Dissertations / Theses on the topic 'Bâtiments verts'

Le béton est le matériau de construction le plus utilisé dans le monde. Des fibres sont introduites pour le renforcement du béton de structure. Jusqu'à présent, les fibres utilisées sont généralement des fibres métalliques ou synthétiques (par exemple les fibres de polypropylène).Dans notre étude, nous nous sommes intéressés au remplacement des fibres synthétique (le polypropylène dans notre cas), par des fibres végétales naturelles à s'avoir l'alfa, une graminée méditerranéenne.Nous avons formulé et confectionné des éprouvettes de différents types de bétons renforcés aux fibres d'alfa ainsi que deux bétons témoins, le premier ordinaire et le second renforcé de fibres de polypropylène.La caractérisation a montré que les dosages en fibres d'alfa les plus performants sont ceux de 1% et 1,5% de fibres d'alfa, qui ont donnés des résistances mécaniques comparables à celles des bétons ordinaires et des bétons renforcés au polypropylène.Les tests de durabilité (attaque sulfatique externe et élévation de température) ont montré que le béton renforcé à 1% de fibre d'alfa est celui dont les résultats se rapprochent de ceux des bétons ordinaires. Le béton à 1% de fibres d'alfa constitue donc le béton optimal.L'analyse environnementale a montré que les fibres d'alfa sont beaucoup moins impactantes sur l'environnement que celles de polypropylènes quant-à l’épuisement des énergies fossiles, le changement climatique (lié à l’émission de gaz à effet de serre, parmi lesquels le CO2), l’émission atmosphérique de particules, l’écotoxicité marine et l’oxydation photochimique
Concrete is the most used building material in the world. In order to reinforce struture concretes, different kinds of fibres are added among which metallic and synthetic (e.g. polypropylene) fibres.In our study, we have replaced polypropylene fibres by natural vegetal fibres of alfa, a grass commonly found aroud the Mediterranean.We have prepared 3 kinds of concrete : alfa-reinforced concrete (with various amounts of alfa fibres), polypropylene-reinforced concrete and ordinary concrete used as references.Characterization showed that the best amounts of alfa fibres are 1 and 1.5 %, that gave a mechanical behaviour close to that of ordinary and polypropylene-concrete.Durability tests (sulfatic attack and high temperature) showed that the concrete reinforced with 1% of alfa fibres gives the closest results compared to ordinary concrete. Concrete with 1% of alfa fibres is hence the best concrete.Environmental analyses showed that alfa fibres generate far less impacts than polypropylene fibres as regards fossil fuel depletion, climate change (linked with emissions of greenhouse gases among which CO2), atmospheric emission of particles, marine ecotoxicity and photochemical oxydation

Le secteur du bâtiment au Canada est responsable de plus de 16% des émissions de gaz à effet de serre (GES) et de 30% de la consommation énergétique. À l’échelle mondiale, cela s’élève à 30% pour les émissions de GES et à 40% en ce qui a trait à la consommation énergétique. Ce secteur a donc un rôle majeur à jouer dans la lutte aux changements climatiques et pour la transition énergétique. L’optimisation multi-objectif fait partie des méthodes de conception reconnues par les scientifiques pour son fort potentiel d’amélioration de la durabilité des bâtiments résidentiels et commerciaux. Depuis le début des années 90, son utilisation dans le domaine n’a cessé de s’accroitre. Des algorithmes d’optimisation sont en continuel développement afin de résoudre efficacement des problèmes de conception dont les exigences sont toujours plus complexes. L’objectif de cette thèse est donc de développer et d’évaluer une méthodologie d’optimisation pour la conception de bâtiments durables tenant compte simultanément d’un ensemble de variables hétérogènes et d’objectifs contradictoires. Les solutions proposées sont complémentaires aux recherches les plus avancées dans le domaine de l’optimisation multi-objectif. Dans un premier temps, une analyse de sensibilité globale est appliquée à 30 variables de conception influençant divers critères de performances relatifs à la consommation énergétique et au confort d’un bâtiment commercial. Trois méthodes d’analyse de sensibilité sont utilisées : Coefficients de régression standard, coefficients de régression partielle par le rang et les indices de Sobol. L’analyse des résultats montre que les 3 techniques mènent à des conclusions similaires. Le rang en ce qui a trait à l’importance des variables est semblable pour chacune des techniques et pour chacune des fonctions évaluées. Les principales interactions entre variables de conception ont été identifiées avec les indices de Sobol de second ordre. Cette première analyse permet d’éliminer certaines variables qui ont peu d’impact sur les critères de performances. De plus, un cadre de conception s’apparentant à une approche de conception traditionnelle a été adopté dans lequel des variables de conception sont définies de façon séquentielle. Une seconde analyse de sensibilité a été appliquée à chacune des phases du processus, en faisant l’hypothèse que les variables définies dans une phase antérieure ont une valeur fixe, soit celle du bâtiment réel. L’analyse des résultats démontre que les méthodes de conception séquentielles tendent à réduire la possibilité d’obtenir des solutions à faible consommation énergétique. Dans un deuxième temps, le problème d’optimisation suivant est formulé : la minimisation simultanée des émissions de gaz à effet de serre résultantes de la consommation énergétique d’un bâtiment résidentiel et de celles résultantes des matériaux de construction. Ce problème implique des variables se situant à différents niveaux hiérarchiques, dont certaines peuvent devenir obsolètes selon la valeur prise par une autre variable. Un algorithme considérant cette particularité est développé et comparé à l’algorithme NSGA-II. Des indicateurs de performances (e.g. convergence et diversité) montrent que les deux algorithmes parviennent à résoudre ce problème. L’analyse du front de Pareto confirme, dans le cas présent, que l’algorithme NSGA-II est finalement plus performant dans l’identification de solutions optimales. L’ensemble des solutions optimales obtenues se définit par des bâtiments utilisant une enveloppe en bois. De plus, le système de chauffage sélectionné pour chacune des solutions repose soit sur l’utilisation d’une pompe à chaleur, soit sur l’utilisation de radiateurs électriques. Finalement, l’étude de cas du bâtiment résidentiel est reprise afin d’évaluer la performance de deux modes de conception : processus de conception séquentiel et processus de conception intégré. Avec l’approche intégrée, 39 variables de conception reliées à l’architecture du bâtiment ainsi qu’aux systèmes CVAC-R sont optimisées simultanément. Dans l’approche séquentielle, les variables architecturales sont d’abord optimisées. Plusieurs solutions optimales sont alors sélectionnées pour la deuxième phase d’optimisation qui se focalisera sur des paramètres relatifs aux systèmes de chauffage. La minimisation de l’empreinte environnementale, du cout sur le cycle de vie et la maximisation du confort thermique sont optimisés simultanément par l’algorithme NSGA-II. Avec seulement 100 heures de temps de calcul, l’approche holistique a mis en lumière 59% des solutions optimales alors qu’il a fallu 765 heures pour trouver 41% des solutions optimales avec l’approche séquentielle. La comparaison démontre les effets négatifs et irréversibles qu’il y a dans la prise de décision dès les phases préliminaires de conception. La méthodologie proposée dans ces travaux de thèse permet donc d’augmenter l’efficacité à trouver des solutions optimales.

