Thème 2

Conception Matériaux Environnement Energie

Description

L'objectif du thème de recherche CM2E est d'enrichir les environnements numériques de conception avec des outils permettant de mieux prendre en compte les diverses données environnementales. Il s'agit en particulier d'assister les phases amonts de la conception (esquisse, avant-projet sommaire..).

Développement d'une Ingénierie du Confort au service des professionnels du bâti et de l'urbanisme

Via, d'une part, une prise de conscience accrue des maîtres d'ouvrage et acteurs du cadre bâti face au contexte énergétique et climatique actuel et, d'autre part, une mise en oeuvre progressive des méthodes de certifications ou labels au niveau européen et mondial, la qualité environnementale des bâtiments apparaît aujourd'hui comme un enjeu clef pour l'architecture lors des phases de conception et de réalisation. Cependant, cette (r)évolution privilégie principalement des bâtiments dont l'exemplarité repose prioritairement sur des solutions techniques dont les performances sont aisément vérifiables. En effet, la réglementation et les labels de qualité énergétique et environnementale s'attachent avant tout à la performance et à la durabilité du bâti. Il imposent également de plus en plus l'affichage d'indicateurs de contrôle en matière de santé. Ainsi, l'idée d'un confort optimal des occupants, sa caractérisation, sa modélisation et son suivi sont encore très rarement des préoccupations prioritaires lors de la conception d'un ouvrage. Par exemple, si la réglementation RT2012 en cours a initié une prise en compte du bien-être, cette préoccupation ne concerne quasiment que le confort d'été. De plus, les solutions techniques imposées ou préconisées - si mal sélectionnées, conçues, dimensionnées, installées et/ou exploitées - peuvent conduire à une aggravation du confort global et de la santé des occupants. Face à une mutation énergétique du bâtiment performant, il est donc urgent de repositionner l'humain et son confort au coeur de la réflexion. La notion de confort devient alors une véritable transversalité des enjeux architecturaux de demain !

Actuellement, l'étude de ce domaine se limite principalement au confort thermique et aux stratégies à développer en période estivale. De plus, il n'existe pas à ce jour de démarches et d'outils permettant de modéliser les paramètres physiologiques et besoins globaux des occupants et de juger des interactions entre les différents aspects physiques du confort pour assister l'architecte à la conception d'une solution optimale et offrant un compromis idéal avec les autres contraintes (réglementaires...).

Nos travaux de recherche envisagés dans cet axe visent donc les trois volets suivants.

  1. Caractérisation de la notion de confort et de son évolution
      Notre réflexion débutera par une définition de la notion de confort qui est en perpétuelle évolution, entre confort normé et confort sensible. Nous effectuerons ensuite une étude:
    • de l'évolution du confort à travers les âges, les géographies et les sociétés ;
    • de l'évolution possible des critères de confort à court, moyen et long terme.
  2. Assistance à la conception orientée confort
      Nous nous efforcerons ensuite de proposer des méthodes et outils d'aide à la prise en compte du critère Confort lors des phases de programmation et de conception architecturale:
    • quantification de potentiel bioclimatique de sites ;
    • caractérisation et modélisation de besoins (température, hygrométrie, lumière, acoustique, qualité de l'air intérieur, vue...) ;
    • conception, modélisation et simulation des performances de solutions techniques (enveloppe, équipements...);
    • évaluation globale des performances de projets en phases conception, réalisation et exploitation.

    • Une de nos préoccupations sera de proposer des approches de validation de pertinence et de quantification des multiples critères qualitatifs de confort. Les solutions pourront également être des stratégies d'optimisation de confort s'appuyant sur les dimensions physiologiques, sociologiques et psychologiques de l'occupant.
  3. Assistance au commissionnement d'ouvrage

    Le confort des occupants dépendant avant tout de leur comportement, nos travaux de recherche s'attacheront enfin à mettre au point des méthodologies et outils de (re)commissionnement d'ouvrage permettant de recaler en permanence les scénarios initiaux et de s'adapter aux conditions d'occupation réelles. Cette démarche s'appuiera sur les technologies innovantes disponibles (matérielles et logicielles) de pilotage des ouvrages (bâtiment intelligent, gestion technique de bâtiment, système de management de l'énergie...), sur le modèle de confort adaptatif et sur l'analyse des "cultures d'habiter".


Participants