ABDULAZIZ NAJI ZAKI AFANDI

APPROCHES MÉTHODOLOGIQUES ET LOGICIELLES POUR LA PRISE DE DÉCISION ET LA CONCEPTION PARAMÉTRIQUE OPTIMISÉE DE BÂTIMENTS MODULAIRES

M. Abdulaziz Naji Zaki AFANDI
Doctorant à l’Université de Bordeaux (ED 209), Membre de l'I2M (UMR 5295), Membre associé du  GRECCAU (EA 7482)

· vendredi 11 septembre 2020 à 10h30 à l’ENSAP Bordeaux - amphi 2

Le port du masque est obligatoire sur l’ensemble du site de l’école tout le temps et pour tous. Il incombe aux usagers de se doter des masques qui leur sont nécessaires.
Dans la mesure possible, il est recommandé de maintenir une distanciation physique de 1 mètre entre individus côte à côte ou face à face, ou d’un siège entre individus assis dans les espaces clos.

Soutenance ouverte au public dans la limite des places disponibles, dans le respect des mesures sanitaires. Pour y assister nous vous remercions de faire part au préalable de votre présence auprès de Monsieur Denis Bruneau

Composition du jury
Jean Bigeon (DR CNRS, G-SCOP, INP Grenoble) - Rapporteur
Laurent Lescop (PR-HDR, AAU, ENSA Nantes) - Rapporteur                    
Pascal Terracol (PR-HDR, ECVAU, ENSA ParisVal de Seine) - Examinateur
Dr Roberta Zarcone (MCF, GSA de l'ENSA Paris-Malaquais) - Examinatrice   
Aline Barlet (MCF, I2M, ENSAP Bordeaux) - Co-encadrante
Denis Bruneau (PR-HDR, I2M, ENSAP Bordeaux) - Co-encadrant/co-directeur
Xavier Marsault (CR CNRS, Map-Aria, ENSA Lyon) - Co-encadrant
Patrick Sébastian (MCF-HDR, Université de Bordeaux) - Co-encadrant/co-directeur

Invités
Ahmed Khan Alhashimi (Associate-Professor, King Abdulaziz University, Arabie Saoudite)
Ferran Yusta (MCF, I2M, ENSAP Bordeaux)

Abstract
Optimization is a profitable behavior for design in general and architectural design in specific. Many generative design optimization tools do exist. However, these tools are not widely used among architects. Design problems are ill-structured problems; designers’ creativity and interpretation are essential for solving these problems. In design, designers’ acceptability of the solutions is as important as the numerical optimality of their performance. The existing tools do not integrate designers’ preferences inside the optimization process; designers’ preferences are crucial for acceptability. The unbalance collaboration between the tools, and the designer is a major cause of the reluctance of architects from using these tools. The dissertation aims to define a set of recommendations that helps developers to introduce decision support systems that attract more architects by improving the collaboration between the designers and the tools.

To define the set of recommendations, the research started by exploring different design processes. Based on this exploration, a design framework based on four models Morphogenesis, Observation, Interpretation, Aggregation (MOIA) is defined. Next, the tool typologies the architects use are explored. Additionally, the popular generative design optimization workflows are investigated by using MOIA as a reference. Then, the research adopts an experimental approach based on designers’ acceptability. Five different experiments are performed. Two of the experiments compare different existing generative design optimization workflows by using designers’ acceptability as a reference. The other three experiments compare different aggregation functions by using designers’ judgment as a benchmark. These functions are Pareto’s function, Maximin, and Derringer & Suich’s.

The results of these experiments can be concluded in four points. First, visual programming is recommended for future generative optimization tools. Visual programming helps the architect describe sophisticated parametric models without coding; designers, in general, are not trained to code. Second, the graphical aspect of the tool can immensely influence the decision of the designer. The performance of the solutions must be graphically presented to the designers; the representation method must respond to the number of objectives. Third, using an interactive optimization algorithm that allows the designers to select the solution based on their subjective judgment of the form can increase the acceptability of the workflows. Fourth, the availability of information is the key to define the accessible aggregation function. We usually use the aggregation function that integrates more of the available information; this information includes designers’ preferences, which help to approach acceptability.