L'objectif de notre travail est d'optimiser une paroi multicouche ou un élément de paroi alvéolaire par rapport à l'isolation thermique et l'inertie thermique. Nous avons montré que la capacité thermique déduite de la représentation quadripolaire d'une paroi est un paramètre caractérisant l'inertie de la paroi. L'optimisation d'une paroi multicouche, en plus de donner la disposition optimale des couches, a aussi déterminé l'épaisseur optimale de la couche massive. La production d'entropie irréversible journalière d'une paroi multicouche a confirmé la meilleure disposition des couches. Un élément de paroi alvéolaire représenté par une cavité partitionnée a été étudié théoriquement et expérimentalement en régime permanent et en régime variable. Cette étude a montré la prépondérance du transfert radiatif sur le transfert convectif dans les alvéoles. Un nombre optimal de cloisons donnant une résistance maximale a été trouvé. L'influence de paramètres pertinents de la cavité partitionnée sur le transfert thermique et sur la résistance thermique a été mise en évidence. L'étude de l'influence de la période de la température excitatrice sur les transferts convectif et radiatif a décelé l'existence d'une fréquence de résonnance dans l'alvéole la plus proche de la condition aux limites variable. Un modèle simplifié 1D des transferts thermiques dans une cavité partitionnée validé numériquement et expérimentalement nous a permis d'appliquer la méthode des quadripôles aux cavités partitionnées. Une cavité partitionnée a pu ainsi être optimisée par rapport à l'isolation thermique et à l'inertie thermique
The objective of this work is to optimize a multilayered wall or an element of alveolar wall in relation to insulation and thermal inertia. We showed that the thermal capacity deducted of the quadruple representation of a wall is a parameter characterizing thermal inertia of the wall. The optimization of a multilayered wall gives the optimal disposition of the wall layers and determines the optimal thickness of the massive layer. The daily entropy production of a multilayered wall confirms the best disposition of the layers. Heat transfer in an element of alveolar wall represented by a partitioned cavity has been theoretically and experimentally studied. Our results show the preponderance of the radiation heat transfer on the convection one. An optimal number of partitions giving a maximal resistance is found. The influence of pertinent parameters on heat transfer and thermal resistance is emphasized. Influence study of the exciting temperature period on the convection and radiation heat transfer shows the existence of a resonance frequency in the alveolus nearest to the variable boundary. A simplified 1D model of heat transfer in a partitioned cavity that has been validated both numerically and experimentally allows to apply quadruple method to partitioned cavity. Thus, a partitioned cavity can be optimized as regards insulation and thermal inertia

Les « murs végétalisés » permettent, avec une très faible emprise au sol, de renforcer la végétalisation des milieux urbains. Ils contribuent, au même titre que les toitures végétalisées, à l’adaptation des villes au changement climatique, à la résorption des îlots de chaleur, à la lutte contre l’effondrement de la biodiversité. Il existe de nombreux types de murs végétalisés, des plus artificiels et des plus onéreux sur lesquels les végétaux poussent en hydroponie, quasiment sans substrat, aux plus spontanés qui se développent naturellement en dehors de toute intervention humaine, dans les joints des matériaux de construction. Cette thèse traite à la fois d’architecture et d’écologie dans la perspective d’une cohabitation avec la végétation sur les parties verticales des bâtiments. Alors que les pensées contemporaines de la nature renouvellent les rapports d’appartenance entre l’homme et son environnement, l’architecture tarde encore à s’engager dans cette voie. L’enjeu est d’étudier la capacité du bâti à accueillir sur ses surfaces extérieures une nature aussi autonome que possible, qui ne coûte rien ou peu et apporte à la ville de multiples services écologiques. La première partie dresse un état de l’art, un inventaire des moyens et techniques et une classification des figures architecturales des modalités de végétalisation verticale des bâtiments. La deuxième partie de la thèse est consacrée à trois études de terrain concernant les plantes rudérales, les balcons végétalisés, les murs végétalisés, ainsi qu’à la discussion des résultats. L’aboutissement ouvre l’hypothèse qu’humains et non-humains partagent une « écoesthétique du vivant » qui les relie dans un environnement commun et qui constitue une nouvelle perspective pour l’écologie architecturale
With a very small footprint, “green walls” allow to reinforce the greening of urban areas. They contribute, in the same way as vegetated roofs, to the adaptation of cities to climate change, to the resorption of heat islands, to the fight against the collapse of biodiversity. There are many types of green walls, from the most artificial and the most expensive on which plants grow in hydroponics, almost without substrate, to the most spontaneous which develop naturally without any human intervention, in the joints of building materials. This thesis deals with both architecture and ecology in the perspective of cohabitation with vegetation on the vertical parts of buildings. While contemporary thoughts of nature renew the relationships of belonging between man and his environment, architecture is still slow to embark on this path. The aim is to study the capacity of the building to accommodate on its exterior surfaces a nature as autonomous as possible, which costs nothing or little, and provides the city with multiple ecological services. The first part presents a state of the art, an inventory of the means and techniques and a classification of the architectural figures of the methods of vertical vegetation of the buildings. The second part of the thesis is devoted to three field studies on ruderal plants, vegetated balconies, green walls, as well as to the discussion of the results. The outcome leads to the hypothesis that humans and non-humans share a «eco-aesthetics of the living» that connects them in a common environment and that constitutes a new perspective for architectural ecology

