Architecture navale

Navire en aluminium précontraint Procédé de fabrication

Nous décrivons ici la méthode de construction « à la volée » adaptée aux one-off ou à des petites séries.

Coque

Préparation des bordés

Les bordés sont constitués à l’avance ; Les tôles constituant un même bordé sont soudées à plat. Il convient bien sûr de respecter le sens du laminage et de veiller à la symétrie bâbord / tribord. Les couples (en général tous les mètres) et les lignes d’eau (en général DWL et antifouling) sont tracés sur les 2 faces.

Assemblage

Les bordés sont soudés entre eux lors de l’assemblage de la muraille et du pont. Les bordés sont assemblés à la volée ou à l’aide d’un mannequin (moule mâle ou femelle). Les tôles ne sont pas soudées à une structure ; les bords des bordés (muraille et pont) sont amenés à se joindre progressivement par déformation élastique sous une contrainte externe (vérins, étais …) et non par déformation plastique (martelage, poinçonnement, olive …). Lorsqu’on amène un nouveau bordé sur le précédent, il est essentiel de faire coïncider les traçages (couples et lignes d’eau) des bordés à leurs bouchains, afin de respecter le plan de forme. La coque est montée avec un minimum de tôles de pont afin de tenir le bateau en forme (en général : tableau arrière, passavants et pont avant ou pointe avant).

Structure

Les éléments de structure sont fixés à la coque dans un second temps. Il n’y a pas de structure pour tenir la coque mais juste des structures pour reprendre les efforts des appendices et du gréement.

Mise aux dimensions

La coque obtenue est élastique. En général, elle est plus large que le plan de forme car le bouge du pont n’est pas respecté. Il convient maintenant de mettre en forme le bateau pour respecter le plan de forme. On peut utiliser des étais de maçon afin d’augmenter le creux de la carène et des étais horizontaux pour la mise à la bonne largeur. Le contrôle des angles aux bouchains est un bon moyen pour respecter le plan de forme.

Les contraintes les plus importantes se situent normalement dans le tiers avant. Il faut parfois y accepter quelques mm d’écart plutôt qu’exercer des contraintes extérieures démesurées.

Assemblage

La structure est introduite dans la coque au fur et à mesure des besoins pour tenir les appendices. Il y a généralement 2 couples (mât/maitre bau et cloison avant) qui sont introduit dans la coque une fois que cette dernière a été mise aux dimensions. Pour le couple avant, si la coque n’a pas pus être mise aux dimensions avec précision, il convient de l’adapter aux dimensions obtenues. Il est généralement divisé en 2 parties qui se chevauchent (haut et bas) et assemblé in situ.

Rappel du principe architectural

La résistance du navire repose sur la précontrainte des tôles (coque et pont) et sur la capacité des bordés à se déformer dans le domaine élastique. Un panneau de bordé (portion de tôle entre structures) est capable d’absorber un impact d’autant plus important que sa taille (entre structures) est grande ; L’épaisseur de la tôle devra être augmentée en conséquence.

La structure a donc intérêt à être espacée au contraire de la construction traditionnelle sur structure.

Etapes type de la conception d’un navire

Préambule

Vous avez rêvé votre bateau idéal, vous l’avez peut-être gribouillé sur un coin de table, le mouton à 5 pattes est accessible et maintenant vous vous dites : « Je veux passer à l’acte » ! Allez visiter les chantiers qui vous intéressent, procurez-vous toutes les documentations de ce qui se rapproche le plus de vos souhaits. Mais attention, n’ayez surtout pas d’idée préconçue de votre futur navire en allant rencontrer le ou les architectes qui représentent bien l’esprit que vous recherchez. Pas facile évidemment.

Lors de notre collaboration (client-architecte), nous mettrons à l’épreuve de votre programme de navigation diverses esquisses. Quand l’esquisse sera pertinente, nous la développerons en Avant-Projet Sommaire (APS) suffisamment précis pour obtenir des estimations de coût de construction ou des devis. Une fois choisis le chantier naval et les principales fournitures (moteur, gréement, ouvrants), nous mettrons à jour l’APS pour obtenir l’Avant-Projet Définitif (APD).

Cet APD servira au bureau d’étude pour établir le Projet.

A la mise à l’eau, nous interviendrons une dernière fois pour vérifier que le navire construit est bien conforme en termes de stabilité.

Dans les pages suivantes, pour chaque étape, nous avons donné des durées indicatives. N’oubliez pas d’ajouter vos temps de réflexion entre chaque étape.

Phase de conception

Esquisse

Phase importante ou chacun expose ses envies, ses soucis, ses propositions de résolution.

Elle débute avec un cahier des objectifs pour bien baliser le programme, minimiser le nombre d'esquisses et offrir d'emblée des propositions percutantes.

