, l’analyse des résultats est extrêmement importante.
La première phase d’une étude thermique existante a été effectuée pendant le stage. Le
projet en question était un bâtiment dédié à la restauration d’un lycée agricole datant des années
1970. Le peu de connaissance de l’existant a contraint la formulation de nombreuses hypothèses.
Néanmoins les résultats sont cohérents et vont servir pour la rénovation du bâtiment :
Figure 7 : Résultat de l’étude thermique d’un bâtiment existant avec Climawin
On remarque alors que les trois postes les plus consommateurs sont le chauffage, la
ventilation et l’éclairage. Il faut analyser ces résultats en sachant que les consommations des
process de cuisine ne sont pas prises en compte, hors ce sont des postes énergivores où de fortes
économies sont possibles. Le bâtiment datant des années 70, l’éclairage utilisé possède
effectivement un rendement très faible. La solution proposée est alors de changer la quasi-totalité
des luminaires par d’autre luminaires de classe A+/A++. La ventilation simple flux sera remplacée
par une ventilation double flux avec une récupération de chaleur. Le réseau sera aussi divisé en
deux pour différencier les cuisines des salles de restaurations qui ne nécessitent pas les mêmes
débit d’air neuf. La dernière solution apportée d’un point de vue thermique est d’isoler le bâtiment
par l’intérieur. On peut atteindre des gains conséquents en rajoutant de l’isolant. Cela devrait
soulager la chaufferie gaz qui est neuve. Ces solutions apportées sont alors testées par un
nouveau calcul thermique, déposé et validé ou non par la maitre d’ouvrage, qui reste le décideur.
Ces études permettent d'avoir un aperçu sur les méthodes employées par un bureau
d'études pour effectuer des études thermiques et d'acquérir des méthodes de travail. Les résultats
sortis prennent en compte les consommations réglementaires du bâtiment. Seulement, les impacts
du chantier en lui-même sont plus forts que les impacts pendant l’exploitation du bâtiment.

27. 23
2.2.3. Analyse de cycle de vie
Le but de cette étude est d’estimer tous les impacts environnementaux des matériaux du
bâtiment jusqu’à sa fin de vie. Pour ce faire, on recherche sur le logiciel Elodie, les fiches de
déclarations environnementales et sanitaires (FDES) pour tous les matériaux présents dans le
bâtiment. Le logiciel utilise la base de données INIES où l’on retrouve en libre-service toutes les
FDES. On retrouve sur chaque fiche toutes les informations nécessaires pour analyser les impacts
environnementaux du bâtiment :
- une caractérisation du produit avec les constituants (matières premières, éventuelles
substances dangereuses), les produits complémentaires pour la mise en œuvre, les
emballages ;
- l’unité fonctionnelle du produit et sa durée de vie ;
- indicateurs environnementaux calculés sur l’ensemble du cycle de vie du produit ;
- les informations santé & confort d’usage : contribution du produit à la qualité sanitaire des
espaces intérieurs et de l’eau, contribution à la qualité de vie dans le bâtiment (confort
hygrothermique, acoustique, visuel et olfactif) ;
- ainsi que l’identité de l’émetteur de la FDES [17].
Il existe trois types d’indicateurs environnementaux classés comme impacts
environnementaux, consommations des ressources ou déchets produits. Ces indicateurs prennent
en compte tout le cycle de vie du matériau, de sa conception à sa destruction. Les unités ne sont
bien sûr pas les mêmes selon les indicateurs. A titre d’exemple, dans les impacts
environnementaux le changement climatique s’exprime en kg CO2 équivalent alors que les déchets
s’expriment en kg. Pour chaque matériau, le logiciel sort un impact sur la durée de vie totale du
produit. La durée de vie du matériau est parfois inférieure à celle du bâtiment. Dans ce cas,
l’impact sur la durée de vie totale est à multiplier par le nombre de fois où le matériau sera changé.
Par exemple, l’impact d’un sol en PVC d’une durée de vie de 10 ans sera multiplié par 5 si le
bâtiment a une durée de vie de 50ans ou par 10 si la durée de vie est de 100 ans. Toutes ces
données sont donc générées automatiquement par le logiciel une fois que la FDES est attribué au
matériau.
Certains matériaux efficaces énergétiquement peuvent alors avoir de forts impacts
environnementaux sur la durée de vie globale malgré leurs performances de base. Cette étude
permet alors de le remarquer et proposer dans ce cas un autre matériau peut-être moins
performant énergétiquement mais avec moins d’impacts environnementaux sur sa durée de vie.
Pour le résultat final de l’étude, tous les différents matériaux sont regroupés en lots (lot fondation,
lot couverture etc.) avec leurs impacts environnementaux cumulés. On représente alors le résultat
en forme de graphe, comme ci-dessous, où chaque lot représente un pourcentage d’impacts parmi
tous les indicateurs environnementaux :

28. 24
Figure 8 : Résultat d’une étude matériaux réalisé chez Cap Terre
Toutes ces études représentent alors le bâtiment en lui-même, son fonctionnement, ses
consommations et ses matériaux. Comme énoncé précédemment, il est important que le bâtiment
vive avec son environnement et non contre. Pour cela, des études sur la course du soleil sont
effectués afin d’anticiper les ombres portées tout au long de l’année.
2.2.4. Héliodons
Cette étude permet de constater l’impact des bâtiments aux alentours en termes d’ombres
portées sur la future construction. Le lieu d’installation de panneau solaires
thermiques/photovoltaïque et de brises soleils en dépend de ces ombres. Les simulations
d’ensoleillement sont réalisées à l’aide du logiciel Sketchup ou bien Design Builder. Elles
présentent les ombres projetées à différentes heures de la journée :
- au solstice d’été (21 juin),
- au solstice d’hiver (21 décembre),
- à l’équinoxe de printemps (21 mars) et
- à l’équinoxe d’automne (21 septembre).
Le solstice d’été correspond au jour où la durée de la présence du soleil au-dessus de
l’horizon est la plus importante (grande amplitude d’azimut et de hauteur angulaire*). Inversement,
le solstice d’hiver correspond au jour où la durée de la présence du soleil au-dessus de l’horizon
est la plus faible (faible amplitude d’azimut et de hauteur angulaire). L’équinoxe de mars et de
septembre sont les deux jours de l’année où le jour et la nuit sont approximativement de même
durée. Ces quatre moments de l’année sont choisis pour démontrer la course du soleil car ils sont
les plus représentatifs.
Après avoir modélisé les infrastructures et les différents masques possibles autour du
bâtiment, il faut ensuite bien localiser le projet pour la position du soleil sinon l’étude est faussée. Il
faut alors saisir les coordonnées GPS les plus proches possible de la parcelle et bien positionner
le nord, pour être le plus réaliste possible. Le logiciel simule alors les ombres aux dates et horaires
choisies. Il suffit alors d’une impression d’écran pour démontrer le mouvement des ombres au