Les règles et usages actuels de conception des bâtiments sont essentiellement basés sur la minimisation des déperditions thermiques, ce qui se traduit par la prédominance de l'isolation thermique comme solution d'enveloppe. Or cette logique n'est pas nécessairement la plus pertinente car des ressources énergétiques existent dans l'environnement, et leur apport mériterait d'être pris en considération. Certaines technologies bioclimatiques, et surtout solaires, existent déjà mais leur utilisation n'est pas du tout généralisée à cause d'un manque de repère sur leurs performances. Pour considérer la démarche bioclimatique, il est nécessaire de pouvoir évaluer à la fois la "qualité énergétique" de l'environnement, et l'aptitude des bâtiments à exploiter cet environnement. La méthodologie présentée dans cette thèse est basée sur le calcul d'indicateurs de performance bioclimatique issus de simulations numériques de bâtiments dans diverses conditions climatiques. La simulation permet de supprimer facilement une ressource pour pouvoir obtenir les besoins d'un bâtiment non impacté par la ressource. Ces besoins peuvent alors être comparés à chaque instant au potentiel de la ressource afin de déterminer un potentiel utile, valorisable par le bâtiment. Il est également possible de comparer les besoins du bâtiment dans la simulation sans et avec la ressource et d'en déduire la quantité d'énergie provenant de la ressource réellement utilisée par le bâtiment pour couvrir ses besoins. Un jeu d'indicateurs est ainsi défini pour toutes les ressources et tous les besoins d'un bâtiment, et adapté plus particulièrement aux besoins de confort thermique (chauffage et rafraîchissement) et à trois ressources de l'environnement (le soleil, la voûte céleste et l'air extérieur). Un cas d'étude est alors choisi pour appliquer cette méthode et les résultats sont analysés à l'échelle du bâtiment tout entier ainsi qu'à l'échelle de chaque paroi. Une première analyse globale, sur toute l'année, permet de fixer des points de repères sur l'état des ressources et l'exploitation qui en est faite par les bâtiments. Dans un second temps, les résultats instantanés sont analysés de manière dynamique, et montrent que ces nouveaux indicateurs permettent de bien caractériser le comportement d'un bâtiment dans son environnement. Enfin, les indicateurs sont utilisés dans une approche de conception des bâtiments, et plusieurs pistes sont explorées. Une étude paramétrique est tout d'abord menée et permet d'observer l'influence du niveau d'isolation sur les indicateurs de potentiel et de performance. Puis ces indicateurs sont utilisés pour évaluer la performance bioclimatique de solutions d'enveloppe solaires. Dans un troisième temps, une optimisation de l'enveloppe est menée selon deux critères : un critère classique de minimisation du besoin, mais également un critère bioclimatique de maximisation de l'exploitation du potentiel solaire.

