Génération d'un squelette informé et application à l'étude aéraulique de la forme urbaine

Generation of an enriched skeleton and its application to the aeraulic study of the urban form

• Auteur / Autrice : Houda Belgacem
• Direction : Marjorie Musy, Thomas Leduc
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Architecture et Etudes Urbaines
• Date : Soutenance le 12/12/2019
• Etablissement(s) : Ecole centrale de Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Nantes Université)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche nantais architectures urbanités
• Jury : Président / Présidente : Christophe Claramunt
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marjorie Musy, Thomas Leduc, Christophe Claramunt, Sidonie Christophe, Isabelle Calmet, Bertrand Carissimo, Sylvain Aguinaga
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Claramunt, Sidonie Christophe

Mots clés

Mots clés contrôlés

Villes

Vents -- Mesure

Aéraulique -- Appareils et matériel

Mots clés libres

Analyse statique de la forme

Analyse dynamique de la forme

Vide urbain

Static form analysis

Dynamic form analysis

Urban void

Résumé

La prise en considération des enjeux climatiques dans une phase préliminaire de la conception urbaine exige des outils d’aide à la conception, faciles à utiliser, rapides à exécuter, en harmonie avec le fonctionnement itératif de la conception. L’objectif de cette thèse est ainsi de produire un outil simple à utiliser en phase de design urbain permettant la prédiction de l’écoulement du vent, à une échelle locale et à hauteur de piéton, à partir des caractéristiques morphologiques urbaines. Cette lecture se fait via la construction d’un squelette du vide urbain. Ce squelette est ensuite rendu porteur d’informations qui viennent documenter les différentes composantes urbaines et leurs caractéristiques morphologiques à différentes échelles. Cette approche dynamique pour parcourir le vide urbain est aussi une approche d’analyse orientée champs pour capter et mesurer l’espace urbain au niveau d’un ensemble de capteurs virtuels ponctuels issus de l’échantillonnage du squelette. La démonstration de l’efficience des outils et méthodes proposés est faite pour trois types d’applications. La première est une production de profils de signatures morphologiques de quartiers. La seconde est une détection des différentes zones du vide urbain (rues, croisement de rues, places...). La troisième montre la capacité du squelette à renseigner sur la distribution du vent en ville.

Considering climate issues in an early phase of urban design requires design tools that are easy to use, quick to execute, and in line with the iterative process of designing. This thesis aims to create a simple tool to be used during the urban design phase to predict wind flows on a local scale and at the pedestrian level, based on urban morphological characteristics. This reading occurs through the construction of an urban vacuum skeleton. The skeleton then carries information to document the different urban components and their morphological characteristics at different levels. The dynamic approach to cross the urban vacuum is also a field-oriented analytical approach to capture and measure the urban space at the level of a set of punctual virtual sensors whose skeleton is sampled. Demonstrating the efficiency of the tools and methods proposed was adapted to three types of applications. The first is a production of profiles of morphological signatures of neighborhoods. The second is a detection of the different areas of the urban void (streets, crossroads, squares...). The third shows the skeleton’s ability to provide information to learn about wind distribution in the city.