Sujet BTS Enveloppe du Bâtiment - Sciences du Bâtiment 2015

Introduction à l'épreuve de sciences du bâtiment

L'épreuve U41 de Sciences du Bâtiment pour le Brevet de Technicien Supérieur (BTS) Enveloppe du Bâtiment, spécialité Façades - Étanchéité, s'intéresse à travers cette session 2015 à l'étude technique d'un complexe aquatique. Ce document officiel propose un cas pratique complet permettant d'aborder des aspects fondamentaux de l'enveloppe architecturale, qu'il s'agisse de la résistance mécanique des profilés, du comportement thermique et hygrométrique des toitures ou encore de l'acoustique des locaux spécifiques.

Présentation générale du projet étudié

Le cas pratique est construit autour de la réalisation d'un complexe aquatique comprenant différents bassins intérieurs et extérieurs, des vestiaires, des bureaux et des espaces annexes. L'étude se focalise plus particulièrement sur trois éléments clés de la construction : le mur rideau et ses vitrages, la toiture de type Hairaquatic en bac acier pour évaluer les risques de condensation, ainsi que la séparation vitrée du bureau des maîtres-nageurs sauveteurs pour garantir un confort acoustique adapté face aux bruits de la piscine.

Structure et grands axes de l'étude

Le dossier est divisé en plusieurs parties techniques distinctes permettant d'évaluer les compétences des étudiants en matière de dimensionnement, d'analyse thermique et de traitement acoustique.

Étude mécanique du montant de mur rideau

Cette partie s'articule autour de la façade sud. Elle demande de vérifier l'épaisseur des vitrages selon les règles du DTU 39-1, d'analyser les actions mécaniques appliquées au montant du mur rideau, et de mener une étude des appuis et des moments fléchissants. Le travail requiert l'application de principes de statique et de résistance des matériaux, notamment l'utilisation du théorème des trois moments de Clapeyron pour déterminer les efforts tranchants et les moments fléchissants, ainsi que le calcul des flèches admissibles sur les parties hautes et basses du profilé.

Étude thermique et hygrométrique de la toiture

L'analyse de la toiture de la piscine met en lumière les exigences réglementaires strictes imposées en milieu à forte hygrométrie. Les calculs portent sur la résistance thermique de la toiture en ignorant les bacs acier, la détermination du gradient de températures à travers les différentes couches à partir d'un flux surfacique donné, ainsi que l'évaluation des risques de condensation en sous-face de la toiture à l'aide des abaques de pression de vapeur saturante.

Étude acoustique du local des maîtres-nageurs

L'objectif de cette section est de s'assurer que le niveau de bruit perçu à l'intérieur du bureau d'accès visuel permet une conversation normale sans interférence excessive. Les calculs reposent sur la détermination de l'aire d'absorption équivalente du local en prenant en compte les différentes parois, le sol carrelé, le vitrage, la porte, le plafond suspendu et la présence humaine. L'indice d'affaiblissement acoustique Rw de la paroi vitrée séparative est ensuite déduit du niveau d'émission de la piscine pour permettre de sélectionner un vitrage feuilleté adéquat dans les documents techniques.

Modalités de travail et documents de référence

Le sujet s'appuie sur un dossier technique riche comprenant des plans de situation, des coupes transversales du mur rideau, des schémas de locaux, ainsi que des extraits de normes et de formulaires réglementaires comme le DTU 39, les règles de la RT 2012, et des tableaux d'inertie de profilés aluminium Technal. Un document réponse (DR1) est fourni pour guider l'étudiant dans la mise en forme de ses résultats, qu'il s'agisse des tracés de diagrammes mécaniques, du gradient thermique ou du bilan d'absorption acoustique.

Questions fréquentes

Quel est le niveau d'études concerné par ce sujet ?

Ce document s'adresse aux étudiants en deuxième année de Brevet de Technicien Supérieur (BTS) pour la spécialité Enveloppe du Bâtiment : Façades - Étanchéité.

Quelles sont les trois grandes disciplines évaluées dans cette épreuve ?

L'épreuve évalue la mécanique des structures pour le dimensionnement du mur rideau, la thermique et l'hygrométrie pour la gestion des risques de condensation en toiture, ainsi que l'acoustique pour l'isolation des locaux professionnels.

Quel est le rôle du document réponse DR1 ?

Le document réponse DR1 permet de centraliser les tracés graphiques des efforts et moments en mécanique, le tracé du gradient de températures en thermique, ainsi que le tableau de calcul de l'aire d'absorption équivalente pour l'étude acoustique.

Testez vos connaissances

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