En France, le secteur du bâtiment est le principal consommateur d'énergie. En outre, le secteur de la maison individuelle représente environ 60% des constructions annuelles de logements. La construction des bâtiments à haute efficacité énergétique représente un grand pas vers l'économie d'énergie. Cependant, même si divers efforts sont déployés dans ce domaine, des outils et des méthodes manquent pour évaluer la performance énergétique de ces bâtiments. Cette évaluation doit permettre non seulement de comprendre les facteurs qui contribuent à cette performance mais également d'identifier les causes de la surconsommation, d’inconfort pour les occupants.Cette thèse vise à contribuer à cet objectif en proposant une approche d'évaluation de la performance énergétique d'un bâtiment. Pour cela on compare la performance réelle et la performance attendue en utilisant le monitoring et la simulation thermique dynamique. Cette approche s’appuie sur différents cas d’études dont principalement une maison individuelle, situé en un climat méditerranéen.Dans un premier temps, en phase de conception, nous utilisons des simulations thermiques dynamiques pour étudier l’impact du comportement sur les besoins énergétiques. L'objectif est d'analyser l'influence du scénario d'occupation sur le comportement du bâtiment et d'établir une plage de valeurs pour les besoins en énergie, basée sur des statistiques nationales. Le comportement du bâtiment est étudié en fonction de différents types de scénarii d'occupation, de consignes de température, de l'utilisation d’appareils domestiques et l'éclairage.Dans un second temps, l'accent est mis sur l'évaluation globale de la performance de l'enveloppe. Un test dynamique in situ innovant a été développé pour en évaluer la performance réelle. Ce test est applicable sur une période courte (de l’ordre de la journée) tout en maitrisant les débits d’infiltrations. La comparaison des résultats théoriques en régime stationnaire avec les résultats expérimentaux montre une bonne précision inférieure à 10%.Enfin, le suivi énergétique en continu des maisons performantes est étudié. Tout d’abord, des travaux sont réalisés dans l’optique de réduire le nombre de capteurs nécessaires au suivi, tout en minimisant la perte d’informations. Ensuite, une méthodologie d’instrumentation est développée et appliquée à une maison individuelle. Le suivi de cette maison a pu être étudié sur les six premiers mois de monitoring et a permis d’expliquer le comportement du bâtiment et ses consommations au regard de son usage et de faire le lien avec les prévisions faites en phase de conception
In France, the building sector is the main energy consumer. Moreover single-family houses represent about 60% of annual dwelling construction. The construction of energy efficient buildings represents a big step into energy saving. However, even though various efforts are made within this field, there is still a lack of methodologies about how to evaluate the energy performance of these buildings. The performance evaluation of an energy efficient building should allow understanding factors that contribute to its energy performance and as well as identifying the causes of overconsumption, poor indoor conditions.This thesis seeks to contribute to this field, by proposing an approach towards evaluating the energy performance of a house. This is done by comparing the real performance and the expected performance, using monitoring and building performance simulation, from design to operational phases. The energy performance evaluation approach is carried out on different cases of studies, mainly on a single-family house, situated in a Mediterranean climate.First, in the design phase, we use building performance simulation models to study the dispersions in energy use related to occupant’s behavior. The goal is to analyze the influence of the occupancy scenario on the behavior of the building and to establish a range of values for energy demand, based on national statistics. This step study the building’s behavior based on different types of occupancy scenarios, appliances and lighting use and temperature set point.Then, the focus is on the global evaluation of the envelope’s performance. Within the present thesis an innovative in-situ dynamic test is developed to assess the real envelope’s performance. This test is adapted to occupied houses (as it only takes 2 days) while controlling the infiltration air flow. The comparison between theoretical results of steady state calculation and experimental results show a good precision of less than 10%.Finally, continuous monitoring of energy efficient houses is studied. First, a work is done to reduce the number of sensors required for monitoring, while minimizing the loss of information. Then, an instrumentation methodology is developed and applied to a single-family house. The follow-up of this house could be studied during the first six months of monitoring and allowed to explain the behavior of the building and its consumption with regard to its use and to make the link with the previsions made during the design phase

Les travaux de cette thèse portent sur l'optimisation des flux énergétiques et informatiques dans un réseau intelligent ayant pour but d'alimenter un centre de calcul via des énergies renouvelables. Dans cette thèse sont traités les problèmes liés à la mise en commun des informations de types énergétique et informatique dans une contrainte de réactivité forte à travers la création d'une architecture pour un réseau intelligent. La modélisation d'un tel réseau doit permettre la prise de décision de manière dynamique et autonome. L'objectif de cette modélisation, via un réseau intelligent, est l'optimisation des ressources renouvelables afin de diminuer l'empreinte écologique
The work of this thesis deals with the optimization of energy and computer flows in an intelligent network aiming to supply a data center via renewable energies. In this thesis are treated the problems related to the pooling of energy and computer information in a strong reactivity constraint through the creation of an architecture for an intelligent network. The modeling of such a network must allow the decision making in a dynamic and autonomous way. The objective of this modeling, via an intelligent network, is the optimization of renewable resources in order to reduce the ecological footprint

Les bâtiments devenant de plus en plus performants énergétiquement, l'impact de l'activité humaine devient prépondérante. Afin de limiter cet impact, les bâtiments ont tout d'abord vu leur niveau d'automatisation augmenter. Toutefois, des études menées dans des bâtiments résidentiels et de bureaux ont mis en évidence que l'automatisation ne réduisait pas l'écart entre la consommation d'énergie prévue en phase de conception la consommation d'énergie réellement constatée. Afin d'atteindre une faible consommation en phase d'exploitation du bâtiment, les occupants doivent être impliqués dans la gestion d'énergie. Le travail proposé fait partie d'un projet de recherche visant à mettre en place un gestionnaire énergétique redonnant le pouvoir aux occupants via des services énergétiques. Ces services permettront à l'utilisateur de définir ses propres objectifs et le conseillera sur les meilleures actions à mettre en place pour les atteindre. Une analyse de la littérature sociologique est menée afin de permettre l'implémentation de services pertinents et favorisant de réels et durables changements de comportement. La mise en place de ces services requiert un modèle thermique et aéraulique du bâtiment faciles à configurer et ne nécessitant aucune donnée experte. Le travail présenté dans cette thèse se concentre sur l'implémentation d'un tel modèle. Cela implique de définir dans un premier temps la structure de modèle adéquate : permettant d'atteindre à la fois les précisions requises à la prédiction à horizon 24 heures tout en ne nécessitant que peu d'informations expertes. Dans un deuxième temps, il s'agit d'étudier les différentes méthodes d'estimation paramétrique répondant au cahier des charges. Des validations du modèle sont faites sur deux cas d'études réel : un bureau et un appartement. Cette thèse décrit la méthodologie nécessaire à la détermination de structures de modèles pertinentes. Ces structures doivent être génériques afin de s'adapter à la fois à des cas d'études mono et multi-zones. De plus, elles doivent se baser sur le moins de capteurs et de connaissance experte possible
As buildings become more energy-efficient, the effect of human activities on their global consumption increases. To limit this impact, a first attempt was made to increase the level of automation in buildings. However, from surveys led in residential and office buildings, Carassus and Sidler conclude that automation does not reduce the gap between predicted and effective consumption. This work reveals that static rules can not be sufficient. In order to reach the goal of low energy consumption in the operation phase of buildings, occupants must then be involved in the energy management process. The proposed work is part of a research project focusing on a system embedding energy services with a high level of interaction to empower users with energy services. The role of these energy services is to allow users to define their own objective and consequently generate information and advice regarding the best strategies to apply on building systems (HVAC systems, sun-shading devices, windows opening,…) and envelope configuration. An analysis of the sociological literature was made in order to implement relevant services for the users, favouring real and durable changes in their behaviours. Some of these services require thermal and aeraulic behavioural models easy to set up and little expert knowledge. This thesis focuses on the development and implementation of a model relevant for energy management end-user services. It involves to deal with the definition of relevant model structures together with parameter estimation methods to tune the parameter values. The model must be simple enough to ease its set up with estimation and prediction capabilities. The limits in terms of complexity and computational time are discussed. The energy management services should be configured by occupants thus it must not require much expert knowledge. Consequently, some sensors are needed to estimate the thermal and aeraulic model. Tests have been performed to limit the needed instrumentation. Relevant model structures are discussed because they should be generic: it should adapt to both mono-zone and multi-zone case studies and it should be based on a minimal number of sensors and require little expert knowledge

