Magisterium theses / مذكرات الماجستير
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Item Impact de la morphologie urbaine sur le confort thermique extérieur dans les climats chauds et arides(Université Constantine 3 Salah Boubnider, Faculté d’architecture et d’urbanisme, 2014) Boukhelkhal, Islam; Bourbia, FatihaL’urbanisme climatique vise à réaliser des villes durables, ses objectifs sont multiples à savoir : le confort, l’économie d’énergie et l’amélioration des conditions microclimatiques en milieu urbain. Le contrôle de la radiation solaire est l’un des objectifs pour atteindre un niveau de confort thermique élevé. Ce présent travail guide l’urbaniste dans le choix de la morphologie urbaine par rapport à des conditions climatiques, cette morphologie est basée sur des paramètres urbains simples. Ce travail a été entamée par une approche sur les notions du confort thermique et la climatologie, puis de procéder à une analyse sur le microclimat et l’ilot de chaleur urbains dans les climats chauds et secs, et enfin, une évolution de recherches sur les paramètres constituant l’espace public extérieur (Orientation, SVF, Ratio H/L, Végétation, matériaux de construction). Une investigation sur site s’avère nécessaire pour tester l’influence de la morphologie urbaine des espaces publics extérieurs, avec l’utilisation de la méthode d'habitabilité qui est basée sur le nombre d’heures utile de confort thermique. L’évaluation thermique des espaces urbains est basée sur une utilisation de deux indices de confort thermique, le PMV (vote moyen prévisible) et TB (Thermal Balance) obtenu par la méthode thermique COMFA (COMfort FormulA). L’amélioration du confort thermique extérieur a été évaluée par deux variantes de simulations numériques, par un programme numérique « ENVI-met3 » dont on a essayé de trouver la meilleure façon de concevoir un espace urbain qui s’adapte avec le climat chaud et aride.Item L’amélioration du microclimat des places publiques réhabilitées(Université Constantine 3 Salah Boubnider, Faculté d’architecture et d’urbanisme, 2015) Bounnah, Amel; Bourbia, FatihaAvec le changement climatique et la disponibilité de toutes les commodités dues aux nouvelles technologies, la rupture est consommée entre l’homme et l’espace extérieur de la ville, avec toutes les répercussions que cela engendre sur la vie sociétale. Dans notre démarche globale, nous avons essayé de bien cerner le problème qui se pose à nous, celui de savoir : par quelle procédure nous pouvons réhabiliter les places urbaines, et plus particulièrement celles du centre de la ville de Constantine (1er Novembre et Kerkri), choisies comme lieux d’étude. Rappelons toutefois que les dites places, se retrouvent actuellement dans un état qui ne réponds nullement aux normes de confort et du développement durable, ce qui justifie évidemment le fait qu’elles soient délaissées, désertées. Pour remédier à cet état de fait et redonner à ces places le rôle qui leur est dévolu, nous devons apporter la solution au problème posé qui, à notre avis, passe par l’amélioration du leurs microclimats. Pour ce faire ; une recherche sur les modificateurs climatiques, et sur les méthodes les plus pratiques de leur emploi, s’est avérée indispensable afin de nous permettre de contrôler les microclimats que créent ces espaces. Ces modificateurs représentent pour nous des actions stratégiques de réhabilitation dans la mesure où ils nous révèlent le type d’aménagement (au sens large du mot) quant à ces espaces. Au terme de cette étude, et après avoir procédé à une simulation de la radiation solaire et du vent, nous avons utilisé l’indice ComFA pour évaluer les conditions de confort thermique dans les places mentionnés ci-dessus. Deux scénarios d’améliorations à travers un aménagement ont été présentés et analysés.Item Les façades dynamiques(Université Constantine 3 Salah Boubnider, Faculté d’architecture et d’urbanisme, 2017) Benbacha, Cherif; Bourbia, FatihaDans les climats chauds et secs, l'excès des gains solaires peut entraîner une consommation énergétique élevée avec des conditions intérieures désagréables. Le contrôle solaire est un paramètre important, à considérer dans la conception des bâtiments pour améliorer l’efficacité énergétique. Les systèmes avancés du CAO intègrent des outils de calcul, tels que les systèmes de conception paramétriques, qui permettent de concevoir des bâtiments avec des enveloppes adaptatives aux changements de l’environnement extérieur. Le design paramétrique permet la conception des enveloppes de construction innovantes, plus adaptables et interactives, répondant activement aux conditions météorologiques, il permet aussi d’améliorer la performance énergétique et le confort thermique intérieur. Cette étude examine et évalue l'effet des panneaux d’ombrage dynamiques sur le confort thermique intérieur et l'efficacité énergétique. Le contrôle du rayonnement solaire se fait par le calcul de la taille et le mouvement de l’unité de base du panneau d'ombrage en réponse aux changements environnementaux. Les panneaux photovoltaïques (PV) semi-transparents ont été utilisés comme matériau des panneaux d’ombrage, afin d'assurer leur autonomie vis-à-vis de leurs mouvements. Ce dispositif est appliqué pour la protection des façades vitrées d'un immeuble dont le ratio des parois transparentes est trop élevé. Cette étude a été menée à la ville de Biskra (34,6 N de latitude) caractérisé par un