The existing generative design optimization tools need to attract more architects. The research adopts an experimental approach based on designers’ acceptability. The methodology helped the research define a set of recommendations that can help future tools attract more designers to optimize. The recommendation mainly focuses on enhancing the collaboration between the tools and the designers.

Résumé
L’optimisation est un processus intéressant pour la conception en général et la conception architecturale en particulier. Il existe de nombreux outils d’optimisation de conception générative en architecture. Cependant, ces outils ne sont pas très utilisés par les architectes. La conception architecturale pose des problèmes mal structurés ; la créativité et l’interprétation des concepteurs sont essentielles pour résoudre ces problèmes. Donc en architecture, l’acceptabilité des solutions par les concepteurs est aussi importante que l’optimalité numérique de leurs performances. Or, bien que les préférences des concepteurs sont cruciales pour l’acceptabilité, les outils existants ne les intègrent pas dans le processus d’optimisation. Le manque d’implication possible pour le concepteur lors de l’utilisation des outils est une cause majeure de la réticence des architectes à utiliser ces outils. Cette thèse vise à définir un ensemble de recommandations qui aident les développeurs à proposer des systèmes d’aide à la décision plus attractifs pour les architectes, car permettant une plus grande intégration du concepteur dans le processus d’optimisation et donc une plus grande implication lors de l’utilisation de ces outils.

Pour définir l’ensemble des recommandations, la recherche a commencé par explorer différents processus de conception. A partir de cette exploration, un cadre de conception basé sur quatre modèles Morphogenèse, Observation, Interprétation, Agrégation, MOIA est défini. Ensuite, les typologies d’outils utilisées par les architectes sont explorées. En outre, les “workflows” d’optimisation de conception générative les plus connus sont étudiés, en utilisant MOIA comme référence. Ensuite, la recherche adopte une approche expérimentale portant sur l’acceptabilité des concepteurs. Cinq expériences différentes sont réalisées. Deux des expériences comparent différents “workflows” d’optimisation de conception générative existants en utilisant l’acceptabilité des concepteurs comme référence. Les trois autres expériences comparent les différentes fonctions d’agrégation en utilisant le jugement des concepteurs comme référence. Ces fonctions sont la fonction de Pareto, Maximin et Derringer & Suich.

Les résultats de ces expériences peuvent être résumés en quatre points. Premièrement, la programmation visuelle est recommandée pour les futurs outils d’optimisation générative. La programmation visuelle aide l’architecte à décrire des modèles paramétriques sophistiqués sans codage. En effet, les concepteurs, en général, ne sont pas formés à coder. Deuxièmement, l’aspect graphique de l’outil peut fortement influencer la décision du concepteur. Les performances des solutions doivent être présentées graphiquement aux concepteurs et la méthode de représentation doit dépendre du nombre d’objectifs. Troisièmement, l’utilisation d’un algorithme d’optimisation interactif qui permet aux concepteurs de sélectionner la solution en fonction de leur jugement subjectif de la forme peut augmenter l’acceptabilité des “workflows”. Quatrièmement, la disponibilité des informations est la clé pour définir la fonction d’agrégation adaptée. L’interprétation requise pour les différentes fonctions d’agrégation n’est pas toujours la même. Lorsque les informations nécessaires sont disponibles, les fonctions cardinales à forte néguentropie sont préférées aux fonctions ordinales à faible néguentropie.

Les outils d’optimisation de conception générative existants doivent être davantage attractifs pour les architectes. La recherche adopte une approche expérimentale basée sur l’acceptabilité des concepteurs. La méthodologie développée dans cette recherche a permis de définir un ensemble de recommandations visant à réaliser des outils plus attractifs pour les concepteurs, favorisant ainsi la pratique de l’optimisation lors des processus de conception. La recommandation se concentre sur le fait d’offrir la possibilité aux concepteurs d’être plus impliqués dans le processus.