Le secteur du bâtiment possède un grand potentiel de réduction de la consommation d’énergie. Un choix rationnel parmi les nombreuses solutions possibles s’avère être un problème essentiel mais complexe, nécessitant une évaluation des impacts des très nombreuses options sur les aspects performantiels du bâtiment. Ce travail propose une méthodologie d’évaluation des performances thermiques adaptée à une conception rationnelle des bâtiments. Les modèles développés allient plusieurs exigences, notamment la rapidité et la précision. Le choix des paramètres est issu d’étude des flux thermiques dans le bâtiment. La méthode est appliquée à l’évaluation des besoins de chauffage d’une maison individuelle pour trois types de climat français. Les coefficients des modèles sont identifiés avec un nombre limité de simulations dynamiques l’aide de la méthode des plans d’expériences. La meilleure précision obtenue est de l’ordre d’un dixième de kWh/m²an. Les modèles permettent d’analyser les effets des paramètres sur les besoins de chauffage et d’avoir une meilleure compréhension de l’influence des flux thermiques dans le bâtiment. L’application de la méthode à l’évaluation des besoins de climatisation et du confort thermique d’été dans un logement montre une précision du même ordre que celle obtenue avec les besoins de chauffage. Enfin, un outil prototype de choix de solutions, basé sur les modèles étudiés, est proposé. Il permet de guider le choix des solutions d’une manière évolutive à partir des performances souhaitées par les concepteurs
The building sector has a high potential to reduce energy consumption. A rational choice among the design alternatives is an essential but complex issue, requiring the evaluation of the impact of a large number of alternatives on the different performance aspects of the building. This work proposes a methodology to evaluate thermal performance adaptable to a rational building design. The developed models satisfy several requirements including speed and accuracy. The choice of parameters is derived from the study of the heat flow in buildings. The method is applied to evaluate the heating demand of a single family house for three types of French climate. The coefficients of the models are identified with a low number of dynamic simulations using the design of experiment method. The best obtained accuracy is around the tenth of kWh/m²year. The models can analyze the effect of the different parameters on the heating demand. They also allow a better understanding of the influence of building heat flow. The application of the method to evaluate the cooling demand and the summer thermal comfort in a residential apartment shows an accuracy of the same order of magnitude as the one obtained with the heating demand. Finally, a prototype tool for choosing solutions based on the studied models is proposed. It allows guiding an evolutionary choice of solutions from a desired performance of the building designers

Les secteurs résidentiel et tertiaire français représentent environ 45% de la consommation d'énergie et 20% des émissions de gaz à effet de serre, constituant un gisement d'économies important et relativement facilement mobilisable en comparaison à d'autres secteurs comme le transport ou l'industrie. Cette thèse développe une méthode d'aide à la décision territoriale pour la mise en oeuvre opérationnelle de la rénovation énergétique des bâtiments. Cette méthode repose sur une caractérisation des territoires basée sur l'enrichissement de bases de données hétérogènes et disponibles aux acteurs locaux. Un problème d'optimisation des mesures de rénovation énergétique permet d'actionner des leviers au niveau de chaque bâtiment du territoire, mettant la question de la dimensionnalité au cœur de ce travail. Un méta-modèle de la consommation énergétique de chauffage des bâtiments, adapté à ce contexte, est construit à partir d'un modèle dynamique urbain. Les solutions techniques de rénovation modélisées reposent sur une observation du contexte actuel français, et font d'objet d'une caractérisation technico-économique dédiée. Les méthodes de modélisation et d'optimisation sont enfin appliquées à différents territoires, et exploitées pour mener des études en lien avec le contexte de la transition énergétique
The French residential and tertiary sectors account for about 45% of energy consumption and 20% of greenhouse gas emissions, constituting a large savings potential which is relatively easy to mobilise in comparison with other sectors such as transport or industry. This thesis develops a decision-aiding method for territories stakeholders willing to implement building energy retrofit measures. This method relies on a building stock modeling based on the enrichment of heterogeneous databases available to local decision-makers. An optimization problem of energy renovation measures activates levers at the building-level over the territory, turning dimensionality into a key issue this work. A meta-model of building heating energy consumption, adapted to this context, is constructed from a dynamic urban model. A dedicated characterisation of both thermal retrofit and energy systems is conducted, basing solutions on observations of the current French building context. Both modeling and optimization methods are finally applied to real territories, and used to conduct studies related to the energy transition context

