La technique VN

            Partant d'une technique africaine ancestrale
                    ... simplifiée, codifiée, adaptée ...
pour répondre aujourd'hui aux besoins des sahéliens

La technique de la voûte nubienne est un procédé architectural antique venu du haut Nil. Elle permet de construire avec des matériaux locaux, un outillage basique et des compétences techniques relativement simples des habitations aux toitures voûtées réalisées sans coffrage, solides, confortables et économiques.

Cette technique sera identifiée dès les années 80 par l'ONG Development Workshop comme potentielle réponse aux graves problèmes d'habitat auxquels sont confrontées les populations sahéliennes d'Afrique sub-saharienne.

Préparation de la terre (banco) utilisée pour la fabrication des briques

Construction de la voûte sans coffrage

Toiture terrasse

C'est à partir de 1998 qu'AVN la revisite à son tour (simplifiée, codifiée, adaptée) afin de favoriser ses potentialités d'appropriation par les populations auxquelles elle sera proposée. Il en ressort une méthode épurée – le Concept Technique VN – facile à mettre en œuvre et à transmettre. Le procédé originel a également été adapté aux fortes précipitations saisonnières que connaissent les régions sahéliennes d'Afrique sub-sahariennes.

Les spécificités techniques du concept VN

  • Le bâti est presque exclusivement constitué de terre crue, matière première abondante mouillée et malaxée, puis moulée sous forme de briques qui sècheront au soleil (adobes) ou utilisée directement sous forme de mortier. Seules les fondations font appel à la pierre.
  • Les toitures créées sont exclusivement voûtées (pas de dôme) et permettent/favorisent l'usage du toit-terrasse par leur mise en charge.
  • La construction des voûtes ne nécessite pas de coffrage ni aucune autre sorte de support.
  • Les voûtes ont une portée (largeur) maximum de 3m25 et sont construites à partir de briques de dimensions standard pour les murs et de briquettes pour la toiture et les voûtains.
  • Un "câble-compas" est utilisé pour définir la courbe de la voûte et guider le maçon dans son travail.
  • Les murs, suivant leurs différents usages, sont d'épaisseurs standardisées ainsi que les ouvertures des portes, fenêtres, et autres rangements maçonnés.
  • Une bâche plastique est incorporée aux mortiers de terre en finition de toiture afin d'apporter une garantie supplémentaire d'étanchéité.
  • Il est possible de construire en étage (RDC+1).
  • Dans le concept VN, le travail représente la quasi-totalité du coût de la construction. Ainsi, ces coûts de main d’œuvre peuvent participer d'une économie non monétarisée (auto-construction, entraide, échanges) et quand il y a échange de numéraire, celui-ci est réintroduit dans les économies locales.
 
À noter :
  • Les matériaux utilisés pour la production des voûtes nubiennes sont pratiquement toujours disponibles à proximité des chantiers. Les ressources en eau peuvent par contre présenter des difficultés d’approvisionnement suivant les lieux et les saisons, supposant la prise en compte de cette contrainte lors de la planification des chantiers par les clients et les maçons.
  • Le Concept Technique VN permet, principalement en milieu rural, de concentrer les coûts de construction sur la seule main-d'œuvre qualifiée, les matériaux et la main-d'œuvre non qualifiée étant alors généralement fournis par le client.
 

Entraide villageoise

Construction familiale

Échanges !

 

Aperçu des étapes principales de la construction d'une VN

Cette présentation des différentes étapes d'un chantier VN ne doit pas être considérée comme une méthode ou un guide de construction incitatif. Pour AVN, l’accès à ce savoir-faire doit avoir lieu sur des chantiers réels et rien ne remplace l'apprentissage "sur le tas".

Ces aperçus de la construction d'une VN donnent des conseils essentiels à ceux (clients, maçons ou partenaires du programme) qui vont entreprendre un chantier.

Extraction, Fabrication et transport des matériaux nécessaires

Il est important de bien planifier les actions permettant de produire et de livrer sur le chantier les matériaux utiles (terre, briques, pierres, eau, ...). La mauvaise anticipation ou la mauvaise gestion de ces aspects logistiques peuvent être la source de surcoûts importants et de difficultés relationnelles entre l'artisan VN et son client.