29. 25
cours de la journée et de l’année. Le nombre d’impression d’écran dépend alors de la précision
demandée. L’idéal est de récupérer les ombres à 9, 12, 15, et 18 heures aux quatre dates
retenues précédemment. Ces données sont alors utiles pour positionner des panneaux solaires ou
des brise-soleil si l’on veut se protéger du soleil ou non. Voici ci-dessous l’exemple d’un rendu, au
21 mars à 9h et à 18h :
Figure 9 : Ombres portées sur un bâtiment en étude avec Sketchup le 21 Mars à 9 et 18 heures
Tout ce travail réalisé chez Cap Terre permet d’appréhender le bâtiment de manière
globale pendant toutes les phases du projet. La communication entre tous les acteurs est alors
importante pour récupérer les informations et pièces écrites nécessaires à l’avancement du projet.
Le lancement dans le projet d’une construction durable au Sénégal a été facilité par cette
expérience. Le fait de mettre « la main à la pâte » et de côtoyer les différents services d’un bureau
d’études m’ont permis de rentrer avec plus d’assurance dans le projet. Seulement, il faut réussir à
retranscrire ce savoir-faire occidentaux dans un milieu complètement différent qu’est l’Afrique
subsaharienne. Le contexte, le climat, les enjeux, les acteurs, les attentes etc. sont autres et une
bonne adaptation est essentielle. C’est alors dans cette dernière partie du rapport que nous allons
voir comment cette adaptation a été effectuée dans le travail effectué, la communication avec les
acteurs et un voyage sur les lieux, au Sénégal.

30. 26
3. Avancement et perspectives du projet de construction
3.1. Mise en place du projet
La mise en place du projet passe par une première rencontre entre tous les principaux
acteurs. Ils sont pour l’instant représentés par le maître d’ouvrage, l’architecte et l’assistance à
maitrise d’ouvrage offert par Cap Terre. Les rôles sont donc identifiés ainsi que les objectifs à venir
avant une prochaine réunion. Cap Terre jouent un rôle de « superviseur et accompagnateur ». En
effet, l’équipe constituée est jeune et sans à priori puisque l’architecte choisi est toujours à l’école
d’architecte (accompagné d’un jeune diplômé), le maître d’ouvrage se lance pour la première fois
dans le bâtiment et l’assistant à la maitrise d’ouvrage n’est autre que le stagiaire chez Cap Terre.
Ce dernier a pour rôle d’accompagner le maître d’ouvrage sur tous les choix concernant les
matériaux choisis, les énergies et les différentes orientations pour effectuer un bâtiment
respectueux de l’environnement. Cette équipe est accompagnée par des chefs de projet
expérimentés. Des réunions régulières sont organisées au fil du projet et des rendez-vous avec
BETOM – Cap Terre sont nécessaires pour guider l’enchainement des évènements.
Le permis de construire étant déjà déposé, la première chose à effectuer est de récolter le
maximum d’informations possibles sur le terrain de la même manière que les analyses de site vu
précédemment. Le terrain étant au Sénégal, les informations sont plus ou moins faciles à trouver.
Dans tous les cas, il est plus dur de les récolter qu’en France. La France possède des bases de
données importantes pour les informations recherchées. Il a été vu pendant le stage que toute
commune avait un service urbanisme à contacter, un PLU14
à étudier ainsi que toutes autres
informations utiles (BRGM par exemple). C’est ici la première adaptation dès le début du projet.
Les diverses informations ne sont pas aussi facile à trouver. Il faut alors multiplier les appels
téléphoniques et le jeu des relations rentrent en jeu. Le plan cadastral ci-dessous était déjà
disponible :
Figure 10 : Plan cadastral du projet
Le terrain est donc voisin de trois bâtiments déjà construits en limite de parcelle à l’ouest,
l’est et le sud. Une ouverture sur une route peu passagère est disponible vers le nord. La taille de
la parcelle est de 15m de largeur pour 20m de longueur, soit 300m². Ces informations sont
indispensables pour commencer à réfléchir avec les architectes sur le bâtiment. Son
environnement proche influence l’implantation du bâtiment, la position des menuiseries et autres
contraintes devant être définies dès le début du projet. Pour compléter les informations il faut alors
14
Plan Local d’Urbanisme

