CE TRAVAIL DE THESE ENTRE DANS LE CADRE PLUS GENERAL DE L'INFORMATISATION DES PROFESSIONS DU BATIMENT. IL VISE A FACILITER L'ACCES DES PROFESSIONNELS AUX LOGICIELS DE CALCULS SCIENTIFIQUES UTILISES JUSQU'ALORS, PRINCIPALEMENT, DANS LES LABORATOIRES DE RECHERCHE. FACILITER L'ACCES DES PROFESSIONNELS AUX LOGICIELS DE CALCULS SCIENTIFIQUES SUPPOSE METTRE A LEUR DISPOSITION CES OUTILS DANS UN ENVIRONNEMENT OU LA PLUPART DES TACHES DE SPECIFICATION SONT AUTOMATISEES, OU LE DIALOGUE HOMME/MACHINE EST SIMPLIFIE ET OU L'ACCES AUX DONNEES ET LA REUTILISATION DE CELLES-CI DEVIENT AISE. CE TRAVAIL A ETE MENE EN PARALLELE AVEC UNE ETUDE AMONT DE DEVELOPPEMENT D'UN MODELE ABSTRAIT D'ENVIRONNEMENT DE SIMULATION INTELLIGENT. DANS CE CONTEXTE, LE BUT DU TRAVAIL DE RECHERCHE ETAIT DE CONTRIBUER A LA DEFINITION DES SPECIFICATIONS D'UN ENVIRONNEMENT DE SIMULATION INTELLIGENT GENERIQUE, DE REALISER UNE APPLICATION CONCRETE POUR EVALUER LA PERTINENCE DES CONCEPTS DEVELOPPES ET DE DEFINIR LES POSSIBILITES D'UTILISATION DE SYSTEMES A BASES DE CONNAISSANCES POUR AMELIORER ENCORE LA PRODUCTIVITE DES UTILISATEURS FINAUX. L'APPLICATION CONCRETE A ETE REALISEE AUTOUR DE TRNSYS, LOGICIEL DE CALCULS DES PERFORMANCES THERMIQUES DES SYSTEMES BATIMENTS/EQUIPEMENTS. ELLE A PERMIS DE DEGAGER DE NOUVELLES FONCTIONNALITES A DEVELOPPER POUR LES UTILISATEURS PROFESSIONNELS, EN PARTICULIER LES NOTIONS DE CONNEXIONS AUTOMATIQUES DE VARIABLES, ET D'ASSEMBLAGE AUTOMATISE DE COMPOSANTS ELEMENTAIRES SONT APPARUES COMME ESSENTIELLES. DES SOLUTIONS POUR REPONDRE A CES PREOCCUPATIONS ONT ETE PROPOSEES ET EVALUEES; ELLES FONT NOTAMMENT APPEL A LA TECHNIQUE DES SYSTEMES EXPERTS

LA SIMULATION NUMERIQUE EST UN OUTIL D'AIDE A LA CONCEPTION ET A L'AUDIT ENCORE PEU UTILISE DANS LE SECTEUR DU BATIMENT PAR COMPARAISON AVEC D'AUTRES SECTEURS D'ACTIVITE (ELECTRONIQUE, ESPACE, AUTOMOBILE...). PARALLELEMENT, DANS LE MILIEU DE LA RECHERCHE CONNEXE AU BATIMENT, DES CODES DE SIMULATION PERMETTANT DE REPONDRE A UN ENSEMBLE DE PROBLEMES SCIENTIFIQUES ET TECHNIQUES ONT ETE DEVELOPPES. MALGRE LEURS PERFORMANCES SUR LE PLAN NUMERIQUE, CES CODES MANQUENT D'UN CERTAIN NOMBRE DE FONCTIONNALITES AFIN QUE LEUR UTILISATION SOIT SIMPLE ET PRODUCTIVE (ASSISTANCE A L'UTILISATEUR, VERIFICATION DE LA COHERENCE, ECHANGE DE DONNEES...). DANS CE BUT, CE TRAVAIL DE RECHERCHE S'ATTACHE A LA CONCEPTION D'UN ENVIRONNEMENT DE SIMULATION INTELLIGENT (ESI) ALLIANT LES PERFORMANCES NUMERIQUES DES CODES DE SIMULATION EXISTANTS AUX POSSIBILITES OFFERTES PAR LES SYSTEMES A BASE DE CONNAISSANCES. IL S'AGIT DE DEVELOPPER AU SEIN DE L'ESI UNE PARTIE SYMBOLIQUE ET UNE PARTIE NUMERIQUE: LA PARTIE SYMBOLIQUE AGIT ALORS COMME UN SERVEUR SEMANTIQUE QUI D'UNE PART SUPPORTE DES OPERATIONS DE HAUT NIVEAU D'ABSTRACTION (PARTAGE DE DONNEES ENTRE DIFFERENTS CODES DE SIMULATION, MODELISATION DU RAISONNEMENT...) ET, D'AUTRE PART, PILOTE LA PARTIE QUI ASSURE LA RESOLUTION NUMERIQUE DU SYSTEME ETUDIE. APRES UNE BREVE PRESENTATION DU PROCESSUS DE MODELISATION/SIMULATION/ANALYSE DES RESULTATS ET DES MODALITES DU DIALOGUE HOMME/MACHINE ASSOCIEES A L'UTILISATION DES ORDINATEURS DANS CE PROCESSUS, LES COMPOSANTS DE L'ESI SONT DECRITS SUIVANT UNE METHODE DE SPECIFICATION FORMELLE BASEE SUR UNE APPROCHE ORIENTEE OBJET. UNE PREMIERE APPLICATION AU SECTEUR DU BATIMENT, IMPLEMENTEE AU SEIN D'UNE PLATEFORME LOGICIELLE POUR LA GENERATION DE SYSTEME A BASE DE CONNAISSANCE DEVELOPPEE AU CSTB ET UTILISANT LE MODELE DE DONNEES INTEGRE DU BATIMENT ISSU DU PROJET EUROPEEN COMBINE, EST PRESENTEE

