École Privée d’Ingénierie du Niger — L’école du nouveau monde

✉ elearning@epiniger.edu.ne    🌐 epiniger.edu.ne

EPI e-Learning

L'école du nouveau monde · Plateforme e-Learning

Unité d’enseignement : Master GC · S1 · UE4 — Confort Environnemental du Bâtiment

  • Construction Parasismique

    Le Niger est classé parmi les territoires de faible à modérée sismicité : il repose en grande partie sur des domaines cratoniques stables (craton ouest-africain à l’ouest, bouclier touareg et Aïr au nord, bassins sédimentaires des Iullemmeden et du Tchad). Cela ne signifie pas « risque nul » : les ouvrages de grande importance (barrage de Kandadji, ponts sur le fleuve Niger, hôpitaux, écoles R+n à Niamey) doivent être conçus avec une démarche parasismique rationnelle, proportionnée à l’aléa et à la vulnérabilité. Ce cours de Master donne les outils pour quantifier l’action sismique selon la NF EN 1998-1 (Eurocode 8), concevoir des structures ductiles en béton armé et en maçonnerie chaînée, puis vérifier et renforcer des bâtiments existants.

    Objectifs d’apprentissage

    • Comprendre les mécanismes de la sismicité en Afrique de l’Ouest et l’aléa sismique au Niger.
    • Appliquer la méthode des forces statiques équivalentes et l’analyse modale spectrale selon EN 1998-1.
    • Concevoir des structures parasismiques en béton armé et en maçonnerie.
    • Vérifier la résistance aux séismes des structures courantes par analyse numérique.

    Prérequis

    Béton Armé 2 (BEA3201) — Licence GCI S3 ; Dynamique des Structures & Parasismique Avancé (DYS3GC5). Sont supposés acquis : oscillateur à un degré de liberté, modes propres, dimensionnement BA à l’ELU (flexion composée, effort tranchant).

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Sismologie et Aléa Sismique en Afrique de l’Ouest
    2. Leçon 2 — Actions Sismiques selon NF EN 1998-1
    3. Leçon 3 — Conception Parasismique des Structures
    4. Leçon 4 — Vérification et Renforcement

    Travaux pratiques

    • TP guidé 1 : construction et exploitation d’un spectre de calcul EC8 (tableur ou Python) pour les classes de sol A à E.
    • TP guidé 2 : modélisation sismique d’un bâtiment R+3 sous Robot Structural Analysis (analyse modale, spectre, combinaisons, déplacements).
    • TP guidé 3 : évaluation parasismique d’un bâtiment R+3 à Niamey (repérage de vulnérabilité type FEMA 154 et calcul de contrôle).

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 10 h, TD 10 h, TP 10 h, travail personnel (TPE) 30 h, soit 60 h (3 crédits). Évaluation : contrôle continu (40 %) + examen terminal (60 %), nature mixte (écrit + rapport de TP de modélisation).

    Bibliographie

    • NF EN 1998-1 (Eurocode 8) : Calcul des structures pour leur résistance aux séismes — Partie 1 : règles générales, actions sismiques et règles pour les bâtiments.
    • A. K. Chopra, Dynamics of Structures, Pearson.
    • V. Davidovici, La construction en zone sismique, Le Moniteur.
    • FEMA P-154, Rapid Visual Screening of Buildings for Potential Seismic Hazards: A Handbook, FEMA.

  • Isolation Thermique & Acoustique Avancée

    Ce cours traite de la physique appliquée de l’enveloppe du bâtiment en climat chaud : transferts thermiques à travers les parois, apports solaires, stratégies bioclimatiques, isolation thermique (matériaux, isolation par l’extérieur, toitures-terrasses), acoustique du bâtiment (isolement aux bruits aériens et d’impact, traitement des locaux techniques) et performance énergétique réglementaire. Au Sahel, la problématique est inversée par rapport aux climats tempérés : il s’agit d’abord de se protéger de la chaleur (rayonnement solaire intense, températures extérieures de 40-45 °C en saison chaude) et de limiter la consommation des climatiseurs, qui représentent souvent plus de la moitié de la facture d’électricité des bâtiments tertiaires à Niamey, tout en assurant le confort des bâtiments non climatisés (écoles, logements). Les méthodes réglementaires étudiées (coefficients Bbio et Cep, labels environnementaux) sont présentées avec leur logique de calcul et appliquées à des études de cas nigériennes : école, bâtiment administratif, local de groupe électrogène.

    Objectifs d’apprentissage

    • Concevoir l’enveloppe thermique d’un bâtiment pour le confort en zone sahélienne.
    • Calculer les déperditions et les apports thermiques selon la méthode réglementaire.
    • Dimensionner les systèmes d’isolation acoustique des parois et planchers.
    • Appliquer les normes de performance énergétique des bâtiments (RT Niger 2020).

    Prérequis

    Physique appliquée au génie civil (PCG1103, Licence GCI S1) ; Dimensionnement des bâtiments et ouvrages (Licence GCI). Sont supposés acquis : conduction, convection et rayonnement, notions d’ondes et de décibels, lecture de plans de bâtiment.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Thermique du bâtiment en zone sahélienne
    2. Leçon 2 — Isolation thermique des bâtiments
    3. Leçon 3 — Acoustique des bâtiments
    4. Leçon 4 — Performance énergétique et réglementation

    Travaux pratiques

    • TP guidé 1 : mesure in situ du coefficient U d’une paroi par fluxmètre et thermocouples (leçon 1).
    • TP guidé 2 : étude comparative d’enveloppes d’une école sur tableur (leçon 2).
    • TP guidé 3 : mesure de l’isolement acoustique et du temps de réverbération au sonomètre (leçon 3).
    • TP guidé 4 : première simulation thermique dynamique sous EnergyPlus avec un fichier météo de Niamey (leçon 4).

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 10 h, TD 10 h, TP 10 h, travail personnel 30 h (total 60 h) ; 3 crédits. Évaluation mixte : contrôle continu 40 % (rapports de TP, TD, quiz) et examen terminal 60 % (étude d’enveloppe thermique et acoustique d’un bâtiment).

    Bibliographie

    • CSTB, Règles Th-Bat et méthode de calcul Th-BCE de la RT 2012 (cstb.fr).
    • Berge P., Acoustique des bâtiments, Eyrolles.
    • Liébard A., De Herde A., Traité d’architecture et d’urbanisme bioclimatiques, Le Moniteur.
    • NF EN ISO 6946 (résistance thermique des parois), NF EN ISO 717-1 et 717-2 (indices uniques en acoustique), NF EN ISO 12354 (performance acoustique prévisionnelle).