31. 27
rechercher le PLU de la zone. En France, selon la zone d’implantation du bâtiment, de
nombreuses règles sont à respecter. Le style architectural est souvent contrôlé, le respect des
parcelles voisines est exigé, la hauteur maximum du bâtiment est imposée etc. Au Sénégal, ce
type de règlement existe, c’est le code de la construction [18]. Il est le même sur l’ensemble du
territoire et ne diffèrent pas selon les zones. Le code de la construction est moins contraignant que
les règles françaises. Il faut néanmoins le consulter pour éviter toutes sortes de problèmes.
Les deux étapes suivantes ont été de bien définir les demandes du maître d’ouvrage en
définissant avec lui un cahier des charges à respecter et de délimiter l’implantation du bâtiment. Le
cahier des charges est un document qui doit être respecté lors de la réalisation d’un projet. Il
permet aussi au maître d’œuvre (celui qui est chargé de la réalisation de l’ouvrage) de juger la
taille du projet et sa complexité. Le cahier des charges a été réalisé à partir d’une étude de marché
faites à Thiès en amont du projet. Cette étude a permis au maître d’ouvrage d’avoir les principales
orientations pour rendre les appartements attractifs et s’assurer de la demande. Quelques points
importants pour la réalisation du cahier des charges ont alors été discutés.
La présence de la climatisation dans l’appartement est un grand sujet de discussion. D’un
point de vu environnemental et énergétique, la climatisation est un des postes les plus
consommateurs d’énergie dans un bâtiment en zone tropical. L’idéal serait de jouer sur l’inertie, la
diffusivité thermique (ou déphasage) et le placement des menuiseries pour éviter l’utilisation de la
climatisation. L'inertie thermique peut simplement être définie comme la capacité d'un matériau à
stocker de la chaleur et à la restituer petit à petit. La diffusivité thermique représente le temps des
matériaux pour transmettre la chaleur (ou la fraîcheur) reçue. Selon le matériau choisi, ses deux
paramètres peuvent permettre un bon stockage de la chaleur et un déphasage jusqu’à 12 heures.
Cela permettrait de stocker la chaleur le jour pour garder la fraîcheur et restituer la chaleur la nuit,
une fois le soleil couché. Si de plus, le placement des ouvertures et menuiseries sont disposés de
façon à créer des courants d’airs intelligents, la climatisation peut largement être évitée même au
Sénégal. Seulement, ces systèmes sont délaissés de la population. Selon l’étude de marché
effectué en premier lieu, les potentiels locataires recherchent en priorité la climatisation, quel que
soit la capacité thermique du bâtiment. Pour un projet rentable, la climatisation est donc
nécessaire. Le but est alors d’en limiter au maximum son utilisation grâce aux matériaux choisis ce
qui peut alors changer aussi les mentalités si le bâtiment est agréable à vivre sans utiliser la
climatisation.
Toujours dans le but d’attirer une clientèle aisée, le maître d’ouvrage demande des
appartements bien équipés (ascenseur, cuisine, appareils électroménagers…). La consommation
d’électricité risque donc d’être élevée et la question de son apport dans un pays où les coupures y
sont fréquentes est un sujet à réfléchir. Par ailleurs, le toit sera plat. Cette solution permet d’avoir
de nombreux projets qui seront discutés plus tard comme un toit végétalisé, une récupération
d’eau de pluie avec production d’eau chaude par panneau solaire thermique ou encore des
panneaux solaires photovoltaïques.
Le dernier point important avant de rentrer pleinement dans les recherches et le projet est
l’implantation du bâtiment. Toutes les formes d’implantations, une partie est disponible en annexe
2, réalisées par l’architecte, ont été discutées. On rappelle que l'inertie thermique d'un corps est la
capacité d'un matériau à emmagasiner de la chaleur (ou du froid) pour le restituer ensuite
progressivement. Plus un matériau est lourd et compact, plus il a une inertie thermique importante.
En partant de cette réflexion, la forme du bâtiment choisie est donc un rectangle compact
(10mx15m) pour faciliter les économies d’énergie. La question suivante est sa position sur le
terrain. On peut donc le placer côté nord, côté sud ou au milieu de la parcelle. Si le bâtiment est
placé au milieu, les ouvertures de la façade sud seront trop proche du bâtiment voisin ce qui peut
apporter le sentiment d’être encerclé pour les locataires. Si le bâtiment est placé côté sud, le jardin
prévu donnera sur la route ce qui gêne alors la tranquillité des habitants voulant profiter d’un
espace extérieur calme. Le bâtiment sera donc placé au nord du terrain. Il y aura alors assez
d’espace avec les habitations voisines et l’espace extérieur sera à l’abri des infrastructures

32. 28
publiques. Les espaces de vie seront côté rue mais aux vues du passage rare sur cette voie, le
problème acoustique sera limité.
3.2. L’avancement et les réflexions sur le projet
L’avancement du projet s’est effectué de deux manières différentes. Une partie de travail
fut d’aller sur les lieux et de rencontrer les acteurs locaux. L’autre partie s’est effectuée à Cap
Terre avec de la recherche bibliographique et différentes réunions avec la tutrice de stage, le
maître d’ouvrage et les architectes.
Le voyage au Sénégal a donc permis de mieux visualiser le terrain. Les mesures ont ainsi
été vérifiées à l’aide d’un mètre laser. Cela confirme l’exactitude du plan cadastral. Des travaux
étaient toujours présents au niveau du bâtiment bordant la parcelle à l’ouest. Grâce aux
discussions avec l’architecte voisin, nous avons pu apprendre que le bâtiment allait monter
jusqu’en R+2. Cette information sera utile pour l’architecte et pour le travail sur les ombres
portées. Il a aussi été confirmé que la route avoisinante était calme et peu fréquentée. De plus,
comme le montre les photos prises ci-dessous, un palmier typique du Sénégal va sans doute
poser problème lors de la construction. Au vu de sa taille, il va être difficile de le déraciner pour le
replanter.
Figure 11 : Vu du terrain de l’intérieur et de l’extérieur
Le reste du voyage a permis diverses rencontres avec des acteurs locaux pour les énergies
renouvelables et la construction durable, notamment en terre. Durant toutes les rencontres, le
maître d’ouvrage était présent pour réfléchir ensemble sur les projets du futur bâtiment. La
première rencontre organisée était avec Senesol Energy et son PDG Patrick Clouche. Monsieur
Clouche travaille depuis 8ans à Dakar et connaît donc très bien le bâtiment sénégalais. Son
entreprise est spécialisée dans l’énergie solaire. Son marché représente une large gamme de
clients (du ranch aux bâtiments collectifs) et propose des solutions selon les besoins du client. Il
est alors d’accord pour nous accompagner tout au long du projet au niveau de l’énergie solaire. Il
faut alors décider le nombre d’occupants du bâtiment et quels équipements l’énergie solaire
alimentera (ECS, climatisation, appareils électroniques). C’est alors un choix du maître d’ouvrage
car plus l’énergie solaire devra assumer d’équipements plus l’investissement sera lourd. Le
stagiaire présente une étude de dimensionnement pour guider le maître d’ouvrage sur son choix.
Chaque année le soleil inonde le territoire du Sénégal de 394 milliers de milliards kWh ou
encore de 33 830 000 000 TEP15
. Cette énergie représente 15 millions de fois la consommation
d’énergie totale du pays (donnée SIE16
Sénégal 2006), c’est dire si la ressource solaire du pays
est abondante. A Thiès, lieu du projet, l’irradiance globale par an est de 2130kWh/m². La faible
15
Tonne d’Equivalent Pétrole
16
Système d’Information Energétique