Maria De Los Ángeles Ortega Del Rosario

SYSTÈME DE STOCKAGE ET TRANSFERT D'ÉNERGIE PAR CHALEUR LATENTE ADAPTABLE AU RAFRAÎCHISSEMENT D’AIR EN BÂTIMENTS : CONCEPTION ET ANALYSE THERMIQUE

Maria De Los Ángeles ORTEGA DEL ROSARIO
Doctorante à l’Université de Bordeaux (ED 209), Membre de l'I2M (UMR 5295), Membre associé du GRECCAU (EA 7482)

mardi 23 octobre 2018 à 14h00 à l'ENSAM - amphi B

composition du jury :
Mme. Marjorie Musy, Directrice de Recherche, Cerema Nantes (Rapporteur)
M. Laurent Zalewski, PU, Université d'Artois (Rapporteur)
M. Jean-Pierre NADEAU PU émérite, ENSAM Bordeaux-Talence (Examinateur)
M. Julio RODRIGUEZ, Prof., Universidad de Tecnológica de Panamá (Examinateur)
M. Denis BRUNEAU, Prof. ENSA - HDR, ENSAP Bordeaux (Directeur de Thèse)
M. Patrick SEBASTIAN, MCF-HDR, Université de Bordeaux (Co-directeur de Thèse)
M. Wahbi JOMAA, PU, Université de Bordeaux (invité)
M. Saed RAJI, IR, Nobatek-INEF4 (invité)

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Soutenance de Thèse & Soutenance HDR

> 19.09.2018 à 10h15 / Soutenance de Thèse à l'ENSAP Bordeaux, amphi 3

LA METHODE DES SAISONS CLIMATIQUES
Stratégie passive de conception architecturale de bâtiments
Basse consommation énergétique en climat très chaud

Ferran YUSTA GARCIA, maître de conférences à l'ENSAP Bordeaux, membre du GRECCAU

composition du jury:
M. Luc ADOLPHE, PU, INSA Toulouse (Rapporteur)
M. Emmanuel BOZONNET, MCF-HDR, Université La Rochelle (Rapporteur)
M. Ahmed KHAN, Assistant-Professor, King Abdulaziz University – Arabie Saoudite
Mme Catherine SEMIDOR, Prof. ENSA - Docteur d’Etat
M. Denis BRUNEAU, Prof. ENSA - HDR, ENSAP Bordeaux (Directeur de Thèse)
M. Frédéric BONNEAUD, Prof. ENSA, ENSA Toulouse (Co-directeur de Thèse)
M. Julio RODRIGUEZ, Professor, Universidad de Panama – Panama (invité)
M. Pascal GONTIER, Prof. ENSA, ENSA Nantes (invité)

The last 25 years have been ground-breaking in architectural design on low energy consumption in cold climate, mainly in north-western cultures. For an architect today, the method to design a passive house in cold weather and the choice of the Architectural Actions (AA), are clearly established. When the question comes to how to build a passive house in warmer, hot, and very hot climates, the strategies are poor and often results of a combination of western strategies with a local relook. From several visits in Middle East countries, Saudi Arabia, UAE, Oman, Palestine, Qatar, we concluded that the strategy for low consumption houses is not established yet and poorly grasped. The lack of training on low energy consumption in hot climate and the low price of energy, force designers and owners to relay on over usage of air-conditioning systems as measures to catch up on poor bioclimatic design. This paper proposes a new approach on bioclimatic design for hot climates from an architect point of view. It is based on a Cooling Degrees Days (CDD) and Heating Degrées Days (HDD) approach, a state of art of contemporary architecture and professional experience. Local climates are classified according to the six situation of the exterior temperature during night/day : cold/cold, cold/cool, cool/warm, cold/hot, cool/hot, and hot/hot as CDD and HDD of the twelve month of the year, January to December, are or not significant. A group of days on one of those situation will be called “climatic season”. In parallel we will create two main situations: people keep the house closed to the exterior or opened to the exterior, and will associate passive strategies to these two different ways to live in the house: “cold” and “hot” to a closed house and “cool” and “warm” to a house opened up to the exterior. This method allows to classify any climate in the world under these six climatic seasons. Our climate classification can now be associated to different strategies that we will call “architectural actions” as house is closed or opened. We could already start to design a house from here, but to better understand the influence of each action we have created a E+ thermic model to analyse individually the effect of a single architectural action. The performance of each action is evaluated under the situations of six representative journeys of the cold/cold, cold/cool, cool/warm, cold/hot, cool/hot, and hot/hot situations as well as a year round on a very hot city: Dubai. The result of the effect good or bad of action during each different season situation allows us to create the best combination of architectural actions that are best for a year round climate resulting of the combination of several climatic seasons. This low-tech method will help us to find the common features of the houses of different hot climates of a big region and find the best typology. We have carried in parallel a cost study of the base house and the financial incidence of each single action to evaluate also the payback period by action. Three case studies done during the period of this study are analysed as examples of decision taking method for architects and engineers: Solar Decathlon Middle East, a family house in Makkah and the improvement of collective building in Nablus, Palestine.


