8 octobre 2014
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Thibaut Vermeulen, « Optimisation de formes urbaines soumises au rayonnement solaire », HAL-SHS : architecture, ID : 10670/1.m7o7xe
Ce travail de thèse porte sur l'optimisation de formes urbaines par rapport au potentiel solaire. L’objectif est d’améliorer notre connaissance des meilleures formes urbaines, d’une part dans l’optique d’en tirer des règles ou des conseils pour l’aménageur, d’autre part pour identifier les composantes importantes d’un aménagement urbain favorable au rayonnement solaire. Pour cela, un outil d'optimisation reposant sur un algorithme évolutionnaire a été mis en place. Celui-ci permet de trouver le positionnement optimal de volumes correspondant à des bâtiments soumis au rayonnement solaire. Pour cela, différents types de paramètres sont associés aux bâtiments (hauteur, orientation, position), tandis que le contexte urbain du quartier peut être considéré de plusieurs manières : dégagé, fixe (quartier pré-existant), ou périodique. Cette dernière représentation considère le quartier comme un ensemble de cellules identiques qui se répètent dans chaque direction de manière à construire un ensemble homogène entre les bâtiments optimisés et leur environnement. Les essais d’optimisation effectués cherchent à maximiser l'exposition au soleil pour des latitudes comprises entre 40 et 60° N, différentes périodes de temps et densités bâties. Une extension est de plus réalisée pour étudier les quartiers minimisant les besoins en énergie pour le chauffage. Dans l’ensemble des cas, les résultats montrent qu’il existe de nombreuses configurations quasi-optimales dont l’analyse permet d’identifier des formes générales prises par le quartier en fonction du critère d’optimisation.