33. 29
consommation d’énergie du pays, combinée au gisement solaire disponible offre au Sénégal
l’opportunité de devenir facilement et rapidement autonome en énergie. Par exemple, une ville
comme Dakar reçoit presque 2 fois plus d’ensoleillement que Paris, quand un sénégalais
consomme 20 fois moins d’énergies primaire qu’un français. La consommation électrique moyenne
d’un sénégalais est de 210 kWh/an (donnée SIE Sénégal 2007). De plus, l’ensoleillement au
Sénégal est stable tout au long de l’année. La période d’hivernage offre un peu moins de soleil que
la saison sèche, avec Août comme mois le moins ensoleillé de l’année. Cependant la différence
entre le potentiel solaire le plus faible en Août et le plus fort en Mars est seulement de 25% [11].
Dans notre cas, nous pouvons majorer la consommation électrique moyenne d’un
sénégalais au-vu des équipements électriques qui seront présent dans les locations (cuisine
équipée, climatisation, télévision etc.). Formulons les différentes hypothèses de l’étude :
- On occupe 50% de la surface du toit pour les panneaux solaires photovoltaïques soit 75m²
soit 50 modules de 1,5m² ;
- La consommation moyenne d’un locataire est estimée à 350 kWh/an ;
- Les panneaux sont monocristallins avec une puissance de 217Wc* ;
- Les panneaux sont orientés vers le Sud et incliné à 15° ;
La simulation est ensuite effectue grâce au site Tecsol à la géolocalisation de Dakar et le résultat
est le suivant :
Figure12 : Résultat d’une simulation solaire par Tecsol [19]
Cette surface de panneau pourrait alors alimenter à 100% :
17 936 (Total énergie kWh/an) / 350 (Consommation kWh/an/pers) = 51 personnes
Ces résultats sont bien sûr à nuancer puisque le calcul contient quelques hypothèses. De
plus, le total de l’énergie produite correspond à de l’énergie instantanée. Pour un rendement
optimal, cette énergie doit être consommée sur place et à l’instant t. Or cette production
s’effectuera en pleine journée où la majorité des habitants seront généralement à l’extérieur, pour

34. 30
le travail notamment. L’idée est alors de stocker l’énergie pour la restituer le soir où le besoin s’en
fera ressentir (cuisine, lumières, appareils électroniques etc.). Le stockage de l’énergie solaire
n’est pas encore au rendement attendu par les utilisateurs malgré les batteries en lithium-ion ou
les volants de stockage solaire. Ces batteries sont d’ailleurs à placer sur le toit accompagnées
d’onduleurs et contrôleur de charges. Ce lieu de stockage serait consommateur d’espace et n’est
pas négligeable. Néanmoins, nous pouvons imaginer une forte consommation de climatisation
régulière dans la journée (les habitants éteindront la climatisation avant de partir au travail ?) qui
peut être alimentée directement par les panneaux solaires.
Des alternatives renouvelables utilisant le soleil sont aussi disponibles avec des systèmes
de chauffe-eau solaire pour la production ECS par exemple. Cette solution permet sans doute
moins d’économie d’énergie mais elle est moins consommatrice d’espace et demande un
investissement de base moindre. Imaginons une consommation d’ECS pour 24 personnes. Un
chauffe-eau monobloc, où le ballon d’eau chaude est placé à l’horizontale au-dessus des
panneaux solaires, comme le montre la photo ci-dessous, pour 6 personnes (soit 300L) occupe
3,87m². Il faut alors multiplier par 4 pour trouver l’encombrement total : 15,48m². Cela représente à
peine plus que 10% de la surface de toit et un investissement, installation comprise, de 3 280 000
francs CFA, soit environ 5 000€ [20]. Au prix moyen de 400€ pour les modules monocristallins
utilisés dans l’étude pour les panneaux photovoltaïque, l’investissement serait alors de 400€x50,
soit 20 000€, 4 fois plus onéreux.
Figure 13 : Représentation de chauffe-eau monobloc [21]
Toutes ces idées nous poussent à trouver des systèmes de plus en plus durables. Les
énergies renouvelables ne sont en effet que très peu présente au Sénégal :
Figure 14 : Répartition de la provenance électrique et les réserves en énergie fossile [22]
Moins de 10% de l’électricité provient d’une source renouvelable dont 9,1% de
l’hydroélectricité. Le reste ou la quasi-totalité de l’électricité consommée provient alors du pétrole,
du gaz ou du charbon. Le Sénégal ne possède aucun gisement d’énergie fossile, toute cette
énergie est donc importé des pays voisins ce qui laisse le pays très dépendant et une économie
locale peu efficace. L’énergie solaire sous toute forme est une des plus adaptés pour s’intégrer
facilement dans un bâtiment.

35. 31
Senesol Energy nous accompagnera donc sur ses différents choix. Cette rencontre
confirme le potentiel solaire exceptionnel du Sénégal comparé à d’autres parties du globe. Il faut
alors continuer l’étude pour trouver les meilleurs systèmes adaptés à la localisation et aussi au
budget. L’équipe de la maîtrise d’œuvre commence alors à se constituer avec un nouveau soutien.
Ce nouvel acteur nous accompagnera donc sur l’approvisionnement en énergie. Cependant,
l’énergie sans conteste la plus écologique de toutes est celle que l’on ne consomme pas. C’est
donc ici la priorité avant de penser aux énergies renouvelables.
Une des solutions vues plus haut pour éviter l’utilisation de la climatisation est la circulation
d’air. Pour rafraîchir les bâtiments en période chaude, le principe le plus simple consiste à
pratiquer une ventilation accélérée du bâtiment dès que la température extérieure descend au-
dessous de la température intérieure. On parle alors de surventilation nocturne ou night-cooling.
Cette pratique très ancienne, datant de plusieurs siècles avec les tours à vent iranienne, permet à
l’air frais d’évacuer la chaleur des structures durant la nuit. Pendant la journée, les masses
restituent par rayonnement la fraîcheur ainsi emmagasinée. Pour permettre une surventilation
nocturne efficace, différentes conditions doivent être réunies :
- Un débit d’air compris entre 5 et 10 volumes du bâtiment renouvelé par heure ;
- Un emplacement des ouvertures sur l’extérieurs et des communications entre pièces
conçues pour permettre un maximum de contact entre le flux d’air et les masses inertielles
du bâtiment (voir ci-après) ;
- Des parois lourdes et des espaces de vies non revêtus de parements isolants.
Enfin, plus le bâtiment comporte d’inertie, plus ce système de rafraîchissement est pertinent,
particulièrement dans les régions chaudes à forte amplitude thermique entre le jour et la nuit.
Figure 15 : Représentation du flux d’air selon l’emplacement des ouvertures
La position des ouvertures d’entrée et de sortie détermine l’efficacité du balayage. Les positions 1,
2 et 5 ventilent mal l’espace. Les positions 3 et 4 ventilent mieux l’espace. Les positions 2, 3 et 4
rafraîchissent prioritairement certaines parois [4].
La disposition des logements va donc essayer de suivre ce principe de surventilation pour
permettre la non-utilisation de la climatisation comme le montre les premières esquisses de plans
ci-dessous, effectuées en collaboration avec l’architecte :

