RÉFLEXIONS SUR LA MATÉRIALITÉ

International audienceRecueil de réflexions sur la matérialité en architecture

The earliest basketry in southern Europe: Hunter- gatherer and farmer plant-based technology in Cueva de los Murciélagos (Albuñol)

Plant material culture can offer unique insights into the ways of life of prehistoric societies; however, its perish- able nature has prevented a thorough understanding of its diverse and complex uses. Sites with exceptional preservation of organic materials provide a unique opportunity for further research. The burial site of Cueva de los Murciélagos in southern Iberia, uncovered during 19th-century mining activities, contained the best-pre- served hunter-gatherer basketry in southern Europe, together with other unique organic artifacts associated with the first farming communities, such as sandals and a wooden hammer. We present 14 14C dates for the perishable artifacts (N = 76), situating the assemblage between the Early and Middle Holocene (c. 7500 to 4200 cal BCE). Our integrated analysis includes raw material determination and technological and chrono-cul- tural contextualization of this unique and important set of materials.Peer reviewe

Gorenstein Formats, Canonical and Calabi–Yau Threefolds

Gorenstein formats present the equations of regular canonical, Calabi–Yau and Fano varieties embedded by subcanonical divisors. We present a new algorithm for the enumeration of these formats based on orbifold Riemann-Roch and knapsack packing-type algorithms. We apply this to extend the known lists of threefolds of general type beyond the well-known classes of complete intersections and also to find classes of Calabi-Yau threefolds with canonical singularities

Design of buildings ensuring their reversibility, deconstruction and reuse, monitoring methodology life cycle environmental assessment and monitoring methodology