climat chaud et aride, situé au sud de l’Algérie. Les résultats obtenus par simulation du bâtiment avec le dispositif d’ombrage intégré, en utilisant GECO-Grasshopper (extension paramétrique pour Rhinocéros), ont montré que les panneaux d’ombrage dynamiques intelligents équipés de modules photovoltaïques ont influencé de manière positive le niveau de confort thermique et visuel, ainsi que l’efficacité énergétique du bâtiment.Item Pratique du biomimétisme dans l’architecture bioclimatique(Université Constantine 3 Salah Boubnider, Faculté d’architecture et d’urbanisme, 2018) Hadbaoui, Hicham; Bourbia, FatihaLe rôle majeur de l'enveloppe du bâtiment est de protéger son usager du climat environnant. Celle-ci n’est pas seulement un abri mais aussi un composant actif dans le système du bâtiment. Elle est également définie comme filtre environnemental. Le développement de la technologie du bâtiment, la conception des bâtiments deviennent une tâche de plus en plus complexe. La demande croissante en énergie exigence une performance environnementale qui induit une efficacité énergétique dans le bâtiment. Les nouvelles technologies adaptées à l’architecture lui permettent une reconfiguration vis-à-vis de son environnement. La nouvelle approche de conception intégrant la conception paramétrique ainsi que le biomimétisme s’expriment à travers le comportement des bâtiments en fonction de son environnement. En général, tous les matériaux changent en fonction de la température ambiante et de la teneur en eau environnante. Ce changement est dépendant des propriétés physico-chimiques du matériau. La présente recherche vise à établir les possibilités de matériaux adaptatifs utilisés comme enveloppes de bâtiment qui pourraient répondre aux problèmes de surchauffe et de refroidissement sans pour autant augmenter l'énergie consommée. Ce phénomène est inspiré des capitules qui s'ouvrent et se ferment pour s'acclimater aux conditions environnementales en fonction de leurs besoins et au moyen du comportement thermonastique intégré de leurs tissu (biomimétisme en architecture). L’intégration de la formule de Timoshenko dans la modélisation paramétrique (Grasshopper), a permis de calculer le rayon de courbure d'une bande bimétallique. Les résultats obtenus à travers cette méthode ont révélé que l'approche de conception biomimétique est d'un grand soutien à la conception durable. Elle prouve également que la conception biomimétique contribue aux possibilités de réduire la consommation d'énergie par l'application du comportement thermique dans le matériau de bande bimétallique comme solutions d'enveloppes adaptatives autonomes.Item Design paramétrique(Université Constantine 3 Salah Boubnider, Faculté d’architecture et d’urbanisme, 2022) Lamine, Mohammed; Bourbia, FatihaLe monde est en mutation perpétuelle. Les températures augmentent et deviennent de façon significative extrême et intenable. Pareillement, les technologies évoluent et l’ordinateur joue un rôle fondamental dans tous aspects de notre quotidien. L’architecture ne fait pas l’exception, de nouvelles technologies y sont régulièrement introduites pour assister les professionnels (architectes et urbanistes) à résoudre des problèmes et faciliter la vie. L’objectif de cette recherche est d’explorer les possibilités et limites du design paramétrique comme outil d’optimisation du confort thermique dans les espaces urbains. Plusieurs essais ont été expérimentés à l’aide de Grasshopper (plugin du logiciel CAO, Rhinoceros). A cet effet, nous avons choisi la ville de Bou Saâda caractérisée par un climat semi-aride, située au Sud de l’Algérie. Basé sur un état de l’art, nos lectures confirment que le microclimat urbain est amplement influencé par la végétation et la morphologie urbaine. Dans ce travail, nos investigations se limitent à la forme urbaine. Pour ce faire, nous avons conçu plusieurs algorithmes afin d’explorer, à chaque fois, un des différents aspects du design urbain en rapport au confort thermique. Vu que ce dernier est subjectif, nous avons essayé de chercher les différentes approches pour quantifier sa perception. Pour cette recherche, le calcul des indices de confort est déterminant. Le défi majeur à relever, est de trouver l’indice le plus adéquat pour ce processus, cet indice doit être suffisamment précis et relativement rapide à calculer. En premier lieu, nous avons trouvé que le « Universal thermal comfort index » (UTCI) est le plus représentatif du confort puisqu’il nous donne la perception réelle de la température. Mais on a choisi le rayonnement solaire comme paramètre d’évaluation car en plus d’être représentatif du confort, il demande moins de temps pour le calculer. En second lieu, la génération de la forme et l’automatisation de ces paramètres (longueur, largeur et hauteur des blocks ainsi que la largeur de la voie) sont très importants mais il s’avère que, l’expérimentation demande trop de temps. Finalement, et après plusieurs essais (scénarios) nous avons trouvé la grille régulière comme la plus optimisée pour explorer une multitude d’alternative du design par des calculs plus faciles. Nos expérimentations, nous révèlent que l’intégration de ce processus dans les étapes du design urbain aura un impact considérable sur le confort urbain dans les nouveaux projets à concevoir. La méthodologie proposée représente une plateforme d’exploration et d’investigation pour les architectes et les urbanistes.