Intégration des aspects énergétiques dans la conception du projet architectural : une approche méthodologique

Integration of energy issues in the design of the architectural project : a methodological approach

• Auteur / Autrice : Andres Moreno Sierra
• Direction : Catherine Semidor
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance le 21/12/2012
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Ecole : École nationale supérieure d'architecture et de paysage de Bordeaux. Groupe de recherche environnement, conception architecturale et urbaine
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Rodolphe Puiggali, Frédéric Bonneaud, Juan Carlos Rojas Arias, Nicolas Favet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christian Inard, Luc Adolphe

Mots clés

Mots clés contrôlés

Environnement

Projets d'architecture

Constructions -- Économies d'énergie

Mots clés libres

Conception architecturale

Performance énergétique

Méthodologie

Morphologie

Architectural design

Energy performance

Methodology

Morphology

Résumé

Selon les objectifs d’efficacité énergétique à l’horizon 2020 en France, le secteur du bâtiment évolue vers des constructions dites à « énergie positive ». Ces nouveaux enjeux imposent l’intégration de nouvelles composantes aux aspects architecturaux et techniques, ainsi qu’une rupture dans les modes de conception et d’évaluation d’un projet. Mais la recherche de la performance énergétique dépend d’instruments numériques de mesure qui ne sont parfois pas adaptés à la démarche de conception des architectes, ce qui se traduit par la difficulté de mettre en cohérence le projet architectural et les objectifs de performance énergétique.L’objectif de ce travail est d’analyser la complexité de l’intégration des aspects énergétiques dans les différentes phases du processus de conception, afin de proposer une démarche qui permette d’optimiser la performance énergétique. Pour étudier ces questions, nous proposons d’analyser et de reconstituer la démarche de conception de l’architecte d’un point de vue méthodologique, pour aborder postérieurement la question de l’optimisation de la performance énergétique à l’aide d’outils numériques.L’étude du processus de conception permet d’évaluer l’impact de la composante énergie et son importance dans les phases initiales dans la démarche du concepteur. L’analyse systémique des aspects énergétiques montre l’interrelation entre les problématiques générales et les différents choix de conception. La formulation d’une stratégie de conception à travers un outil méthodologique, nous permet de proposer une démarche d’optimisation de la performance énergétique basée sur la structure morphologique du bâtiment.Cette approche ouvre de nouvelles perspectives méthodologiques dans la conception de bâtiments à énergie positive. La complexité des relations entre l’énergie, la morphologie des bâtiments, les outils numériques seraient en train de modifier le processus de conception en architecture et la future organisation des ensembles urbains.

According to the French energy efficiency target for 2020, the building industry is moving towards "positive energy". These new challenges require the integration of new components to architectural and technical aspects, as well as a break in the methods of design and evaluation of the project. But the research for energy efficiency depends of digital measurement instruments which are not adapted to the design process of architects, which results in the difficulty of consistency between architectural and energy performance targets.The objective of this work is to analyze the complexity of integrating energy issues in the design process, to propose a methodological approach which optimizes energy efficiency. To address these issues, we propose to analyze and reconstruct the design process from a methodological point of view, later to study the optimization of energy performance using digital tools.The study of the design process shows the impact of the energy component and its important role in the early stages of the design process. The methodological analysis of energy issues shows the interrelation between general principles and design decisions. The formulation of a design strategy using a methodological tool allows us to propose an approach for optimizing the energy performance based on the morphological structure of the building.This approach opens new methodological perspectives in the design of positive energy buildings. The complexity of the relationship between energy, the morphology of buildings and the use of digital tools would be changing the design process in architecture and the future organization of urban complexes.

De acuerdo con los objetivos de eficiencia energética para el año 2020 en Francia, la industria de la construcción se dirige hacia las construcciones de "energía positiva". Estos nuevos desafíos exigen la integración de nuevos componentes a los aspectos arquitectónicos y técnicos del proyecto, así como una ruptura en sus métodos de diseño y evaluación. Pero la optimización de la eficiencia energética depende del uso de herramientas digitales de medición que usualmente no se encuentran adaptadas al proceso de diseño arquitectónico, lo que dificulta la coordinación entre el proyecto arquitectónico y los aspectos energéticos.El objetivo de este trabajo es analizar la complejidad de la integración de la componente energética en el proceso de diseño, proponiendo un enfoque que permita optimizar la eficiencia energética. Para estudiar este tema, se propone analizar y reconstruir el proceso de diseño del arquitecto desde un punto de vista metodológico, para abordar posteriormente la problemática de la optimización de la eficiencia energética a través de herramientas digitales.El estudio del proceso de diseño muestra el impacto de la energía y su importancia de las primeras etapas del proceso de diseño. El análisis metodológico de los aspectos energéticos muestra la interrelación entre los temas principales y las decisiones de diseño. La formulación de una estrategia de diseño utilizando una herramienta metodológica permite proponer un enfoque para la optimización de la eficiencia energética basado en la estructura morfológica del edificio.Este enfoque abre nuevas perspectivas metodológicas en el diseño de edificios de energía positiva. La complejidad de las relaciones entre la energía, la morfología de los edificios y el uso de herramientas digitales estarían cambiando el proceso de diseño y la organización futura de los complejos urbanos