Fabrication des grosses briques
(construction des murs)

Transport de la terre (mortier de pose)

Transport des petites briques
(construction des voûtes)

 

Implantation

Le lieu d'implantation d'un nouveau bâtiment est à choisir avec soin. Deux règles principales sont à retenir :

  • S'assurer que la nouvelle construction n'est pas placée dans un bas-fond ou sur un passage important d'eaux de ruissellement. Il s'agit là d'un risque majeur pour les constructions faisant appel au Concept Technique VN qui ne supporte pas d'avoir "les pieds dans l'eau". Rappelons que des terrains qui semblent éloignés de tout cours d'eau visible ou connu peuvent, à la saison pluvieuse et suivant les régimes de pluviométrie, se retrouver complétement inondés.
    Attention donc à s'assurer très correctement d'une implantation définitivement "hors d'eau".

 

Inondation au Burkina Faso

  • Lors de l'implantation d'une voûte nubienne sur une parcelle délimitée (lot / concession), il faut prévoir les possibles extensions futures. La modularité du Concept Technique VN permet d'ajouter des voûtes nubiennes à d'autres tant en largeur qu'en longueur ou en hauteur. Ceci doit être anticipé au regard de la configuration des lieux.

    Congrès AVN - Boromo
    Atelier "Implantation"

    Congrès AVN - Boromo
    Atelier "Implantation"

    Implantation sur chantier

 

Les Fondations

Les fondations sont essentielles à la bonne tenue et à la longévité des constructions VN. Tous les acteurs de la filière (artisans, maçons, clients, etc.) se doivent d'apporter à cette étape importante une attention toute particulière.
Attention : Les fondations ne doivent jamais être sous-dimensionnées ou négligées.

Selon la nature des sols (plus ou moins dur) à l'emplacement de la construction, les fondations seront plus ou moins profondes (de 30 à 90 cm), l'objectif est de « poser » le bâtiment sur un sol suffisamment dur.
Leur largeur est sensiblement constante, soit : 70 cm pour les murs porteurs (qui portent les voûtes) et 50 cm pour les murs pignons (qui ferment les voûtes) et 30 cm pour les cloisons intérieures.
Elles sont comblées avec des pierres de grande et moyenne tailles liées avec un mortier de terre ordinaire (béton de terre cyclopéen).
Dans le cas de zones à fort ruissellement d’eau en surface, il est conseillé de faire émerger les  fondations de 10 à 20 cm au dessus du niveau du sol.
Si la construction d'une VN en étage (RDC+1) est prévue pendant le chantier ou ultérieurement, il faut en tenir compte en augmentant sensiblement les dimensions des fondations (~ + 25 %).

Recherche & Développement : AVN recherche actuellement par des tests la validation de fondations de pisé (béton de terre compacté par damage manuel dans la fouille). Celles-ci pourraient s'avérer très utiles dans les zones ou l’accès aux pierres est difficile ou impossible.

Fondations :
mise en œuvre

Fondations :
mise en œuvre

Fondations : arase

Les murs porteurs

Les murs porteurs sur lesquels s’appuient les voûtes (appelés aussi murs maîtres ou pieds droits) sont composés de rangs superposés de grosses briques, ils ont une épaisseur de 60 cm.
Ces rangs sont composés, dans leur épaisseur, d’une première brique posée dans sa longueur et d’une seconde posée dans sa largeur, liées par un mortier de terre.
On alterne à chaque rang le croisement des briques pour annuler systématiquement toute superposition des joints.

Des rangs de briques croisées ...

... montées au mortier de terre (banco)...

...et de multiples réservations dans les murs maîtres

 

Les voûtains dans les murs porteurs

Dans l’épaisseur des murs porteurs, diverses réservations sont ménagées pour recevoir les portes et fenêtres, mais aussi niches et armoires apportant un gain d’espace de rangement et une économie de matériaux.