Dans un contexte de pression environnementale intense où le secteur de la construction dans le monde a le plus grand impact sur plusieurs indicateurs, le réemploi des éléments porteurs est le plus prometteur pour éviter significativement la production de déchets, préserver les ressources naturelles et réduire les émissions de gaz à effet de serre par la diminution de l'énergie grise. Cette thèse porte donc sur trois principaux axes de recherches : 1. l’amélioration de la conception structurale par des typologies favorables en définissant le DfReu (Design for Reuse) afin d’anticiper la mise en œuvre d’éléments porteurs (verticaux et horizontaux) démontables et réemployables en fin de vie, d’allonger leur durée de vie, in fine en augmentant le stock d’éléments disponibles au réemploi 2. le développement d’une méthodologie pour la mise en place d’une traçabilité renforcée et pérenne autour d’une banque de matériaux et du BIM afin de disposer de toutes les caractéristiques, notamment physico-mécaniques, des éléments porteurs et de faciliter les processus de réemploi et l’engagement d’une nouvelle responsabilité pour l’ingénieur réemployeur 3. L’identification des paramètres clés influençant les impacts environnementaux propres au réemploi et le développement d’analyses de sensibilité, permettant une meilleure compréhension des conséquences de ce processus et de sa prise en compte lors de la conception, appuyant l’aide à la décision. Une expérimentation fondée sur des portiques démonstrateurs en béton armé a permis de corroborer ces trois axes en générant des données manquantes dans la littérature. Cette analyse pratique de l’assemblage poteau-poutre a produit des données techniques sur le comportement structural après réemploi, mais aussi des données environnementales de mise en œuvre et déconstruction. Ce travail propose alors une méthodologie fondée sur une chaîne d'outils pour permettre aux ingénieurs de concevoir des assemblages réversibles au sein d’une structure réemployable, de pérenniser les informations nécessaires dans la maquette BIM doublées d’une traçabilité physique, de mettre en place une banque de matériaux et d’optimiser la conception à partir d’un stock d’éléments porteurs. L’étude distingue ainsi la "conception avec un stock" qui vise à intégrer le plus grand nombre possible d'éléments disponibles, de la "conception à partir d'un stock" qui conduit au réemploi de 100% des éléments et propose ainsi un nouveau paradigme pour le concepteur. Parallèlement, les impacts environnementaux du processus de réemploi sont étudiés à partir d’une analyse du cycle de vie (ACV). Une analyse de sensibilité déclinant, entre autres, le nombre d’usages et la durée de vie, en comparaison de constructions neuves équivalentes, permet de mieux appréhender les domaines d'intérêt du DfReu. La prise en compte de critères spécifiques à l’économie circulaire dans le bâtiment complète la définition des critères de réemployabilité. L’étude environnementale montre finalement dans quelles conditions le réemploi diminue l’impact d’un bâtiment, et identifie les paramètres clés. Les résultats obtenus s’adressent en premier lieu aux ingénieurs structure mais plus largement aux concepteurs membres de la maîtrise d’œuvre : architectes, ingénieurs et bureaux d’études spécialisés en environnement, afin de proposer et d’inciter l’étude de variantes anticipant la réemployabilité des bâtiments nouvellement conçus. Les résultats sont, par extension, également exploitables dans les projets intervenant sur l’existant.In a context of strong environmental pressure in which the construction sector has the greatestimpact, the reuse of the load-bearing elements is the most promising as it significantly avoidswaste production, preserves natural resources and reduces greenhouse gas emissions by cuttingdown on embodied energy.This thesis consequently covers three main areas of research:1. Improvement of structural design through expedient typologies by defining the DfReu(Design for Reuse) in order to anticipate the use of load-bearing elements (vertical andhorizontal), that can be dismantled and reused at the end of their service life to extendtheir lifespan, ultimately increasing the stock of available elements for reuse.2. Development of a methodology for the implementation of a reinforced and long-lastingtraceability centered on a materials bank with the use of BIM in order to secure all thecharacteristics, in particular physico-mechanical, of the load-bearing elements and tofacilitate the reuse processes as well as the commitment of a new responsibility for thereuse engineer.3. Identification of the key parameters influencing the environmental impacts of reuse anddevelopment of sensitivity study, allowing a better comprehension of the consequencesof this process and its consideration in design to support to decision making.An experiment based on reinforced concrete demonstration portals frames has enabledcorroboration of these three lines of research by generating missing data in literature. Thispractical analysis of column-beam assembly has generated technical data on the structuralbehavior after reuse, but also environmental data for implementation and deconstruction.This research offers subsequently a methodology based on a chain of tools to enable engineersto design reversible construction assemblies within a reusable structure, to secure the necessaryinformation in the BIM model coupled with physical traceability, to build a bank of materials andto enhance design through a stock of load-bearing elements. The study thus distinguishes"design with a stock" which aims to combine as many available elements as possible, from"design from a stock" which leads to the reuse of 100% of the elements and thus presents a newparadigm for the designer.At the same time, the environmental impacts of the reuse process are studied using a life cycleassessment (LCA). A sensitivity study, based among other things on the number of uses and thelifespan, in comparison to equivalent new constructions, provides a better understanding of theareas of interest of the DfReu. Consideration of criteria specific to the circular economy inbuildings completes the definition of reuse criteria. In the end, environmental studies establishunder which conditions reuse reduces the impact of a building and identify the key parameters.The results obtained are primarily intended for structural engineers but more broadly fordesigners part of the project management: architects, engineers and environmental designoffices, in order to offer and encourage the study of variants anticipating the reusability of newlydesigned buildings. By extension, the results can also be used in projects involving existingbuildings

Conception des bâtiments assurant leur réversibilité, leur déconstruction et leur réemploi, méthodologie de suivi et évaluation environnementale sur les cycles de vie