Certains considèrent que nous dessinons des bateaux atypiques, hors normes, hors des modes, originaux, ayant du caractère, mais en fait, nous tentons simplement de traduire les souhaits de leurs propriétaires.

Cahier des objectifs

Le client définit son programme de navigation. Il aborde notamment

  • Les zones de navigation, leurs contraintes (hauts-fonds, gabarits des ponts et tunnels) et leur climat
  • Les durées d’occupation à quai, au mouillage, en navigation
  • Les activités à bord (vie professionnelle ou familiales, lieu de vie principal ou de vacances, pêche, plongée…)
  • L’équipage, ses envies, ses souhaits
  • Le budget (réaliste)
  • Les sensations souhaitées (on peut dessiner un bateau rapide qui donne peu de sensations comme l’inverse)
  • C’est un cahier des charges du programme de navigation. Pour ne pas le confondre avec le cahier des charges du navire destiné au chantier naval, nous l’appelons cahier des objectifs ou programme de navigation. Cette distinction est importante ; elle permet de s'affranchir des philosophies convenues souvent dictées par la mode.

Nous participons généralement à la finalisation du cahier des objectifs. Ce dernier peut être annexé au contrat signé entre le client et l’architecte.

Dossier esquisse

A partir des données fournies par le client, l'architecte naval procède aux études d'esquisse permettant au client de fixer son choix.

Le dossier comporte les éléments suivants :

  • Schéma 2D ou perspective de l’enveloppe du navire
  • Schéma d’aménagement

Ci-dessous, aperçu du dossier d’esquisse du JPB50 :

Preliminary draft

‘To get a starting design, to question and imagine further’.

They include:

Preliminary 2D plans

- deck view, elevation view

- deck, longitudinal and transversal cut with accommodation sketch

and some basic 3D views

Ci-dessous, aperçu du dossier d’esquisse d’un village de vacances :

Le dossier de plans ne comporte pas par défaut de vues artistiques. Cette demande est traitée séparément.

** Coût

Au-delà de 9m, entre 0.5 et 1% du prix du navire naviguant.

** Durée

De l’ordre de 2 mois

** Vues artistiques

Pour son propre plaisir ou pour présenter son projet à un tiers, le client nous demande parfois des vues artistiques pour illustrer le projet. Nous faisons généralement appel à nos amis artistes.

Ci-dessous, aperçu des vues artistiques d’un village de vacances :

Avant-Projet Sommaire (APS)

L’APS précise les dimensions de l'ensemble, les dispositions structurelles générales et d’aménagement. Il comprend l'estimation provisoire de la répartition des masses et des premiers calculs de stabilité.

C’est avec ce dossier que l’on consulte chantier naval, motoriste, aménageur et gréeur pour obtenir des estimations de coût ou des devis.

Ci-dessous, aperçu du dossier d’APS du Tudulut, voilier de 12m :

** Coût

De 1.5 à 3% du prix du navire naviguant.

** Durée

Environ 3 mois

** Vues photo-réalistes

A partir de l’APS ou de l’APD, il est possible d’obtenir de l’infographie photo-réaliste (images ou vidéos).

** Choix du chantier, accompagnement à la maitrise d’ouvrage

Le client soumissionne plusieurs chantiers et fournisseurs pour finaliser son budget. C’est sur l’aménagement et les équipements de confort qu’il y a le plus de choix et de variation de coûts. Pour un voilier aluminium des années 2020, la chaudronnerie représente parfois moins de 25% du budget et le plus souvent 30%.

Pendant cette phase d’appel d’offre et celle de suivi de chantier, nous, CBA, restons à disposition du client pour conseils et avis. Il n’y a pas de règle quant à la gestion de la phase projet (phase de réalisation, qui suit celle de conception). Voici quelques schémas d’organisation pour la gestion de la phase projet qui suivra.

  • En choisissant des chantiers et partenaires qui, d’expérience, collaborent, le montage et le suivi du projet est tout à fait gérable par le client amateur-armateur. Cette tâche n’est vraiment pas facile ; elle n’en reste pas moins très gratifiante.
  • Bien souvent, le client délègue au chantier naval ou au chantier aménageur la maitrise d’œuvre. Le chantier, en collaboration avec le client, choisi partenaires et fournitures et organise le chantier jusqu’à la mise à l’eau.
  • Plus rarement, le client demande, au chantier naval son bateau clef en main.
  • Notamment pour de grandes unités, le client a encore la possibilité de demander à un maître d’ouvrage indépendant une assistance à maitrise d’ouvrage. Ce dernier intervient en général dès la constitution du dossier de soumission aux chantiers naval, il gère le budget, assure le suivi de construction. Il s’assure que le navire répond aux désirs du client et que la construction est conforme aux plans.