36. 32
Figure 16 : Esquisse du plan des pièces montrant la circulation d’air
Son efficacité dépend donc aussi de l’inertie du bâtiment et des matériaux utilisés. La
recherche de matériaux locaux effectuée en amont nous oriente donc vers la terre, présente au
Sénégal. Un rendez-vous a été effectué avec l’Association de la Voute Nubienne (AVN) et
mademoiselle Yacine M’baye. La mission d’AVN est de permettre aux plus grands nombres
d’habitants des zones de type sahélien d’accéder de manière pérenne et le plus vite possible à un
habitat décent. Pour ce faire, AVN a adapté et validé une technique constructive entièrement en
matériaux locaux (terre et pierre pour les fondations) : la Voûte Nubienne. Cette technique permet
la réalisation de bâtiments solides et confortables, adaptés aux économies locales et donc aux
attentes et demandes des populations. AVN permet parallèlement l’émergence d’une offre, le
métier d’artisan-maçon Voute Nubienne et la transmission de ce métier sous forme de
compagnonnage. Un programme et une méthodologie permettent, au travers de la formation de
« vulgarisateurs » locaux, d’amorcer un marché autonome et croissant de la Voute Nubienne,
renversant ainsi de manière pérenne la problématique de l’habitat sahélien [23].
Le projet de ce présent rapport de stage ne vise pas le même type de clientèle mais nous
retrouvons de nombreux points communs. Le projet comme l’association vise à utiliser des
matériaux locaux, à aider l’économie locale grâce à la main d’œuvre notamment et de construire
des logements adaptés à la situation géographique. La rencontre permet de relever les principales
problématiques de notre projet. En effet, la technique est adaptée aux constructions rurales avec
au maximum un étage. Il n’y a pour l’instant pas de savoir-faire pour construire un bâtiment R+4
tout en terre. De plus, le largueur maximal des pièces est de 3m30 ce qui est insuffisant pour notre
type de logement. La solution est alors de rajouter des arcades en béton pour pouvoir élargir les
pièces et de constituer les fondations du bâtiment également en béton. Les murs seraient eux
réalisés en terre en s’inspirant des méthodes de la voute nubienne.
Des projets dans ce sens ont déjà été réalisés par l’AVN dans une moindre mesure pour
deux salles de classe. Une salle de classe nécessite une largeur de 6,50m au minimum. Le
procédé VN-BA17
permet de résoudre cette contrainte. La structure VN-BA utilise 2 poutres en
béton armé à la place des murs, portées par 4 poteaux en béton armé eux aussi, qui reposent sur
de solides fondations en semelles isolées*. Ces portiques sont construits avant les murs en terre
17
Voûte Nubienne – Béton Armé

37. 33
et les voûtes viennent reposer sur eux. L’ensemble permet d’obtenir une salle de classe
normalisée de 9,10 m de longueur et 6,50 m de largeur donnée par la longueur de la poutre. Ce
sont des techniques locales mais on peut aussi s’appuyer du savoir-faire français pour utiliser la
terre.
La terre a déjà été utilisée à Rennes pour la résidence Salvatierra. Ces murs sud sont
réalisés en bauge (blocs préfabriqués de 50 cm d'épaisseur constitués d'un mélange humide
d'argile, de paille d'orge hachée et de ciment, moulé, comprimé puis séché) ce qui permet
d'apporter une régulation de l'hygrométrie et une forte inertie thermique (en association avec les
refends et dalles en béton). Ces blocs ont été fabriqués en atelier par l'entreprise locale
GUILLOREL puis livrés et posés à la grue. Les simulations thermiques dynamiques ou STD*
réalisées ont permis de valider ces choix de conception tant pour l'efficacité énergétique que pour
le confort [24].
La réalisation est donc possible mais un travail en amont est à prévoir en partenariat avec
mademoiselle M’baye (AVN) pour trouver la bonne composition de la terre et effectuer les
vérifications grâce à une STD par exemple. Le but est aussi de trouver une technique simple,
applicable et duplicable pour la main d’œuvre afin de pouvoir le reproduire au Sénégal. Cela
demande donc d’autres études pour la suite du projet afin de voir le bâtiment prendre forme.
3.3. Suite du projet et perspectives
Le projet est donc bel et bien lancé mais de nombreuses tâches restent à faire. La
réalisation des héliodons* a permis d’ouvrir de nombreuses pistes de réflexion pour la suite. Le
bâtiment a été modélisé sur le logiciel Design Builder. C’est une première image pour se donner
une idée des ombres portées par les bâtiments voisins. Le bâtiment est imaginé à R+4 avec une
emprise rectangulaire de 15 mètres sur 10 mètres. Les bâtiments voisins ont été schématisés par
des murs formants la cour au sud, leurs hauteurs ont été mesurées sur place à l’aide d’un mètre.
La précision n’est donc pas assurée mais elle suffit pour cette étude en phase esquisse. Les
données prises pour la course du soleil sont celles de Dakar. Les impressions d’écrans ont été
réalisées aux solstices d’été et d’hiver ainsi qu’aux équinoxes, à différentes heures de la journée
comme le montre l’annexe 3.
Nous remarquons que la cour est entièrement ombragée à partir de 18heures ce qui est
parfait pour sortir à l’extérieur en fin de journée pour les locataires. Dès le lever du soleil, la partie
est de la cour est tout le temps ombragé, cela peut permettre un espace petit-déjeuner ou autre.
Aucune ombre à midi n’est constatée sur la cour, la plantation d’arbres peut remédier au problème.
A 15 heures, l’ombre est généralement à l’ouest. Sa forme et sa surface reste très variable selon la
saison. Tout au long de la journée, la façade sud est exposée. Il faudra donc étudier la pose de
brise-soleil pour éviter les surchauffes et l’utilisation de la climatisation.
Les ombres portées relèvent alors des idées pour l’espace vert de 150m² se trouvant au
sud du terrain. L’idée est alors de créer un espace calme et réservé pour les locataires. La
problématique est donc l’exposition de la cour sur le temps du midi, qui vu la chaleur au Sénégal,
la rend impraticable. Il faut alors créer un espace végétalisé pour créer des zones ombragées, ce
qui contribuent à la fertilité du sol et au développement de la biodiversité. C’est un point important
du projet car la ville de Thiès rentre tout juste dans un programme qui vise à lutter contre les
inondations et la dégradation des forêts classées [25]. Au-delà du côté social et des rencontres
que peut permettre l’espace vert, il y a un réel enjeu environnemental. L’espace peut permettre la
sensibilisation sur l’environnement sénégalais auprès des locataires. Il est alors important de bien
étudier les essences locales pouvant s’intégrer au projet pour rendre l’espace vert attrayant,
agréable et s’en servir comme outils de sensibilisation. Le travail en collaboration avec un
paysagiste sera sans doute nécessaire. L’approvisionnement en eau pour ces espaces verts dans
un pays touché par la sécheresse est aussi une problématique à mettre dans la balance.