CE TRAVAIL PRESENTE L'APPLICATION DES CONCEPTS MODERNES DU GENIE LOGICIEL AU DEVELOPPEMENT D'UN ENVIRONNEMENT DE SIMULATION MODULAIRE POUR LA SIMULATION DES SYSTEMES THERMIQUES COMPLEXES. UNE STRICTE APPLICATION DES IDEES DE LA CONCEPTION ORIENTEE OBJET COMME L'ACCES LIMITE AUX DONNEES INTERNES D'UN MODELE PERMET LA REALISATION D'UN ENVIRONNEMENT MODULAIRE, SOUPLE ET EFFICACE. UNE ANALYSE HIERARCHIQUE DU SYSTEME A ETUDIER NOUS FOURNIT UN GRAPHE DE DEPENDANCE ENTRE LES COMPOSANTS DU SYSTEME. CHAQUE COMPOSANT EST CONFINE DANS UN OBJET INFORMATIQUE ET A SON PROPRE MODELE DE CALCUL. LE TRAVAIL ESSENTIEL DU SIMULATEUR EST LA RESOLUTION DES CONDITIONS DE CONNEXION ENTRE LES COMPOSANTS. LA STRUCTURE HIERARCHIQUE EST CONSERVEE ET EXPLOITEE POUR UNE PARALLELISATION DES CALCULS PENDANT LA SIMULATION NUMERIQUE. POUR UNE MEILLEURE CAPITALISATION DES MODELES DEVELOPPES, NOUS NOUS REPOSONS SUR UNE MODELOTHEQUE A PARTIR DE LAQUELLE L'UTILISATEUR PEUT RECUPERER DES MODELES POUR CONSTRUIRE SON PROPRE SYSTEME DE SIMULATION. DES EXEMPLES D'APPLICATION DE NOTRE ENVIRONNEMENT DE SIMULATION POUR DES PROBLEMES THERMIQUES DE BATIMENT SONT PRESENTES