> 28.09.2018 à 14h30 / Soutenance HDR - Habilitation à Diriger des Recherches en sociologie à la Faculté des lettres et sciences humaines de l’université de Limoges, salle des actes.

Sociologie de l’architecture et des architectes – Une tradition sociologique ?

Olivier CHADOIN, maître de conférences à l'ENSAP Bordeaux

composition du jury :
M. Choukri Ben Ayed, Professeur, Université de Limoges
Mme. Véronique Biau, Chercheur CNRS, LAVUE
M. Yankel Filjalkow, Professeur, ENSA Paris Val de Seine, rapporteur
M. Yvon Lamy, Professeur émérite, chargé de suivi
M. Yannis Tsiomis, Professeur, EHESS Paris, rapporteur
M. Jean Louis Violeau, Professeur, ENSA Nantes, rapporteur
M. Guido Zucconi Vittorio, Professeur, Université IUAV de Venise

Ce travail d’habilitation à diriger des recherches part d’une question : l’architecture constitue-t-elle un objet de sociologie ? La réponse à cette question doit considérer au moins trois dimensions. D’abord, celle de l’intérêt de l’étude de l’architecture et des architectes pour la connaissance du monde social, ensuite celle, sociale et historique, de la constitution d’un ensemble de pratiques et d’individus qui font exister un tel espace intellectuel dans des positions et des statuts variés, enfin celle des usages de la sociologie dans l’analyse de l’architecture, voire dans sa production. L’objectif est d’interroger la pertinence de l’étude de l’architecture dans le cadre de la production des connaissances sociologiques, et d’identifier la construction de l’univers et des travaux des individus qui se réclament d’un tel domaine. Cela à partir d’une part de la présentation synthétique d’un parcours de recherche, de la remise en perspective d’un ensemble de travaux réalisés sur une carrière de déjà près de 20 ans, enfin par la production d’un travail original sur les liens entre sociologie de l’architecture et sociologie de l’art et de la culture, sociologie du travail et des professions, sociologie économique.

Roberta GHELLI - Architecte diplômée d'État, Politecnico di Torino

ÉDUQUER LES ENFANTS À L'ARCHITECTURE : médiations à l'École

Roberta GHELLI - Architecte diplômée d'État, Politecnico di Torino
Directeur : Guy Tapie, Professeur à l'ENSAP Bordeaux
Formation de recherche : Laboratoire PAVE

lundi 20 novembre 2017 à 14h - Université de Bordeaux
Salle du Conseil, Place de la Victoire.

Expression identitaire de l’histoire et de la culture, l’architecture occupe une place importante parmi les débats de la société contemporaine. Elle reste pourtant l’apanage de « spécialistes », car peu connue et peu comprise par le plus grand nombre. L’émergence du profil de « l’architecte médiateur », expert dans la transmission de l’architecture, témoigne de l’effort de diffuser une culture partagée. Le milieu scolaire constitue alors une cible fondamentale pour ces professionnels qui s’engagent dans des dynamiques pédagogiques originales.Au croisement entre la sociologie de l’architecture, de l’éducation et des professions, la thèse replace ces dynamiques dans leur contexte d'émergence, analyse les dispositifs qui leur donnent vie, puis les effets, en particulier au travers d’une expérimentation. Ce travail enrichit les réflexions sur la « mutation » des activités professionnelles des architectes et trace des perspectives sur le développement du système d’éducation à l’architecture.