La complexité de la prise en compte de la lumière naturelle durant les phases amont du processus de conception architecturale
Résumé :
De l'intention à la solution architecturale
La maîtrise du comportement de la lumière naturelle dans le milieu architectural fait appel à un ensemble de caractéristiques détaillées et diverses en rapport avec les ouvertures, leurs positions ainsi que les propriétés des surfaces composant l'espace. Cette complexité réduit la capacité de prévoir et de contrôler les ambiances lumineuses générées à l'intérieur des espaces conçus durant les phases amont de la conception architecturale. Cette complexité est encore plus perçue par les jeunes concepteurs vu leur manque d'expérience.
Le processus de conception architecturale commence par une phase de recherche d'idées et d'intentions que le concepteur va essayer de matérialiser et transformer afin d'aboutir à des formes architecturales. Des formes floues et non détaillées qui évolueront durant les phases avancées pour constituer le projet. La méthode proposée accompagne le concepteur pendant ces phases pour l'aider à dépasser la complexité de prise en compte, d'intégration et de contrôle des ambiances lumineuses. Elle lui permet de déclarer, de définir ses intentions en terme d'ambiances lumineuses et de les matérialiser à travers la proposition de configurations architecturales créant ces ambiances. Le passage de l'intention à la solution architecturale nécessite un travail d'identification et de caractérisation des différents types d'ambiances lumineuses présentes dans un cadre architectural pour créer des classes d'intentions. L'outil Dayambiance (Chaabouni, 2011) permet au concepteur de déclarer ses intentions en terme d'ambiances lumineuses en parcourant différentes collections d'images représentant des ambiances lumineuses et en sélectionnant celles qui correspondent à ses attentes. L'indexation de ces images permet d'identifier les classes d'intentions d'ambiances lumineuses déclarées par le concepteur. Chaque classe d'intention est caractérisée par un ensemble de fonctions mettant en relation des valeurs physiques qui décrivent le comportement de la lumière naturelle dans l'espace architectural. Le résultat de la sélection d'images est stocké dans une base de données créant ainsi une passerelle entre un outil d'identification des intentions (Dayambiance) et un outil de génération de solutions (DaylightGen). L'outil DaylightGen réalisé sous le modeleur Rhinoceros et son éditeur d'algorithme graphique GrassHopper, intègre un moteur génératif connecté à un modèle paramétrique et un outil de simulation de la lumière naturelle (Diva-For- Rhino) (Jakubiec & Reinhart, 2011). Cet ensemble permet de générer des configurations architecturales (des solutions) dont les résultats de simulations vérifient les fonctions de caractérisation des classes d'ambiances et ainsi les intentions du concepteur. Le concepteur peut évaluer les propositions apportées par l'outil en réalisant des simulations photo-réalistes et vérifier si elles correspondent à ses intentions. D'autres types de simulations peuvent être réalisées aidant ainsi le concepteur à choisir et faire évoluer une ou plusieurs solutions.