Utilisation d'outils mathématiques de la science de la gestion. Problématique du predimensionnement de l'ensemble des divisions spatiales et techniques d'un bâtiment en fonction du cahier des charges, techniques et économiques; modèles d'optimisation monocritère sur 4 cas de dimension réduite, dont 3 sont associes a un principe de solution et le 4 a un système constructif

Le secteur du bâtiment est le premier consommateur d’énergie en France. L’émergence de bâtiments performants apporte une réponse incomplète à ce problème car les comportements des usagers doivent être considérés. Notre objectif est de circonscrire le rôle de facteurs psychosociaux et organisationnels sur l’investissement des salariés pour leur entreprise et pour l’environnement. Au travail, les comportements de citoyenneté organisationnelle (CCO) sont adoptés volontairement et contribuent à l’efficacité de l’entreprise. En prolongement des travaux sur les CCO, les comportements pro-environnementaux (CPE) des salariés peuvent être considérés comme des CCO dirigés vers l’environnement (CCO-E). Pour examiner leurs déterminants, nous avons réalisé six études auprès de 889 étudiants et 592 salariés, travaillant dans un bâtiment classique ou exemplaire. Nous constatons que les salariés se sentant soutenus et traités équitablement seront plus enclins à réaliser des CPE et CCO-E, ce qui incite à renforcer la justice organisationnelle. Par ailleurs, les attitudes, valeurs et habitudes environnementales modèrent les effets du contexte organisationnel sur l’implication des salariés. En outre, la motivation environnementale au travail, lorsqu’elle est autodéterminée, a un effet positif sur les CPE et CCO-E. De même, les normes sociales influencent les comportements des salariés, d’autant plus quand les entreprises présentent une politique environnementale concrète mais non saturante. Enfin, les bâtiments performants offrant un contexte de travail confortable, encouragent la réalisation de CPE et CCO-E par les salariés. À partir de nos résultats, nous proposons des recommandations pour aider les professionnels du bâtiment et les organisations à mieux prendre en compte les occupants
The building sector is the first energy consumer in France. The emergence of efficient buildings provides an incomplete response to this problem because users’ behaviors need be considered. Our aim is to define the role of psychosocial and organizational factors on employees’ investment for their company and for the environment. At work, organizational citizenship behaviors (OCB) are voluntarily adopted and contribute to the efficiency of the company. In continuation of the research on OCB, employees’ pro-environmental behaviors (PEB) can be viewed as OCB directed toward the environment (OCBE). In order to better understand their determinants, we conducted six studies including 889 undergraduate students and 592 employees, working in classic or exemplary buildings. We notice that employees who feel supported and fairly treated by their organization, will be more prone to adopt PEB and OCBE. This result encourages reinforcing organizational justice. Otherwise, environmental attitudes, values and habits moderate the effects of contextual factors on employees’ pro-environmental implication. In addition, self-determined environmental motivation at work has a positive effect on PEB and OCBE. Similarly, social norms have a positive influence on employees’ behaviors, especially when companies make a concrete but not overwhelming environmental policy. Finally, efficient buildings providing a comfortable working environment encourage employees to adopt PEB and OCBE. Based on our results, we propose recommendations to help building professionals and organizations to take better into account the occupants