38. 34
Cela nous amène à penser à des systèmes durables pour rentrer dans les valeurs du
projet. Il faut alors étudier les systèmes de récupération d’eau pluviale au Sénégal. Au vu des
précipitations annuelles, il paraît un peu juste de s’en servir pour les ECS avec en plus une
problématique d’hygiène. Cette eau peut alors servir pour alimenter l’espace vert en mettant en
place un système d’irrigation efficace.
Dans le même but de s’occuper de l’espace vert de manière durable, le projet des
manguiers de Diébédo Françis Kéré, un architecte burkinabé, est à étudier. Le projet tente à traiter
plusieurs des problèmes présents dans la région sahélienne. La mangue peut fournir une
importante source de nourriture, de vitamines qui aident à renforcer le système immunitaire. De
plus, les manguiers représentent une source importante d'ombre. Avec la chaleur, l'espace frais
sous le manguier devient un lieu de rencontre incomparable pour les locataires. Un endroit où les
enfants jouent, étudient et se reposent. Un autre objectif est de sensibiliser et responsabiliser les
enfants à leur environnement. Chaque enfant doit s'occuper d'un arbre. De cette manière ils
apprennent comment les planter et s'en occuper, et cette connaissance se transmet aux parents et
aux générations futures. Les arbres créent de l'ombre, protègent le sol de l'érosion, arrêtent la
désertification et régulent le régime d'eaux souterraines. En plus, les arbres contribuent à la fertilité
du sol et donc à la biodiversité. L’achat de pesticides et d’engrais reste très onéreux. D’autre part
leur utilisation endommage considérablement les écosystèmes. Pour remédier à ce problème,
Francis Kéré a développé une idée novatrice qui consiste à préparer le sol avant la plantation de
l'arbre. Le procédé est le suivant : il faut faire un trou puis le remplir avec de vieux os et de la
viande, et laisser la mixture reposer quelques jours. Les os et la viande attirent des fourmis, qui
colonisent le trou et mangent les termites. Débarrassés des termites, les arbres sont à même de
grandir convenablement sans aucun engrais. Certains animaux comme les poulets sont attirés par
l'ombre des arbres, et leurs crottins font fonction d'engrais naturel. De la sorte, l’usage d’engrais
artificiels n’est pas nécessaire. Au lieu d'arroser les arbres deux fois par jour, Kéré a proposé cette
idée : positionner des pots d'argile traditionnels à côté des arbres, avec une sorte de bouchon
filtrant orienté directement vers les racines. Les pots d’argile préviennent l’évaporation et n’ont
besoin d’être remplis qu’une fois par semaine, en donnant aux arbres un petit mais constant apport
d’eau [26]. Le manguier est un arbre commun au Sénégal et généralement apprécié de la
population mais cet arbre consomme un espace important. Il faut alors réfléchir pour adapter le
concept au projet.
Le projet prend donc forme et des idées murissent au fur et à mesure. Il faut alors attendre
les plans finaux de l’architecte, constituer une équipe de maîtrise d’œuvre de confiance pour
s’occuper des travaux sur place (AVN, Senesol Energy) et effectuer les différentes études pour
estimer au mieux les consommations afin d’optimiser les différents systèmes utilisés. L’adaptation
a été réussie grâce au travail en amont pour assimiler le sujet et le contexte. Elle a de plus été
facilitée par la rencontre d’acteurs locaux accueillants et compréhensifs du projet.

39. 35
Conclusion
La problématique de stage traite le sujet du bâtiment durable en France et au Sénégal. La
notion d’adaptation rentre donc dans la problématique car il fallait remplir les missions données par
Cap Terre et avancer sur un projet au Sénégal en même temps. L’un ne pouvait pas aller sans
l’autre. Les missions effectuées dans l’entreprise ont permis de monter en compétences et
d’améliorer les connaissances du bâtiment. Les connaissances apprises et les différentes
recherches ont relevées cette notion d’adaptation. En effet, le bâtiment durable doit être le plus
harmonieux possible avec son environnement. Il n’y a donc pas d’habitat type dans le monde mais
bel et bien un habitat qui doit s’adapter aux modes de vies, aux climats, aux ressources locales
ainsi qu’aux compétences locales pour la mise en œuvre.
Pour s’adapter, il faut alors bien connaître le contexte où le projet s’installe. Ces
connaissances passent par de nombreuses recherches qui demandent un esprit d’analyse et une
ouverture d’esprit. L’analyse de toutes les informations reçues est facilitée par le bagage technique
obtenue grâce aux missions effectuées dans l’entreprise. Ce bagage permet de maîtriser le sujet
pour pouvoir plus rapidement ressortir les informations importantes et utiles. Il faut ensuite faire
preuve d’une grande ouverture d’esprit pour réellement comprendre le contexte. Le projet se situe
ici dans un pays en développement qui se différencie fortement de la France. La situation politique,
la réglementation, le climat, les ressources, le mode de communication, la manière de faire, tout
est différent.
Il ne faut alors pas vouloir dupliquer simplement les connaissances et compétences
acquises lors du stage au Sénégal en pensant que c’est la seule manière de procéder et que cette
manière est plus efficace. L’ouverture d’esprit et l’adaptation sont ici : s’adapter à une nouvelle
façon de faire en imbriquant au mieux le savoir-faire déjà acquis. Tout n’est pas à jeter mais tout
n’est pas à prendre. L’esprit critique est donc fortement appréciable pour remettre en question son
savoir-faire afin de l’améliorer et de l’adapter. Le voyage au Sénégal a pu permettre de mieux
comprendre l’adaptation nécessaire au projet.
D’un point de vu bâtiment durable les problématiques sont donc clairement différentes. On
ne retrouve pas la problématique du chauffage au Sénégal, tout est axé sur le rafraichissement.
Celui-ci peut alors s’effectuer avec la climatisation mais c’est un poste très énergivore et donc peut
adapter au contexte actuel. Des alternatives sont possibles avec la surventilation nocturne et la
disposition du bâtiment, notamment des menuiseries.
Les matériaux employés sont importants dans le comportement du bâtiment d’un point de
vu thermique notamment. Le Sénégal comme la France, influencés par la puissance de l’industrie
des cimenteries, utilise massivement parpaing et béton. La terre, abondante au Sénégal, regroupe
toutes les caractéristiques thermiques nécessaires pour l’habitat sénégalais et la fraîcheur qu’il
demande. Selon la hauteur des bâtiments souhaitée, l’utilisation du béton est alors nécessaire,
mais il peut s’allier avec la terre et d’autres matériaux biosourcés pour donner des résultats plus
que satisfaisants.
La dernière adaptation porte sur les différents systèmes apportant l’énergie au bâtiment. Le
Sénégal possède un des plus gros potentiels mondiaux en termes d’énergie solaire. Celui-ci est
incomparable avec la France. Il faut alors réussir à bien s’en servir pour apporter tous les apports
nécessaires aux habitants dans un pays où les coupures d’électricités sont fréquentes.
Ce stage présente alors plusieurs types de résultats. Le premier est, bien sûr, le travail et la
valeur ajoutée au sein de Cap Terre. Ce résultat se traduit donc à travers les différentes missions
accomplies telles que les analyses de site ou les études thermiques. Cela est assez satisfaisant
car tout a été rendu dans les temps et correctement.