In a context of strong environmental pressure in which the construction sector has the greatestimpact, the reuse of the load-bearing elements is the most promising as it significantly avoidswaste production, preserves natural resources and reduces greenhouse gas emissions by cuttingdown on embodied energy.This thesis consequently covers three main areas of research:1. Improvement of structural design through expedient typologies by defining the DfReu(Design for Reuse) in order to anticipate the use of load-bearing elements (vertical andhorizontal), that can be dismantled and reused at the end of their service life to extendtheir lifespan, ultimately increasing the stock of available elements for reuse.2. Development of a methodology for the implementation of a reinforced and long-lastingtraceability centered on a materials bank with the use of BIM in order to secure all thecharacteristics, in particular physico-mechanical, of the load-bearing elements and tofacilitate the reuse processes as well as the commitment of a new responsibility for thereuse engineer.3. Identification of the key parameters influencing the environmental impacts of reuse anddevelopment of sensitivity study, allowing a better comprehension of the consequencesof this process and its consideration in design to support to decision making.An experiment based on reinforced concrete demonstration portals frames has enabledcorroboration of these three lines of research by generating missing data in literature. Thispractical analysis of column-beam assembly has generated technical data on the structuralbehavior after reuse, but also environmental data for implementation and deconstruction.This research offers subsequently a methodology based on a chain of tools to enable engineersto design reversible construction assemblies within a reusable structure, to secure the necessaryinformation in the BIM model coupled with physical traceability, to build a bank of materials andto enhance design through a stock of load-bearing elements. The study thus distinguishes"design with a stock" which aims to combine as many available elements as possible, from"design from a stock" which leads to the reuse of 100% of the elements and thus presents a newparadigm for the designer.At the same time, the environmental impacts of the reuse process are studied using a life cycleassessment (LCA). A sensitivity study, based among other things on the number of uses and thelifespan, in comparison to equivalent new constructions, provides a better understanding of theareas of interest of the DfReu. Consideration of criteria specific to the circular economy inbuildings completes the definition of reuse criteria. In the end, environmental studies establishunder which conditions reuse reduces the impact of a building and identify the key parameters.The results obtained are primarily intended for structural engineers but more broadly fordesigners part of the project management: architects, engineers and environmental designoffices, in order to offer and encourage the study of variants anticipating the reusability of newlydesigned buildings. By extension, the results can also be used in projects involving existingbuildings.Dans un contexte de pression environnementale intense où le secteur de la construction dans le monde a le plus grand impact sur plusieurs indicateurs, le réemploi des éléments porteurs est le plus prometteur pour éviter significativement la production de déchets, préserver les ressources naturelles et réduire les émissions de gaz à effet de serre par la diminution de l'énergie grise. Cette thèse porte donc sur trois principaux axes de recherches : 1. l’amélioration de la conception structurale par des typologies favorables en définissant le DfReu (Design for Reuse) afin d’anticiper la mise en œuvre d’éléments porteurs (verticaux et horizontaux) démontables et réemployables en fin de vie, d’allonger leur durée de vie, in fine en augmentant le stock d’éléments disponibles au réemploi 2. le développement d’une méthodologie pour la mise en place d’une traçabilité renforcée et pérenne autour d’une banque de matériaux et du BIM afin de disposer de toutes les caractéristiques, notamment physico-mécaniques, des éléments porteurs et de faciliter les processus de réemploi et l’engagement d’une nouvelle responsabilité pour l’ingénieur réemployeur 3. L’identification des paramètres clés influençant les impacts environnementaux propres au réemploi et le développement d’analyses de sensibilité, permettant une meilleure compréhension des conséquences de ce processus et de sa prise en compte lors de la conception, appuyant l’aide à la décision. Une expérimentation fondée sur des portiques démonstrateurs en béton armé a permis de corroborer ces trois axes en générant des données manquantes dans la littérature. Cette analyse pratique de l’assemblage poteau-poutre a produit des données techniques sur le comportement structural après réemploi, mais aussi des données environnementales de mise en œuvre et déconstruction. Ce travail propose alors une méthodologie fondée sur une chaîne d'outils pour permettre aux ingénieurs de concevoir des assemblages réversibles au sein d’une structure réemployable, de pérenniser les informations nécessaires dans la maquette BIM doublées d’une traçabilité physique, de mettre en place une banque de matériaux et d’optimiser la conception à partir d’un stock d’éléments porteurs. L’étude distingue ainsi la "conception avec un stock" qui vise à intégrer le plus grand nombre possible d'éléments disponibles, de la "conception à partir d'un stock" qui conduit au réemploi de 100% des éléments et propose ainsi un nouveau paradigme pour le concepteur. Parallèlement, les impacts environnementaux du processus de réemploi sont étudiés à partir d’une analyse du cycle de vie (ACV). Une analyse de sensibilité déclinant, entre autres, le nombre d’usages et la durée de vie, en comparaison de constructions neuves équivalentes, permet de mieux appréhender les domaines d'intérêt du DfReu. La prise en compte de critères spécifiques à l’économie circulaire dans le bâtiment complète la définition des critères de réemployabilité. L’étude environnementale montre finalement dans quelles conditions le réemploi diminue l’impact d’un bâtiment, et identifie les paramètres clés. Les résultats obtenus s’adressent en premier lieu aux ingénieurs structure mais plus largement aux concepteurs membres de la maîtrise d’œuvre : architectes, ingénieurs et bureaux d’études spécialisés en environnement, afin de proposer et d’inciter l’étude de variantes anticipant la réemployabilité des bâtiments nouvellement conçus. Les résultats sont, par extension, également exploitables dans les projets intervenant sur l’existant