Un des enjeux pour améliorer la qualité de l’air intérieur des bâtiments est d’adopter de bonnes pratiques, notamment en matière de sélection des matériaux lors des phases de conception. Pour cela, des outils d’aide à la décision/conception sont indispensables en support à ces bonnes pratiques pour atteindre une maîtrise globale de la qualité de l’air intérieur. Dans le domaine du bâtiment, il n’existe pas à ce jour d’outil opérationnel permettant d’estimer, en amont d’une construction, la qualité de l’air intérieur. Des travaux sont engagés sur ce thème mais ils se heurtent à un manque d’informations sur le comportement des matériaux lorsque ceux-ci sont associés et soumis à des conditions normales d’usage. Ces travaux de thèse avaient donc pour objectif d’évaluer le comportement de matériaux (source ou puits) vis-à-vis de la contamination aux composés organiques volatils (COV) et au formaldéhyde lorsqu’ils sont évalués seuls dans des conditions normalisées retenues pour l’étiquetage sanitaire, mais aussi lorsqu’ils sont mis en œuvre dans des projets de construction (impact du changement d’échelle et effet d'assemblage). La méthodologie développée a donc associé des essais à l’échelle du matériau et à l’échelle d’une pièce dans le but d’acquérir des données d’entrée à un modèle pour la prédiction des concentrations et l’évaluation des contributions respectives des différents processus (émissions primaires, échanges aux interfaces air/surfaces intérieures,…) à la contamination intérieure par les COV. Une première partie de ce travail a consisté à évaluer en laboratoire les échanges de COV et de formaldéhyde à l'interface matériau-air pour une sélection de matériaux de construction et de décoration. Les émissions primaires ont été déterminées selon la méthode normalisée ISO 16000-9 et par une méthode d’échantillonnage passif basée sur un couplage cellule d'émission/micro-extraction sur phase solide (SPME) (dispositif DOSEC-SPME) et l’effet de l’assemblage de matériaux et de composants sur la qualité de l’air intérieur a été étudié. Les constantes d’adsorption/désorption du formaldéhyde sur les matériaux sélectionnés ont ensuite été déterminées par une méthodologie innovante. Ces constantes, ainsi que les données d’émission, ont été rassemblées dans une base données pour servir de critères (ou indicateurs) pour la sélection de matériaux respectueux de la qualité de l’air intérieur (QAI). Dans une deuxième partie, les résultats obtenus en conditions de laboratoire ont été confrontés à ceux obtenus en conditions réelles à l’échelle d’une pièce dans le cadre d’une étude de plusieurs mois dans le but de mettre en évidence l’impact du changement d’échelle. La dernière partie de cette thèse a consisté à développer un modèle de prévision de la QAI intégrant les données d'adsorption/désorption préalablement déterminées. A terme, la base de données et le modèle ont vocation à constituer des outils de gestion pour orienter les choix en matière de matériaux, de configuration et d'usage d’un bâtiment dans l’optique d’une réduction à la source des émissions de COV dans l’air intérieur
One of the challenges for improving the indoor air quality of buildings is to adopt good practices, especially in the selection of materials during design phases. To this end, decision-making / design tools are essential in support of these good practices to achieve global control of indoor air quality.In the building sector, there is currently no operational tool to estimate the indoor air quality in building. Work is underway on this theme, but they encounter a lack of information on the behavior of materials when they are associated and subject to normal conditions of use.The purpose of this thesis was therefore to evaluate the behavior of materials (source or sink) with respect to contamination with volatile organic compounds (VOCs) and formaldehyde when they are evaluated alone under standardized conditions selected for health labeling, but also when they are implemented in construction projects (impact of the change of scale and the effect of assembly). The developed methodology has therefore combined material-scale and room-scale testing to acquire input data to a model for concentration prediction and assessment of the respective contributions of different processes (primary emissions, exchanges at air / interior surfaces interfaces, ...) to internal contamination by VOCs.A first part of this work consisted of laboratory evaluation of VOC and formaldehyde exchanges at the material-air interface for a selection of construction and decoration materials. The primary emissions were determined according to the ISO 16000-9 standard method and a passive sampling method based on solid-phase emission / micro-extraction (SPME) (DOSEC-SPME device) and the effect of the assembly of materials and components on indoor air quality has been studied. The adsorption / desorption constants of formaldehyde on the selected materials were then determined by an innovative methodology. These constants, as well as emission data, have been collated into a database to serve as criteria (or indicators) for the selection of IAQ-compliant materials.In a second part, the results obtained under laboratory conditions were compared with those obtained under real-world conditions on a scale of a part in a study of several months in order to highlight the impact of the change of scale.The last part of this thesis consisted in developing an IAQ prediction model integrating previously determined adsorption / desorption data. Ultimately, the database and the model are intended to constitute management tools to guide the choice of materials, configuration and use of a building with a view to reducing emissions at the source VOC in the indoor air

L'utilisation de fibres végétales, tant dans le domaine de la plasturgie que dans celui du bâtiment, permet de réduire les émissions de gaz à effet de serre et par conséquent l'impact environnemental de l’Homme. L'intérêt envers les bio-composites utilisant des fibres végétales telles que le chanvre, le bois, le lin mais également le roseau miscanthus ne cesse d'augmenter. Il n'existe, à l'heure actuelle, que très peu de travaux s’intéressant au roseau phragmites australis. Pourtant, n'utilisant pas de surfaces cultivées, cette plante invasive est indépendante des enjeux agricoles et ne demande aucun intrant chimique. La récolte du roseau s'inscrit donc dans une démarche de gestion des zones humides tout en valorisant un matériau aux multiples propriétés. Les travaux de cette thèse sont consacrés à la caractérisation du matériau brut phragmites australis et à l’étude de son éligibilité comme matériau en substitution de trois matériaux de référence, le bois, le miscanthus et la chènevotte, largement utilisés comme renforts en plasturgie et en éco-construction. Des formulations de composites utilisant deux matrices polymères (polypropylène et polybutylène succinate) à différents taux de charges végétales et d’agent compatibilisant ont été caractérisées d’un point de vue de leurs propriétés mécaniques par des essais de traction, flexion et choc Charpy. Le vieillissement à l’eau de ces composites a également été étudié et corrélé au caractère hydrophobe du roseau. Pour le volet construction, des formulations à base de roseaux de différentes origines et utilisant différents liants (chaux aérienne, plâtre et terre) ont été testées en compression et avec des mesures de conductivité thermique afin d’évaluer le comportement du roseau en tant que matériau d’usage pour le bâtiment
The use of plant fibres, both in the field of plastics processing and in the building industry, makes it possible to reduce greenhouse gas emissions and therefore the environmental impact of mankind. Interest in biocomposites using plant fibres such as hemp, wood, flax and also miscanthus reed is increasing. Nowadays, there is very little work on the reed phragmites australis. However, as it does not use cultivated areas, this invasive plant is independent of agricultural issues and does not require any chemical inputs. The reed harvest is therefore part of a wetlands management approach while enhancing the value of a material with multiple properties. This work is devoted to the characterisation of the raw material phragmites australis and to the study of its eligibility as a substitute material of three reference materials, wood, miscanthus and hemp shiv, widely used as reinforcements in plastics processing and eco-construction. Composite formulations using two polymer matrices (polypropylene and polybutylene succinate) with different rates of plant fillers and coupling agent were characterised from the point of view of their mechanical properties by Charpy tensile, flexural and impact tests. The water ageing of these composites was also studied and correlated to the hydrophobic character of the reed. For the construction application, formulations based on reeds of different origins and using different binders (lime, plaster and earth) were tested in compression and with thermal conductivity measurements in order to evaluate the behaviour of the reed as a material for building use