40. 36
Le deuxième résultat est l’avancement du projet de construction durable en Afrique. Aucun
objectif daté n’était alors fixé. La mise en place du projet a été effectuée et les pistes de réflexions
ont été identifiées où certaines sont allez plus loin que d’autres. Il y a une petite déception sur
l’avancement du projet qui aurait pu aller plus loin pour mieux profiter de la structure accueillante
et des conseils des ingénieurs. Le sujet est tout de même bien assimilé ce qui doit permettre une
plus grande efficacité pour la suite. Pour autant, il n’y a peut-être pas assez de recul du stagiaire
pour l’estimer. Les projets dans le bâtiment étant à long termes, aucun projet n’a été vu du début à
la fin durant le stage.
Cela permet tout de même de se remettre en question, ce qui représente la dernière forme
de résultat. En ayant un esprit critique, l’intégration dans l’entreprise a été réussie mais elle aurait
pu se faire plus rapidement. C’est alors frustrant de devoir partir alors qu’il y avait de plus en plus
de responsabilité et une sensation d’être à l’aise dans l’entreprise. C’est une des leçons tirées de
ce stage, qu’il faut s’intégrer plus vite en allant vers les autres pour s’affirmer et avoir plus de
responsabilités. L’adaptation entre les différentes missions a par contre été bien réussie en ayant
su gérer plusieurs projets dans le même temps. Les différentes compétences et connaissances
possibles ont aussi été acquises à travers le stage, celles-ci sont détaillées dans la fiche
compétences.
Ce rapport relève ainsi la problématique du partage des données scientifiques entre les
pays, les entreprises et les personnes. Ces échanges de savoir-faire peuvent faciliter l’échange
des connaissances ainsi que l’adaptation des projets dans les différents pays et contexte. Il est
alors difficile d’optimiser ses notions d’échanges dans un monde où la rentabilité et la compétitivité
deviennent des mots-clefs au détriment parfois de notre environnement.

41. 37
Glossaire
Dans l’ordre d’apparition :
UEMOA : États membres de l’Union économique et Monétaire Ouest-Africaine
PIB : Produit Intérieur Brut
T2 : Taille des logements en France
ZESI : Zone Economique Spéciale Intégrée
NF : Norme Française
HQE : Haute Qualité Environnementale
BRGM : Bureau de Recherches Géologiques et Minières
ZNIEFF : Zone Naturelle d’Intérêt Ecologique, Faunistique et Floristique
ICPE : Installation Classée pour la Protection de l’Environnement
VRD : Voiries et Réseaux Divers
FDS : Fiche de Données de Sécurité
FDES : Fiche de Déclaration Environnementales et Sanitaires
BSD : Bordereau de Suivi des Déchets
DOE : Dossier des Ouvrages Exécutés
Th-U : Thermique Utile
EN : European Norm
ISO : International Organization for Standardization
ECS : Eau Chaude Sanitaire
PLU : Plan Local d’Urbanisme
TEP : Tonne d’Equivalent Pétrole
SIE : Système d’Information Energétique
AVN : Association de la Voûte Nubienne
VN – BA : Voûte Nubienne – Béton Armé
STD : Simulation Thermique Dynamique

42. 38
Degrés d’induration : Le niveau de dureté d’un sédiment meuble.
Hygrorégulateur : Capacité du matériau à réguler la température et le taux d’humidité de l’air
ambiant.
Liants hydraulique : Liant qui se forme et durcit par réaction chimique avec de l’eau.
Oléoducs : Canalisation destinée au transport du pétrole.
Gazoducs : Canalisation destinée au transport du gaz.
Conductivité thermique : grandeur physique caractérisant le comportement des matériaux lors
du transfert thermique par conduction (sans déplacement de matière).
Azimut : Angle dans le plan horizontal entre la direction d'un objet et une direction de référence,
ici avec le soleil.
Hauteur angulaire : Angle formé par le rayon solaire et le plan horizontale (entre 0 et 90°)
Watt crête (Wc) : Puissance maximale d’un dispositif donc dans des conditions optimales pour un
panneau solaire.
Fondations en semelles isolées : Ouvrage d'infrastructure, généralement en béton armé, qui
reprend les charges d'un organe de structure d'une construction et qui transmet ces charges sur le
sol.
Simulation thermique dynamique : La STD simule au pas de temps horaire le métabolisme du
bâtiment en fonction de la météo, de l'occupation des locaux etc. Au final, on accède aux
températures, aux besoins de chauffage/climatisation, aux apports solaires heure par heure dans
les différentes zones prédéfinies du bâtiment.