Lors du choix du chantier, il faut bien distinguer deux types de chantier naval :

  • Le chantier naval traditionnel qui travaille en intelligence, apporte son expérience et son savoir-faire, est critique vis-à-vis du projet.
  • La structure qui se contente d’assembler les pièces en suivant les plans, sans prendre de responsabilité. Dans ce second cas, il faut qu’un bureau d’étude externe accepte la responsabilité de chantier naval.

** Durée

Comptez au moins 3 mois pour la prise de contact, les échanges et l’obtention des devis.

** Avant-Projet Définitif (APD)

À la suite du choix du chantier, des propositions de ce dernier et des équipements retenus, par le client, l’architecte met à jour l’avant-projet sommaire pour produire l’avant-projet définitif.

Ce dernier tient donc compte principalement :

  • Du chantier naval. Chaque chantier a ses habitudes, ses manières, ses manies parfois, mais, en tout cas, son propre savoir-faire. Ce savoir doit être respecté par l’architecte et par l’armateur car, sans cela, l’enveloppe financière risque de ne pas être respectée.
  • Des principales fournitures comme la motorisation. Le motoriste marin conçoit la ligne de propulsion : moteur, cardan, ligne d’arbre, hélice (sur base de celui de l’APS de l’architecte).
  • Du gréement. Le gréeur fournit son plan de gréement (sur base de celui de l’APS de l’architecte).
  • Du plan de pont discuté avec l’accastilleur

Dans le cas de coques à bouchains vifs, l’APD inclut généralement les développés des bordés de coque.

Dans le cas de navires en aluminium précontraint (ou Strongall®), CBA inclut toujours les développés de bordés car il y a une relation directe entre la forme et la résistance du bateau, entre le matériau et la forme du bordé développé, etc.

**Coût

De 4 à 6.5% du prix du navire naviguant.

Pour un petit bateau, le coût de la conception est proportionnellement plus important.

** Durée

Environ 3 mois

Phase projet : phase de construction de navire

Bureau d’étude

Le bureau d’étude, transforme l’intention en constructible. Il complète les calculs fondamentaux de l’ADP (structure, stabilité) par une multitude de calculs (ventilations, évacuations, électricité …) tout en choisissant et intégrant les fournitures. Il constitue un dossier technique dont la finalité sera les plans d’atelier.

La majorité des chantiers possèdent leur propre bureau d'étude, en interne.

Si le chantier naval n’a pas son propre bureau d’étude, il fait appel à un bureau d’étude externe, connaissant très bien le savoir-faire du chantier.
Il fut un temps (au début de l’informatique) ou le chantier Meta déléguait le bureau d’étude à CBA, que ce soit pour ses propres plans ou pour les plans d’autres architectes. Depuis les années 2020, Meta a son propre bureau d’étude.

Plans d’atelier

Autres appellations : plans d’exécution, plans d’industrialisation

Les plans d’atelier intègrent une multitude de détails et sont propres à l’ADN du chantier choisi :

  • Ils respectent l’APD tout en tenant compte des fournitures et approvisionnements possibles.
  • Ils intègrent le savoir-faire du chantier quant aux assemblages (les bords des tôles sont découpés de manières différentes d’un chantier à l’autre en fonction de la méthode de montage).
  • Ils intègrent les découpes des hublots, piquages, nables, écoulements… ainsi que les tracés à reporter sur les bordés (typiquement les couples) pour l’aide au montage.

Tout au long de la phase projet, notre bureau d’architecture est souvent sollicité afin d’établir des plans complémentaires ou de valider des plans d’atelier.

Construction

Le navire passe successivement entre les mains

  • Du chantier naval
  • Du motoriste
  • De l’aménageur
  • Du gréeur et du voilier (s’il y a des voiles !)

Bien que les corps de métiers s’interpénètrent peu côté montage, ils interfèrent en amont, en préparant les interfaces. Par exemple, dans le cas d’un voilier aluminium, une fois le gros œuvre terminé, le gréeur, l’architecte et le client peuvent se retrouver au chantier pour disposer à blanc l’accastillage de pont afin de prévoir tous les supports et perçages avant le sablage de la coque pontée.

Mise à l’eau, essais

A vous de jouer, c’est le moment de tester le bateau avec les différents intervenants : assistant à maitrise d’ouvrage, chantier naval, aménageur, motoriste, gréeur, architecte naval.

Certification

Le « certificateur » intervient si possible dès l’APD et tout au long de la construction pour s’assurer de la conformité et des tests d’éléments comme l’étanchéité des réservoirs de carburant.

Une fois le navire mis à l’eau, il teste la stabilité réelle pour s’assurer qu’elle est conforme aux prévisions (il vérifie, entre autres, que le bateau ne se soit pas alourdi outre mesure lors de la construction).

Enfin, il s’occupe généralement de l’obtention des papiers du navire.

Enfin le baptême ! Prenez ensuite quelques mois pour finaliser la mise au point de votre navire, avant le grand voyage. Bon vent !

finale

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