Paramètres physiques des ambiances architecturales
Résumé
Among the various entities which the architect is brought to handle during the design process, the « ambiances » constitute an eminently intricate field. It consists in the interactions that the user perceive between the physical phenomena and the forms of the built-up areas. The natural light lies precisely within this scope, where individual variability comes to be added to the dynamic aspect of the phenomena. It is manifest that the architects stick in an obvious and permanent way to work on form; however they always do not seem to treat with the same rigour the availability in natural light and the diffuse interactions. The major reasons are undoubtedly the complexity of the concepts approached and a lack of simulation tools. Thus we propose the development of a new software tool, based on a preliminary work of the laboratory CERMA of the School of Architecture of Nantes. It is likely to evaluate in a powerful way the natural light within the architectural and urban project, starting from a three-dimensional numerical model of the studied space. Some previous work concerning the evaluation of the natural light in interior spaces has already been made, but external spaces remain seldom considered, apart from solar aspects may be; our prime objective is thus to consider interior spaces and external spaces indifferently, and to submit them to the various conditions of insolation which result from both sun and sky. Those models are built with statistical distributions. But our perception of the light comes exclusively from its reflexion on materials; so those play an essential part in the exchanges between the various surfaces of the environment. The second objective is thus to take into account these complex reflexions, even through glazings. It is reached by adopting a data-processing treatment taking the theory of the radiative exchanges as a starting point. It was established by the thermal engineers more than a half-century ago, “rediscovered” and instrumented in more recent research about digital imaging by the image synthesis community. Lastly significant results are proposed; we have chosen some application examples in the luminous field, underlining the potentialities of analysis of the tool developed. They are supplemented by the prospects which the methods of treatment offer, particularly in the field of the urban microclimatology.
Parmi les diverses entités que l'architecte est amené à manipuler au cours du processus de conception, les « ambiances » constituent un domaine éminemment complexe, constitué des interactions que l'usager perçoit entre les phénomènes physiques et les formes de l'environnement construit. La lumière naturelle s'inscrit précisément dans ce cadre, où la variabilité individuelle vient s'ajouter à l'aspect dynamique des phénomènes. Or s'il est manifeste que les architectes s'attachent de manière permanente au travail sur la forme, ils ne semblent pas toujours traiter avec la même rigueur la disponibilité en lumière naturelle et les interactions diffuses. La complexité des notions abordées et le manque d'outils de simulation en sont sans doute les raisons majeures. Nous proposons donc, en nous appuyant sur des travaux préalables du laboratoire CERMA de l'École d'Architecture de Nantes, le développement d'un nouvel outil logiciel susceptible d'évaluer de manière performante la lumière naturelle au sein du projet architectural et urbain, à partir d'une maquette numérique tridimensionnelle de l'espace étudié. Si certains travaux concernant l'évaluation de la lumière naturelle dans les espaces intérieurs existent déjà, en revanche les espaces extérieurs restent, en dehors d'aspects relatifs à l'ensoleillement, rarement envisagés ; notre premier objectif est donc de considérer indifféremment espaces intérieurs et espaces extérieurs, et de les soumettre de manière globale aux conditions d'éclairement qui résultent de l'ensemble constitué du soleil et de la voûte céleste. Celles-ci sont basées sur des modèles de distribution statistiques. Notre perception de la lumière provenant exclusivement de sa réflexion sur les matériaux, ceux-ci jouent un rôle essentiel dans les échanges entre les différentes surfaces de l'environnement. Le second objectif est donc de prendre en compte ces réflexions complexes, au travers de vitrages éventuellement. Il est atteint en adoptant un traitement informatique s'inspirant de la théorie des échanges radiatifs établie par les thermiciens il y a plus d'un demi-siècle, reprise et instrumentée dans des recherches plus récentes (années 80) sur l'image numérique. En dernier lieu sont proposés quelques exemples d'application dans le domaine lumineux, mettant en évidence les potentialités d'analyse de l'outil développé ; ils sont complétés par les perspectives qu'offrent les modalités de traitement utilisées, notamment dans le champ de la micro-climatologie urbaine.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
|---|
Loading...