Exploration des mécanismes évolutionnaires appliqués à la conception architecturale : mise en oeuvre d'un algorithme génétique guidé par les qualités solaires passives de l'enveloppe

Evolutionary mechanisms exploration for supporting initial architectural design phase

• Auteur / Autrice : Philippe Marin
• Direction : Jean-Claude Bignon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'architecture
• Date : Soutenance le 31/05/2010
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche en architecture et ingénierie (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Sylvain Lazard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Claude Bignon, Sylvain Lazard, Laurent Arnaud, François Guéna, Denis Zastavni
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurent Arnaud, François Guéna

Mots clés

Mots clés contrôlés

Algorithmes génétiques

Conception et construction

Architecture française

Mots clés libres

Processus de conception

Conception évolutionnaire

Algorithme génétique

Paramètres environnementaux

Modélisation générative

Design process

Evolutionary process

Genetic algorithm

Environmental parameters

Generative design

Résumé

Cette recherche porte sur l’exploration et la qualification des dispositifs évolutionnaires appliquées à la conception architecturale. Ici, ce sont les qualités environnementales et plus particulièrement les qualités solaires passives de l’enveloppe de l’édifice qui guideront le processus évolutionnaire. Nous nous attachons plus particulièrement aux phases initiales de la conception, et nous cherchons à spécifier un outil d’assistance favorisant et stimulant une conception créative. Après avoir établi et structuré une connaissance sur les processus de conception, sur la créativité, sur les qualités thermiques et sur les méthodes évolutionnaires, nous proposons un outil prototypal, fondé sur un algorithme génétique et implanté dans un logiciel de type modeleur. Celui-ci a été expérimenté dans le milieu pédagogique, et nous a conduit à caractériser les modalités de création et de conceptualisation de la forme architecturale dans le cadre d’une instrumentation évolutionnaire.Ainsi nous notons le basculement cognitif d’une pensée implicite vers une pensée explicite comme caractéristique fondamentalement de l’instrumentation générative. De plus nous insistons sur l’importance de l’indétermination signifiante comme composante essentielle de la création. Enfin nous proposons la notion de « trans-forme » comme élément caractéristique d’une pensée du processus et de la multiplicité. Cette « meta-forme » serait issue de la description des conditions de mise en forme à travers la paramétrisation des comportements aux limites et des modalités d’émergence

This research tackles the exploration and the qualification of evolutionary mechanisms applied to the architectural design. Here, it is the environmental qualities and more particularly the passive solar qualities of the envelope of the building that will guide the evolutionary process. We become attached more particularly to the initial phases of the conception, and we try to specify a aided digital tool of facilitating and stimulating a creative design. Having established and structured the knowledge on the processes of conception, on the creativity, on the thermal qualities and on the evolutionary methods, we propose a prototypal tool, based on an genetic algorithm and implanted in a modeller software. This one was experimented in the educational environment, and led to us to characterize the modalities of creation and conceptualization of the architectural shape within the framework of an evolutionary instrumentation.So we note the cognitive fall of an implicit thought towards an explicit thought as a main characteristic of the generative tools. Furthermore we insist on the importance of the significant indecision as essential constituent of the creation. Finally we propose the notion of "transform" as characteristic element of a thought of the process and the multiplicity. This "meta-shape" would arise from the description of the conditions of shaping through the parameterisation of the behaviours at the limits and from modalities of emergence