Ces réservations sont couvertes par des linteaux en voûtains (montés coffrés avec une barrique ou un assemblage de briques posées à sec) formés de briquettes et refermés le cas échéant (rangements) par des cloisons de 20 cm. Les voûtains sont montés avant le démarrage de la voûte et en épousent l’inclinaison.

 

Voûtains coffrés ...

... épousant la forme de la future voûte...

...refermés par des cloisons


À noter :

  • Les réservations pourront changer d’usage suivant les évolutions du bâtiment et notamment ses agrandissements éventuels.
  • Les réservations dans les murs porteurs ne doivent pas dépassées 90cm de largeur !

Les murs pignons

Les murs pignons sont montés avec des grosses briques, la longueur de ces dernières formant l'épaisseur des murs (variant entre 35 et 40cm selon les dimensions des briques utilisées).
Ils sont bâtis très légèrement inclinés vers l’intérieur de la construction (fruit d'environ 1 cm par mètre).

Bâti d'un mur pignon

Bâti d'un mur pignon

Bâti d'un mur pignon

Le câble-compas

Un câble, composé de 6 brins de fil de fer torsadés ensemble, est tendu de part en part de la construction à hauteur de la naissance de la voûte dans l'axe de celle-ci. Ce câble est fixé à l'extérieur des murs pignons qu'il traverse. Il matérialise l’axe du plein cintre sur toute la longueur du bâtiment.

Plusieurs cordelettes matérialisant le rayon de ce plein cintre sont attachées à des anneaux d’acier coulissant sur le câble compas. À l'extrémité de ces cordelettes sont attachés des clous. Ces dispositifs (les cordelettes sur le câble) indiquent aux maçons le juste emplacement des briquettes composant les voûtes.

À noter :
A l'égal du cordeau qui aide le maçon à bâtir son mur, ce câble-compas est l'outil indispensable aux artisans VN et à leurs apprentis pour construire vite et bien. La vulgarisation du Concept Technique VN doit beaucoup à ce petit outil si simple et bon marché car, outre l'aide considérable qu'il apporte aux maçons sur le chantier, il permet d'accélérer le transfert du savoir-faire de l'artisan vers l'apprenti.

Fixation du câble

Le câble et les cordelettes

Le câble et les
cordelettes dépliées

 

Le bâti de la Voûte

Les voûtes sont construites sans coffrage !

On fabrique pour ce faire des briquettes de terre de très bonne qualité (exemple : terre à grenier) dont les dimensions sont de 24x12x4cm.
Ces briquettes sont montées rang après rang pour former une voûte de plein cintre (hormis le segment sommital légèrement ogival) prenant appui sur les murs porteurs.
Le maçon pose les briques à la main et utilise un mortier de terre similaire à celle employée pour leur fabrication. Il s’appuie sur le mur pignon pour démarrer les premiers rangs de la voûte.
Le maçon alterne son travail entre la partie supérieure de la voûte dont le dévers impose, entre chaque rang, un temps d’attente dû au séchage du mortier, et les flancs de la construction au bâti plus aisé.

Fabrication des
petites briques
(construction de la voûte)

Amorce de la voûte

Bâti de la voûte

 

Les contreforts et la bâche plastique


Une fois les voûtes achevées, le maçon construit les contreforts (mise en compression de la voûte) en remontant les murs porteurs de 8 à 10 rangs de grosses briques et en comblant le vide ainsi créé sur les flans de la voûte avec un mortier de terre et des chutes de briques.
La hauteur de ces contreforts variera selon les désirs du client, sachant qu’il est vivement conseillé d’arriver à une toiture terrasse quasiment plate. Effectivement, plus la voûte est mise en charge et mieux elle se porte, alors que plus la toiture est plate et moins l’érosion annuelle due aux pluies est perceptible.

Avant la pose d’une couche de terre (environ 5 cm) supportant les crépissages de terre enrichie (savoirs-faire et adjuvants traditionnels), on pose sur la toiture dont la surface a été préalablement grossièrement lissée et mise en pente selon le positionnement des gouttières, une bâche plastique dont le prix avoisine les 200 francs CFA par mètre carré (matériau d’usage répandu).