Simulação numérica da injeção cíclica de vapor em reservatórios de óleo pesado

Os simuladores térmicos geralmente fornecem dados a partir de dois conjuntos de funções da permeabilidade relativa, tais como: (1) krow e krw para um sistema água-óleo e (2) krog e krg em um sistema óleo-gás. Dentro do simulador, os dados de permeabilidade relativa são utilizados para avaliar a permeabilidade efetiva de cada fase, quando todas os 3 fluidos estão fluindo simultaneamente no bloco. Neste trabalho é apresentada uma análise numérica e teórica dos modelos de permeabilidade relativa para um problema de injeção cíclica de vapor. Foram criados cinco modelos distintos, utilizando algumas das correlações disponíveis na literatura. Visto que, as permeabilidades relativas são diretamente proporcionais às saturações dos fluidos (água e gás), foram supostos alguns valores de saturação de água e de líquido, de modo a construir a tabela a ser inserida no programa. Essa tabela, foi a única modificação realizada para a simulação dos cinco modelos. Após a simulação, foram analisados os gráficos gerados. A análise mostrou que a escolha do modelo para o cálculo da permeabilidade relativa afeta a previsão da produção de óleo.Thermal Simulators usually supply data in terms of two sets of relative permeability functions: (1) krow e krw in a water-oil system and (2) krg e krog in an oil-gas system. Within the thermal simulator relative permeabilities are used to predict effective permeability of each phase when three fluid are flowing at the same time in a block. In this work is presented theoretical and numerical analyses of relative permeability models for a cyclic steam injection problem. Five different models were created using some correlations available in the literature. As relative permeabilities are directly proportional to fluid saturations (water and gas), some water and liquid saturation values were supposed to build the table to be inserted in the program. After the simulation, the generated graphs were analysed. The analysis shows that the choice model for calculating the relative permeability affect the prediction of oil production

Réemploi et Préfabrication, en quoi la préfabrication engendre-t-elle un potentiel et une source de réemploi en architecture ?