SUITE A LA MISE EN EVIDENCE DU CARACTERE COMPLEXE DU PROCESSUS DE CONCEPTION, L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL CONSISTE EN LA CONSTRUCTION D'UN SYSTEME INFORMATIQUE ASSISTANT L'UTILISATEUR DANS SON ACTIVITE DE CONCEPTION THERMIQUE DU BATIMENT, EN LUI PERMETTANT D'EVALUER AU PLUS TOT L'INFLUENCE SUR L'ENVELOPPE DE L'OUVRAGE ET SUR L'INSTALLATION DE TRAITEMENT D'AIR, DES CHOIX EFFECTUES EN MATIERE D'ARCHITECTURE ET DE STRUCTURE. LA MODELISATION DE L'ACTIVITE ETUDIEE AU TRAVERS DE LA SYSTEMIQUE, AINSI QUE DES CONNAISSANCES MISES EN JEU, A FACONNE L'ARCHITECTURE DU SYSTEME BAPTISE SETIS, EN DEUX PARTIES PRINCIPALES. PREMIEREMENT, LE SYSTEME OPERANT REGROUPE UNE BASE DE DONNEES, ENSEMBLE DES FICHIERS SUPPORTS D'UNE DESCRIPTION THERMIQUE DU BATIMENT, DES BASES DE CONNAISSANCES QUI SELECTIONNENT DES PRINCIPES D'INSTALLATION, ET DES OUTILS DE CALCUL POUVANT SIMULER LE COMPORTEMENT THERMIQUE EN REGIME VARIABLE. DEUXIEMEMENT, CHARGE D'ORGANISER LES MODULES DU SYSTEME OPERANT ET D'APPORTER UNE AIDE AU CONCEPTEUR, LE SYSTEME INFORMATIONNEL ET DECISIONNEL COMPREND LE JOURNAL, MEMOIRE DU PROJET QUI ENREGISTRE TOUTES OPERATIONS EFFECTUEES LORS D'UNE SESSION DE TRAVAIL, ET L'AGENDA QUI PROPOSE A L'UTILISATEUR LA LISTE DE TOUS LES CALCULS ET RAISONNEMENTS QU'IL DEVIENT NECESSAIRE DE REFAIRE SUITE A LA MODIFICATION DE CHAQUE VARIABLE DE CONCEPTION. DE PLUS, DANS LA PERSPECTIVE DE VOIR SETIS ETABLIR DES PROPOSITIONS DE VALEURS REPONDANT AU SEUL ENONCE D'OBJECTIFS DE CONCEPTION, A ETE CONSTRUIT UN OUTIL DE RECHERCHE CAPABLE D'ETUDIER LA SENSIBILITE D'UN PARAMETRE DONNE SUR UNE VARIABLE DE PERFORMANCE CHOISIE

Biophilic and Bioclimatic Architecture is a guide to innovative architectural design for architects, engineers and other specialists who are working with biophilic and bioclimatic architectural concepts. Biophilic and Bioclimatic Architecture has three parts: • Part I focuses on the relationship between architecture and human needs and the creation process, demonstrating the meaning of architectural value in architectural hypothesis. • Part II opens the way towards a new understanding of biophilic architecture as a response to the negative actions of humans and the negative effects of using natural resources. • Part III shows the benefits of combining the effects of the climate with the notion of human comfort in bioclimatic architecture.

Increasing urbanization throughout the world, the depletion of fossil fuels and concerns about global warming have transformed the city into a physical problem of prime importance. This book proposes a multi-disciplinary and systematic approach concerning specialities as different as meteorology, geography, architecture and urban engineering systems, all surrounding the essential problem of solar radiation. It collects the points of view of 18 specialists from around the world on the interaction between solar energy and constructions, combining territorial, urban and architectural scales to better regulate energetic efficiency and light comfort for the sustainable city. The main subjects covered are: measures and models of solar irradiance (satellite observations, territorial and urban ground measurements, sky models, satellite data and urban mock-up), radiative contribution to the urban climate (local heat balance, radiative-aerodynamics coupling, evapotranspiration, Urban Heat Island), light and heat modeling (climate-based daylight modeling, geometrical models of the city, solar radiation modeling for urban environments, thermal simulation methods and algorithms) and urban planning, with special considerations for solar potential, solar impact and daylight rights in the temperate, northern and tropical climates, and the requirement of urban solar regulation. Contents 1. The Odyssey of Remote Sensing from Space: Half a Century of Satellites for Earth Observations, Théo Pirard. 2. Territorial and Urban Measurements, Marius Paulescu and Viorel Badescu. 3. Sky Luminance Models, Matej Kobav and Grega Bizjak. 4. Satellite Images Applied to Surface Solar Radiation Estimation, Bella Espinar and Philippe Blanc. 5. Worldwide Aspects of Solar Radiation Impact, Benoit Beckers. 6. Local Energy Balance, Pierre Kastendeuch. 7. Evapotranspiration, Marjorie Musy. 8. Multiscale Daylight Modeling for Urban Environments, John Mardaljevic and George Janes. 9. Geometrical Models of the City, Daniel G. Aliaga. 10. Radiative Simulation Methods, Pierre Beckers and Benoit Beckers. 11. Radiation Modeling Using the Finite Element Method, Tom van Eekelen. 12. Dense Cities in the Tropical Zone, Edward Ng. 13. Dense Cities in Temperate Climates: Solar and Daylight Rights, Guedi Capeluto. 14. Solar Potential and Solar Impact, Frédéric Monette and Benoit Beckers. Appendix 1. Table of Europe’s Platforms (Micro- and Minisatellites) for Earth Observations, Théo Pirard. Appendix 2. Commercial Operators of Earth Observation (EO) Satellites (as of January 1, 2012), Théo Pirard. Appendix 3. Earth’s Annual Global Mean Energy Budget, Benoit Beckers.