À noter :
Cette bâche, sans se substituer aux crépissages d’entretien régulier et obligatoire qui assurent l’étanchéité, représente une sécurité supplémentaire en cas de négligence du propriétaire. Protégée des rayonnements UV par la couche de terre et les crépissages qui la recouvrent, elle se conserve durablement. Elle est un bon témoin de la qualité des entretiens car le fait de la voir apparaître indique clairement au propriétaire le retard pris dans les travaux d’entretien.

 

Les contreforts

Pose de la bâche de plastique

Toiture terminée avec couche de terre

 

Les finitions intérieures

Dans les villages, des enduits de terre fine sont traditionnellement appliqués sur les murs et la voûte. Des chapes en terre battue habillent quand à elles les sols.

Toutefois, suivant les moyens des propriétaires, des enduits (jusqu’à la naissance des voûtes) et des chapes en mortier de ciment pourront être réalisés. Les enduits de ciment sur la partie voûtée sont inutiles et déconseillés, les enduits de terre fine étant donc systématiquement mis en œuvre et potentiellement agrémentés de badigeons (peintures) de lait de chaux blanche ou teintée (économiques, ils évitent notamment l’installation d’insectes tels que les termites...).

À noter :
La pose d’une installation électrique pendant la construction ne présente aucun problème particulier. Les cloisons de séparation intérieure (largeur 20 cm), peuvent être disposées selon le plan voulu par le client.

Crépissage mur intérieur

Crépissage toit VN intérieur

Intérieur salle d'alphabétisation

 

Les finitions extérieures

Toiture

Les finitions extérieures de toiture consistent en la réalisation des enduits de finition et d'étanchéité. Il sera appliqué systématiquement une couche initiale de terre (environ 5 cm) qui recevra ensuite le crépissage d'étanchéité. Le plus courant et économique consiste en l'application de terre enrichie (savoirs-faire et adjuvants traditionnels) qui sera reprise régulièrement (entretien).

À voir : les finitions de toiture consistant en l'application d'une terre gravillonneuse simplement damée.

Recherche & Développement : afin de limiter la fréquence des entretiens (demande forte de certains clients plutôt aisés), AVN réalise des tests de crépissages alternatifs, les plus probants à ce jours étant les enduits dits « goudron ». À noter que des enduits ciment (fine chape de mortier de ciment fibré sur la couche de terre et reprise de la micro-fissuration avec un badigeon de goudron chaud) ont été réalisés avec succès mais le procédé reste complexe et les risques de malfaçons semblent trop élevés pour proposer une telle option technique largement.


Crépissages de terre

Mauvais entretien

Crépissages goudron

 

Mur

Comme pour la toiture, les crépissages des murs les plus courants et économiques consistent en l'application de terre enrichie (savoirs-faire et adjuvants traditionnels). Ils seront repris  régulièrement (entretien).

Pour limiter, voire annuler la fréquence des entretiens de surface des murs, plusieurs solutions techniques sont validées :

  • Enduits de mortier de ciment maigre appliqués sur grillage (technique largement utilisée dans les pays sahéliens).
  • Enduits de goudron/sable/terre passés à chaud.
  • Utilisation de blocs de pierre latéritique (largement disponibles au Burkina Faso) ou de blocs de terre comprimée (BTC) sur les parties extérieures des murs maîtres (ou toute épaisseur des murs pignons), posés au mortier de terre avec un jointoiement de finition au mortier de ciment.

 

À noter :
Rappelons que ces travaux entraînent un surcoût important en produits d’importation (ciment) et que des crépissages d’entretien régulier de terre enrichie suffisent amplement à assurer la pérennité des bâtiments (comme l’illustre l’architecture Gourounsi ou de nombreux bâtiments emblématiques du patrimoine architectural traditionnel malien, telle la grande mosquée de Djenné).

Entretien de crépissages de murs

Enduits goudron/sable/terre

Briques de pierre latéritique en extérieur

 

 

Pour en savoir plus :


Comparatif techniques de construction


 

Règles techniques VN de base

 

Abaque - Quantité de matériaux pour une voûte

 
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