International audienceThe building and construction activity produces the most part of waste. The construction industry must align itself with the issues of sustainable development. The architect must take on his responsibility in this process. In order to react to this situation, the environmental priorities must take precedence over economic priorities. The disassembly capability and the deconstruction will become critical issues in the more or less short term. Our duty as architects is to preempt the depletion of resources and begin to act now. Through the proposal of re-employment developed in this report, a number of provisions are highlighted and can be applied by any designer. It integrates the ability to disassemble the buildings, by allowing both adaptability, and also their future dismantling in order to recover materials and reuse them in new projects. The introduction of reversible assemblies that do not damage the material or its features, must be integrated as of today. Regulatory aspects and controls are also discussed to make concrete proposals. We must be aware of the material we use today and which will be left to future generations. We must also raise the question of the future of complex materials from which we cannot separate the different components, and which will be permanently lost. Reuse combines both convictions and design process. Currently, it requires a lot of manpower in particular to replace the demolition system with that of deconstruction. But at a time when unemployment strikes our society, it could be a way to create jobs locally. This work is not a plea for reuse but a concrete proposal, applicable immediately to prevent the imminent exhaustion of resources.L'activité du bâtiment et de la construction produit une large majorité des déchets. L’industrie de la construction doit s’accorder avec les problématiques de développement durable. L’architecte a une part de responsabilité dans ce processus. Pour agir, les priorités environnementales doivent prendre le pas sur les priorités économiques. La démontabilité et la déconstruction vont devenir des enjeux cruciaux à plus ou moins court terme. Notre devoir d’architecte est d’anticiper cet épuisement des ressources et de commencer à agir maintenant. à travers la proposition de réemploi développée dans ce mémoire, un certain nombre de dispositions sont mises en exergue et peuvent être appliquées par tout concepteur. Il s’agit d’intégrer la possibilité de démonter les ouvrages, à la fois pour en permettre l’adaptabilité, mais aussi leur futur démantèlement afin de récupérer les matériaux et les réutiliser dans de nouveaux projets. La mise en place d’assemblages réversibles, qui n’abîment pas la matière ni ses caractéristiques, doit être intégrée dès aujourd’hui. Les aspects réglementaires et de contrôles sont également abordés pour rendre concrètes les propositions. Nous devons être conscients de la matière que nous utilisons aujourd’hui et qui sera laissée aux générations futures. Il faut se poser la question du devenir des matériaux complexes dont on ne pourra pas séparer les différents composants et qui seront définitivement perdus. Le réemploi réunit à la fois des convictions et des processus de conception. Actuellement, il demande beaucoup de main d’œuvre notamment pour passer du système de démolition à la déconstruction. Mais à l’heure où le chômage frappe notre société, ce peut être un moyen de créer des emplois locaux. Ce travail n’est pas un plaidoyer en faveur du réemploi mais une proposition concrète, applicable immédiatement pour prévenir l’imminent épuisement des ressources

Assessing the Role of Wooden Vessels, Basketry, and Pottery at the Early Neolithic Site of La Draga (Banyoles, Spain)

Organic containers are rarely preserved in archaeological contexts. As a result, the work involved in their production and their functions remains invisible unlike other containers commonly better represented, such as pottery. The early Neolithic site of La Draga (5300-4900 cal BC), located on the shore of the Lake Banyoles (Spain), has provided several containers made of wood and plant fibres besides a significant amount of ceramic remains. The aim of this study is to provide an overview of the vessels at La Draga to assess the importance of organic containers in a context where pottery technology is well known and employed for several functions. The importance of the different types of containers in the context of this farming society is assessed through the analysis of the number of remains, their sizes and shapes, and their spatial distribution. The exceptional preservation of the organic vessels allows comparisons to generate hypotheses about their function. Wooden containers are associated with consumption, while baskets may have been used to transport or store foodstuff, and ceramic vessels also for cooking. The spatial distribution of basketry remains tends to show an area that could be linked to the storage of cereals

Construction, déconstruction, réemploi de la structure : le numérique au service de l'économie circulaire

GC'2019 , Le Génie Civil au coeur des mutations technologiques et numériques, Le BIM : un outil Multiservice, Cachan, FRANCE, 20-/03/2019 - 21/03/201

Construction, deconstruction, reuse of the structural elements: the circular economy to reach zero carbon

SBE series 19, Sustainable Built Environment Conference 2019, Graz, AUSTRIA, 11-/09/2019 - 14/09/2019The research work presented aims at setting up an infinite cycle of use of materials by their reuse and answering in particular to the problems of circular economy. Structural work and foundations represent the majority of the embodied energy of a building. The research effort is therefore focused on the structural elements. Reuse is here defined as the reuse of an element without transformation, unlike recycling which induces a new industrial cycle. It is therefore about reducing the consumption of materials and lowering GHG emissions. Today, it is impossible in France to reuse structures because of responsibilities, insurance and lack of traceability. How to make possible the reuse of structural components in order to reach a lowcarbon building? The challenge of this work is to find the best structural configuration making the components reuse easier at the EOL. The methodology we are implementing aims to design the structural elements by increasing the BIM parameters (6D, LCA), to attach the mechanical information, material durability, ageing to each object of the digital mock-up. A digital and physical traceability makes it possible to follow the evolution of the element over the years and to feed a database. At the end of its life the database is accessible and searchable for the design of a future building. A development of tools and gateways will then allow from a model of calculation to go to query the database to find an element resulting from the deconstruction that can be reused in the future structure