Design paramétrique au service du projet urbain - Franck Boutté Consultants Aymeric de La Bachelerie - Rémi Babut - Camille de Gaulmyn - Alliance ...
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Design paramétrique au service du projet urbain Franck Boutté Consultants Aymeric de La Bachelerie – Rémi Babut – Camille de Gaulmyn 17/12/2018
Life Cycle Carbon Water resource
Analysis footprint management
Passive
buildings
Solar shading Energy
systems Air quality management
Daylight
HVAC systems
Franck Boutté Consultants
Conception & Ingénierie environnementale
Thermal Green
comfort Solar analysis
assessments
Aeraulic
studies
Morphology
optimization
Natural
ventilation
CONTEXTE
3
APR Modéval’Urba - 2015
Modélisation et évaluation au service des acteurs des villes et territoires de
demain
Axe 1 : Impacts sanitaires et environnementaux et confort des formes urbaines
Axe 2 : Performance énergétique des formes urbaines
Axe 3 : Planification Facteur 4 et articulation entre planification et orientations
stratégiques énergie-climat des territoires
Axe 4 : Pratiques urbaines et numérique
Co-financement ADEME sur 3 ans : 2015 – 2018
4
TERRAIN D’OPPORTUNITES
5
QUELS INDICATEURS ?
+22.5
° +45°
0° +67.5
°
-45°
-22.5°
-67.5°
6
QUEL PROCESSUS?
7
QUEL PROCESSUS ?
8
QUELS OUTILS ?
9
QUELS OUTILS ?
10QUELS OUTILS ?
Classification des ilots générés automatiquement lors du processus de conception paramétrique, BlackWall, Ramboll, John Harding
11QUELS OUTILS ?
The Smart(er) City, KPF-UI
12OBJECTIFS
MESH - Morphology . Environment . Sustainability . Human confort
Concevoir des outils appropriables, réactifs et évolutifs, d’aide à la décision à l’échelle de
l’ilot
Guider la conception en vue d’une amélioration de la qualité environnementale
▪ La morphologie urbaine comme porte d’entrée de la conception
→ Comment évaluer la qualité environnementale des formes urbaines par des indicateurs
quantitatifs simples? Pour des formes urbaines peu définies et par des approches
multicritère.
▪ Les processus opérationnels de l’aménagement
→ A quel moment du processus opérationnels ces indicateurs doivent ils être évalués?
→ Comment cette évaluation s’articule t elle avec une conception « sensible »?
▪ Conception paramétrique, processus de génération et d’évaluation
→ Comment la conception paramétrique peut-elle nous aider à prendre les bonnes
orientations dès le début du projet?
13ÉQUIPE
Aymeric Rémi Camille
DE LA BACHELERIE BABUT DE GAULMYN
Jean-Marie CARIOLET
Svetla HRISTOVA
Katia LAFFRECHINE
Antonin ROTH
Denis MORAND
Nicolas SERGENT
Margot PELLEGRINO
Francesco CINGOLANI
14DÉVELOPPEMENT SCIENTIFIQUE
15AXES DE RECHERCHE
EVALUATION
OPTIM ENVIRONNEMENTAL
E
GENERATION PARAMETRIQUE DES INDIC.
MORPHOLOGIES GEOM
FILTRE
POST-TRAITEMENT
161 / GENERATION PARAMETRIQUE DES FORMES
Prédéfinie Squelette 2D Offset Maillage Voronoï Wool thread
Extrusion Nappe Voxel
171 / GENERATION PARAMETRIQUE DES FORMES
GENERIQUE
SPECIFIQUE
182/ EVALUATION ENVIRONNEMENTALE
192/ EVALUATION ENVIRONNEMENTALE
202/ EVALUATION ENVIRONNEMENTALE
Surface de Emprise COS Compacité
plancher au sol
Durée Irradiation Accès au ciel Vis-à-vis Vues Confort
d’ensoleillement acoustique
Confort Besoins de Marchabilité
thermique chauffage
2122
23
3/ OPTIMISATION - CHOIX
Méthode Multicritère Multicritère
Aléatoire Monocritère Interactif
additive agrégé robuste
… ÉVOLUTION…
Méthode de population:
des individus sont déployés dans l’espace de recherche
et y évoluent à chaque itération de l’algorithme
Analogie avec la génétique et la sélection naturelle:
géniteurs, croisement entre parents, mutation, survie…. 24DÉVELOPPEMENTS
OPERATIONNELS
25Ivry Confluences Ivry Confluences Ivry Confluences Ivry Confluences
4G 3I 3N SG 3G 3I 3N
Pleyel La Grande Gare des Mines La Défense
Motte Michelet
Gallieni
2627
IVRY CONFLUENCES - ILOT 4G
28IVRY CONFLUENCES - ILOT 4G
IVRY CONFLUENCES - ILOT 4G : MORPHOGENESE
A/NM/A
Galapagos –
Horizon view
Sketch A/NM/A optimisation
(Sketch)IVRY CONFLUENCES - ILOTS 3G, 3I & 3N
34ACTEURS / ILOTS / CONTRAINTES Acteurs Contraintes • SADEV • PPRI (CES8, h>R+11/17 • Réseau, parkings souterrains
PARAMETRISATION PARTICIPATIVE
43
44
45
PERSPECTIVES
DEVELOPPEMENT FUTURS
46RELATIONS ENTRE INDICATEURS ?
47RELATIONS ENTRE INDICATEURS ?
48RELATIONS ENTRE INDICATEURS ?
49DEVELOPPEMENTS EN COURS : DE L’ILOT AU BATIMENT
50VERTICAL SKY COMPONENT → DAYLIGHT FACTOR
DEVELOPPEMENTS EN COURS : OPTIMISER L’OPTIMISATION
52DEVELOPPEMENTS EN COURS : CLUSTERING
53D’AUTRES INDICATEURS?
UTCI (Universal Thermal Comfort Index)
54UTCI (Universal Thermal Comfort Index)
Hypothèses pour le calcul dans MESH:
• La température de bulbe sec
➢ Uniforme dans le périmètre de l’étude
→ pas de calcul thermique multizonal
• La température moyenne radiante:
➢ Prise en compte de l’influence du rayonnement direct et diffus provenant du ciel et du
soleil
➢ Température des parois = Température de l’air
➢ Pas de réflexion
→ pas de calcul de radiosité
• La vitesse moyenne du vent
➢ Uniforme dans le périmètre de l’étude → pas de calcul CFD
• L’humidité relative
➢ Uniforme dans le périmètre de l’étude → pas de calcul CFD avec transfert humide
55PROJETS CONNEXES
57Exposed volume
1/F 3/F 5/F
Shared walls Sky exposureCHANGLI WINE VALLEY
China, Interscène葡萄质量和微土地组织确定标准
SOLAR RADIATION SLOPE
WIND ALTITUDE
ENVIRONMENTAL PROTECTION SUNLIGHTA CONTEMPLATIVE PATH TO DISCOVER LOCAL LANDMARKS
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