Ambiances : éléments du climat

Cet enseignement peut être considéré comme un premier jalon permettant d’introduire la relation homme-milieu dans sa composante climatique. Il s’inscrit dans le besoin de comprendre les facteurs qui caractérisent un climat, condition pour appréhender par la suite les interactions entre le contexte physique, l’architecture et l’homme qui y habite. Au-delà de la nécessité de comprendre les facteurs climatiques, il est aussi question d’introduire leurs influences sur les dimensions physiques et sensibles des ambiances architecturales et urbaines. Il s’agit d’aborder les outils permettant d’analyser, de quantifier, de mesurer et de contrôler des différents éléments du climat (afin d’appréhender la manière dont ces facteurs, qui concourent à la production des ambiances, sont perçus et ressentis par l’usager.

Cette double entrée, à la fois physique et sensible, permet d’une part de mieux assimiler les bases nécessaires à la maîtrise des ambiances et du confort en deuxième année. Elle contribue d’autre part à aiguiser le regard de l’étudiant en lui permettant de saisir les effets du climat, voire de ses évolutions futures, sur les espaces construits et par conséquence sur les ambiances à l’épreuve de l’usage.

Dans un premier temps le cours aborde les facteurs climatiques (température et humidité de l’air, précipitations, vents, ensoleillement) qui permettent de caractériser un climat selon la distribution zonale des climats mondiaux. Il est question ensuite de préciser l’échelle de lecture climatique en introduisant des paramètres locaux tel que le relief, la latitude et l’altitude qui permet de prendre la mesure des fluctuations et rythmes journalières et saisonnières du microclimat d’un site (fréquences et écarts d’amplitudes, conditions extrêmes, durée, etc.) réellement vécu par les individus et subi par l'objet construit.
La deuxième partie du cours s’attache à définir et à expliciter les notions théoriques de base permettant de comprendre les phénomènes inhérents à la géométrie solaire (latitude, longitude, hauteur, azimut) aux grandeurs photométriques (lumière naturelle) ainsi que leurs interactions avec l’environnement construit.

Les travaux dirigés sont dans un premier temps de nature à mieux cerner les paramètres physiques abordés en cours par le biais exercices pratiques qui sont, autant que possible, basés sur la quantification à l’aide d’outils simplifiés, des observations et mesures in situ, manipulation d’outils simplifiés. Il s’agit ensuite de conduire les étudiants à explorer les ambiances ordinaires (intérieures ou extérieures) à travers des expériences sensorielles. Sous forme de texte, d’illustration, de relevés, de commentaires et de photos, une restitution de l’analyse multi sensorielle croisant les approches objective et subjective doit faire l’objet d’un récit permettant de décrire un lieu et des pratiques qui y sont observées.
 

Modalités pédagogiques 

Cours théorique en amphi, exercices d’application et mesures physiques in situ, manipulation d’outils de contrôle climatique.

Modalités d'évaluation 

Contrôle continu + rendu exercice du semestre

Les compétences acquises en fin d’enseignement

• Caractériser les facteurs climatiques pour décrire le climat ou microclimat d’un site
• Déterminer la course solaire en fonction latitude
• Comprendre l’influence de la course solaire sur les espaces construits
• Maîtriser les principaux outils de contrôle de l’ensoleillement
• Appréhender les notions de lumière naturelle et différencier grandeurs photométriques
• Caractériser les propriétés lumineuses des matériaux, du vitrage et des revêtements
• Appréhender les interactions entre ensoleillement et lumière naturelle 
• Croiser les approches objective (physique) et subjective (sensible)

Les supports de cours 

Supports pdf déposés sur Taïga à la fin de chaque cours.

La bibliographie – La filmographie – Les ressources Internet 

• Alekan Henri,  Des lumières et des ombres, Collectionneur 2001.
• Alexandroff, Georges, Jeanne-Marie Alexandroff de Buchère, Architectures et climats : soleil et énergies naturelles dans l’habitat. Berger-Levrault, 1982.
• Givoni, Baruch. L’Homme, l’architecture et le climat. Traduit par Jean-Louis Izard. Moniteur, 1978.
• Izard Jean-Louis, Architectures d’été : Construire pour le confort d’été, Edisud, 1993.
• Liébard, Alain, et André De Herde. Traité d’architecture et d’urbanisme bioclimatiques : concevoir, édifier et aménager avec le développement durable, Observ’ER, 2005.
• Mazria Edward, Le guide de la maison solaire passive, Habitat / Ressources, 2005.
• Rahm Philippe, Architecture météorologique, Archibooks, 2009.
• Reiter Sigrid, André De Herde, L'éclairage naturel des bâtiments, Presses universitaires de Louvain, 2004.
• Schittich Christian, Architecture solaire, Einsiedeln/Paris, Birkhäuser, 2005.
• Site Web d’Andrew Marsh : https://andrewmarsh.com/software/