EcoGen

La phase d’esquisse architecturale est cruciale parce qu’elle détermine les principaux choix du projet, et qu’on y prend des décisions qui auront une incidence majeure dans un grand nombre de performances de l’édifice. Or, la plupart des outils de calcul d’éco-performance des bâtiments sont plus appropriés pour décrire, simuler ou mesurer une solution détaillée que pour aider à la formulation et à l’évaluation d’une esquisse.

L’un des objectifs de nos travaux fût d’instrumenter la phase initiale de recherche formelle et constructive, pour améliorer la prise en compte d’aspects performantiels pour des bâtiments éco-responsables, dans un environnement contraint. En 2011, avec le lancement du projet ANR EcCoGen (qui questionnait la capacité des outils génératifs évolutionnaires à favoriser la créativité des architectes), nous avons cherché à développer une méthode et un outil original d’assistance à la créativité dont le fonctionnement relevait de mécanismes évolutionnaires, intégrant des dimensions performancielles (bioclimatique, d’ambiance, fonctionnelle, sensible) favorisant une conception passive. L’outil n’avait pas vocation à supplanter l’expertise du spécialiste, mais à fournir à l’architecte les moyens d’anticiper de possibles déficiences et à proposer des morphologies performantes et originales.

Cependant, concevoir un outil évolutionnaire d’aide à la décision en phase d’esquisse, accessible aux architectes, nécessitait d’élaborer des algorithmes suffisamment robustes pour fonctionner à partir de problèmes et de données incomplets ou imprécis, mais aussi suffisamment rapides pour évaluer de grandes quantités d’instances en temps interactif, et diminuer fortement les temps de latence auxquels est soumis l’utilisateur dans ce genre d’environnement.

Les performances qu’on envisageait de traiter étaient regroupées en 3 pôles (énergie, confort, coûts) : apports solaires, compacité, besoins de chauffage, apports de lumière naturelle, confort estival, coût global durant le cycle de vie. Mais il n’était pas trivial de proposer des outils d’évaluation simplifiés, les verrous et risques étant nombreux, surtout sur le volet modélisation physique. Nous avons mis en œuvre plusieurs mécanismes d’évaluation basés sur des approximations ou des modélisations statistiques et combinatoires (via l’utilisation de polynômes de régression). Et, grâce au développement parallélisé d’algorithmes optimisés, on a pu atteindre en 2015 des temps d’évaluation de l’ordre du millième de seconde, favorisant l’exploration de très nombreuses solutions en temps interactif.

 

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Update - 7 mars 2019, 17:07 - Xavier MARSAULT