43. 39
Références bibliographiques
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économes. Terre vivante, l’écologie pratique.
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[en ligne]. (Modifié le 26 Juin 2015)
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1990 [en ligne].
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isolant dans la bâtiment [en ligne].
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44. 40
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Ex_5%20fascicules.pdf (Consulté le 12/07/2016).
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2012/presentation.html
[17] : AIMCC. Qu’est-ce qu’une FDES ? [en ligne].
Disponible sur : http://www.fdes-eco-construction.com/ensavoirplus/fdes/quest-ce-quune-fdes
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Disponible sur : http://www.rayon-vert.pro/IMG/pdf/Comment-utiliser-le-solaire-au-Senegal.pdf
(Consulté le 17/05/2016).
[21] :OUTILS SOLAIRE. Chauffe-eau solaires à thermosiphon monobloc [en ligne].
Disponible sur : http://outilssolaires.com/installation/chauffe-eau-solaire/thermosiphon-
monobloc+a91.html (Consulté le 06/07/2016).
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Disponible sur : https://www.worldenergy.org/data/trilemma-index/country/senegal/2015/ (Consulté le
27/07/2016)
[23] : ASSOCIATION LA VOUTE NUBIENNE. La mission d’AVN [en ligne].
Disponible sur : http://www.lavoutenubienne.org/ (Consulté le 17/05/2016).
[24] : ADEME. Résidence Salvatierra à Rennes (35) [en ligne].
Disponible sur : http://www.des-quizz.fr/help/dpe/residence-salvatierra-rennes.pdf (Consulté le
20/06/2016).
[25] : THIES INFO. Talle Sylla lance officiellement le projet de restauration de l’écosystème de la ville de
Thiès [en ligne].
Disponbile sur : http://www.thiesinfo.com/talla-sylla-lance-officiellement-le-projet-de-restauration-de-
lecosysteme-de-la-ville-de-thies/ (Consulté le 07/07/2017).
[26] : WIKIPEDIA. Diébédo Françis Kéré [en ligne].
Disponible sur : https://fr.wikipedia.org/wiki/Di%C3%A9b%C3%A9do_Francis_K%C3%A9r%C3%A9
(Consulté le 07/07/2016)

45. 41
Fiche compétences
Dimensions générales de l’Ingénieur
Compétences générales Missions réalisées pendant le stage
1. Aptitude à mobiliser les ressources d’un
large champ de sciences fondamentales.
Recherche bibliographique sur le bâtiment (plus
particulièrement bâtiment durable). Le bâtiment
possède un vaste vocabulaire précis et compliqué. Le
vocabulaire n’est pas encore acquis mais c’est en
bonne voie.
2. Connaissance et compréhension d’un champ
scientifique et technique de spécialité.
Restitution de la recherche bibliographique pendant les
missions et les conversations avec les acteurs. Des
missions sur le bâtiment dans sa globalité (analyse) et
d’autres sur des points spécifiques et techniques (pont
thermiques).
3. Maîtrise des méthodes et outils de l’ingénieur Utilisation de nombreux logiciels (Therm 7, CLIMAWIN,
Autocad). Identification de problèmes sur Therm 7.
Collecte des factures (gaz et électricité) pour interpréter
les consommations d’énergie d’un bâtiment.
4. Capacité à s’intégrer dans une organisation Engagement dans l’entreprise et le projet au Sénégal
(beaucoup plus de leadership dans ce dernier).
Communication avec les spécialistes ou non lors de
réunions ou rencontre dans l’éntreprise.
5. Aptitude à travailler dans un contexte
international
Travail sur un projet au Sénégal dont beaucoup de
discussions avec les acteurs locaux et un voyage sur
les lieux. Aucune relation en langue étrangère.
Dimensions spécifiques à l’EME
Compétences spécifiques Missions réalisées pendant le stage
1. Concevoir, dimensionner, et mettre en
œuvre des solutions techniques de
préservation de l’environnement
Recherche de solutions techniques (pose d’isolants,
système panneau solaire) à dimensionner selon le
nombre d’occupants et le climat pour un bâtiment
moins consommateur d’énergie.
2. Concevoir, mettre en œuvre et évaluer
les démarches de management
environnemental des entreprises et
collectivités, visant la réduction des
impacts environnementaux des activités
et des produits.
Suivi des entreprises lors de chantier propre pour
réduire les nuisances pendant le chantier (pollution,
déchets, acoustique…)
3. Savoir prendre en compte les évolutions
réglementaires et contextuelles
Adaptation entre la réglementation thermique et le
code de la construction entre la France et le
Sénégal

46. 42
Annexes
Annexe 1 – Rendu du résultat d’un calcul de pont thermique lors d’un projet

47. 43
Annexe 2 – Différentes implantations possibles du bâtiment

48. 44
Annexe 3 – Différentes ombres portées sur le projet au Sénégal
Equinoxe de printemps – 21 Mars
09h 12h
15h 18h
N

49. 45
Solstice d’été – 21 Juin
09h 12h
15h 18h

50. 46
Equinoxe d’automne – 21 Septembre
09h 12h
15h 18h

51. 47
Solstice d’hiver – 21 Décembre
09h 12h
15h 18h

52. 48
Résumé
Ce présent rapport reprend le sujet du bâtiment durable plus particulièrement en France et
au Sénégal. Ce thème a été approfondi lors d’un stage intermédiaire de 16 semaines, du 11 Avril
au 29 Juillet 2016, dans le cadre d’une deuxième année d’école d’ingénieur à vocation
environnement.
Au sein du bureau d’étude Cap Terre, une société de conseil en environnement et
urbanisme, des compétences et connaissances ont été acquises à travers les différentes missions
confiées. L’accompagnement d’acteurs publics et privés dans l’élaboration de leurs projets
intégrant des objectifs de qualité environnementale et urbaine ainsi qu’une recherche
bibliographique poussée a permis au stagiaire de mener en parallèle un projet de construction
durable au Sénégal.
Cette construction se veut alors respectueuse de l’environnement grâce à un chantier peu
polluant, des économies d’énergie réfléchies en phase conception et l’utilisation d’énergie
renouvelable. De plus, il rentre dans le développement local avec l’implication d’acteurs et de
matériaux locaux.
Ce rapport comprend alors une partie du travail effectué pour la recherche bibliographique
et pour les différents projets. Il met aussi en avant la notion d’adaptation du savoir-faire français au
bien fait du Sénégal ainsi que l’avancement du projet.
This report deals with the subject of sustainable building, particularly in France and in
Senegal. This theme has been deepened in an intermediate internship during 16 weeks, from 11
April to 29 July 2016, as part of a second environmental engineering school year.
Within Cap Terre, a consulting firm in environment and urban planning, skills and
knowledge has been acquired through entrusted mission. The support of public and private
stakeholders in the development of their projects incorporating environmental quality and urban
objectives as well as a bibliographic research allowed the intern to conduct simultaneously a
sustainable construction project in Senegal.
This construction’s objective is to be environmentally friendly thanks to low-emission
construction, energy savings reflected in the design phase and the use of renewable energy.
Moreover, it wants to improve the local development with the involvement of local stakeholders and
local materials.
Then the report includes a part of work done for the bibliographic research and for various
projects. It also highlights the concept of adaptation of French knowledge into Senegal’s way of
working and also the project progresses.