Parametres physiques des ambiances architecturales : un modele numerique pour la simulation de la lumiere naturelle dans le projet urbain

par FRANCIS MIGUET

Thèse de doctorat en Sciences et techniques. Chimie

Sous la direction de Jean-Pierre Péneau.

Soutenue en 2000

à Nantes .

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  • Résumé

    Les ambiances architecturales constituent un domaine complexe, constitue des interactions que l'usager percoit entre les phenomenes physiques et les formes de l'environnement construit. La lumiere naturelle s'inscrit precisement dans ce cadre, ou la variabilite individuelle vient s'ajouter a l'aspect dynamique des phenomenes. Or s'il est manifeste que les architectes s'attachent de maniere permanente au travail sur la forme, ils ne traitent pas toujours avec la meme rigueur la disponibilite en lumiere naturelle et les interactions diffuses. La complexite des notions abordees et le manque d'outils de simulation en sont sans doute les raisons majeures. Nous proposons donc, en nous appuyant sur des travaux prealables du laboratoire cerma de l'ecole d'architecture de nantes, le developpement d'un outil logiciel susceptible d'evaluer de maniere performante la lumiere naturelle au sein du projet architectural et urbain, a partir d'une maquette numerique 3d. Notre premier objectif est de considerer indifferemment espaces interieurs et espaces exterieurs (y compris les vitrages), et de les soumettre de maniere globale aux conditions d'eclairement qui resultent de l'ensemble soleil et voute celeste, grace a des modeles de luminance. Notre perception de la lumiere provenant exclusivement de sa reflexion sur les materiaux, ceux-ci jouent un role essentiel dans les echanges entre les surfaces de l'environnement. Le second objectif est donc de prendre en compte ces reflexions complexes, a partir d'un traitement numerique s'appuyant sur la theorie des echanges radiatifs etablie par les thermiciens il y a plus d'un demi-siecle, reprise et instrumentee dans des recherches plus recentes en imagerie. En dernier lieu sont proposes quelques exemples d'application qui mettent en evidence les potentialites d'analyse de l'outil developpe ; ils sont completes par les perspectives qu'offrent les modalites de traitement utilisees, notamment dans le champ de la microclimatologie urbaine.


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Informations

  • Détails : 360 p.
  • Annexes : 104 ref.

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