La fabrication du ciment, par sa phase de clinkérisation, est très énergivore et émet une quantité importante de gaz à effet de serre dans l'atmosphère. En effet, la production d'une tonne de clinker génère environ une tonne de CO2. Afin de réduire ces émissions, une des alternatives est l'utilisation des additions minérales dans la confection des bétons en remplacement partiel du ciment. Cette substitution apparait comme une des solutions les plus efficaces permettant à la fois de diminuer l'énergie consommée et de réduire le dégagement de CO2 dans l'atmosphère. Cette étude s'inscrit dans un projet plus global de développement des bétons de bâtiment à matrices binaires (ciment + additions) s'appuyant sur des critères de propriétés de transfert. En effet, afin de répondre à certaines exigences de durabilité, une campagne expérimentale a été menée sur des bétons confectionnés selon la norme européenne NF EN 206 qui autorise deux méthodes de formulation : * l'approche dite prescriptive, qui porte sur des obligations de moyens, * l'approche dite performantielle, qui consiste à fixer des exigences en terme de performances basées sur des indicateurs généraux ou spécifiques de durabilité. Ce travail de recherche a donc consisté à comparer les propriétés physico-chimiques de bétons à forte teneur en addition minérale (filler calcaire, cendre volante, laitier de haut fourneau et métakaolin), dérogeant à l'approche prescriptive avec celles des bétons de référence répondant à cette même norme. Cette comparaison s'est effectuée au travers d'indicateurs de durabilité généraux (porosité accessible à l'eau, perméabilité à l'oxygène, coefficient de migration des ions chlorure et teneur en Ca(OH)2) et d'indicateurs spécifiques : la résistance à la carbonatation naturelle et accélérée. D'un point de vue méthodologique, les travaux réalisés dans le cadre de cette recherche ont montré l'intérêt de l'approche performantielle pour la formulation des bétons. Mais, à l'heure actuelle, les outils disponibles, c'est à dire les indicateurs généraux et spécifiques, ne sont pas suffisants pour répondre à l'ensemble des bétons couvrant ce texte normatif. A l'échelle du matériau (béton pour une application en bâtiment), les campagnes expérimentales menées ont montré que dans la majorité des cas, les bétons à forte teneur en addition minérale (dérogeant aux spécifications) présentent des comportements proches de ceux observés sur les bétons de référence (répondant à l'approche prescriptive)
The manufacturing of cement, by its clinkering process, is very energy-consuming and emits an important quantity of greenhouse gases in the atmosphere (1 ton of clinker produced 1 ton of CO2 released into the atmosphere). To maximize this latter from an environmental point of view, it is necessary to reduce the cement content. This can be done by replacing part of the cement with mineral additives during the manufacturing phase. This substitution seems one of the most effective solutions allowing, at the same time, to decrease the energy consumed and to reduce the release of CO2 into the atmosphere. This study is part of a more comprehensive development project of concrete building binary matrices (cement + mineral additives) based on transfer properties criteria. Indeed, in order to answer certain sustainability requirements, an experimental campaign was conducted on concrete, made according to the new European standard (EN 206) that allows two methods of formulation: * a traditional prescriptive approach, based on limiting values for the composition (minimum binder content, maximum water to binder ratio, compressive strength class...) of concrete exposed to some aggressive environmental conditions, * an innovative method based on a performance approach for concrete properties. The present work aims at studying the physico-chemical properties of cementitious materials with high substitution rates of cement by mineral additions (limestone filler, fly ash, slag, metakaolin) derogating from the prescriptive approach with reference to concrete corresponding to the same standard. This comparison was made with general durability indicators (water porosity, oxygen permeability, chloride migration coefficient and portlandite content) and specific durability indicators: carbonation in natural and accelerated conditions. From a methodological point of view, the research carried out in the framework of this project has shown the interest of the performance-based approach with regards to the concrete formulation. But at the moment, the available tools, namely the general and specific indicators, are not sufficient to respond to all these types of concrete. However, considering the performance, economic and environmental criteria, laboratory results showed that concrete made according to a performance-based approach had a performance close to reference concrete and the standard prescription could still be reassessed

Les ennemis naturels tel que les arthropodes prédateurs jouent un rôle important dans le contrôle des populations des bioagresseurs dans les agroécosystèmes. Les élevages de poules pondeuses sont des agroécosystèmes de production intensifs qui intègrent une diversité élevée d’arthropodes : parasites des poules et les arthropodes du fumier (détritivores, prédateurs, etc.). Le pou rouge des poules, Dermanyssus gallinae, est l’ectoparasite le plus préjudiciable aux élevages de poules pondeuses. Les infestations de D. gallinae entraînent des problèmes économiques et de bien-être animal. Dermanyssus gallinae est un ectoparasite nidicole qui vit à proximité de son hôte dans un environnement partagé par les arthropodes prédateurs qui peuplent naturellement les bâtiments d’élevages de poules pondeuses.Dans le cadre de cette thèse, notre objectif était d’améliorer l’état des connaissances sur l’impact des arthropodes prédateurs natifs de bâtiments d’élevage de poules pondeuses sur D. gallinae. Basé sur trois approches méthodologiques (descriptive, corrélative et expérimentale), le présent travail a exploré les interactions prédateur-proie (centrées sur D. gallinae) à trois échelles: i) l’échelle de l'individu: Etablir le réseau trophique des arthropodes natifs (in-vitro), ii) à l’échelle de l’espèce : analyser la covariation de l’abondance de D. gallinae et ces prédateurs dans les bâtiments d’élevage, ii) l’échelle de la population : Mesurer dans un système expérimental (poule-D. gallinae-prédateur) en mésocosmes l’impact des arthropodes prédateurs sur le développement des populations de D. gallinae.L’analyse de réseau trophique des arthropodes natifs a montré que D. gallinae est une proie potentielle pour dix espèces d’arthropodes prédateurs. Ces prédateurs ont montré une disparité importante dans la fréquence de prédation sur D. gallinae et une préférence pour D. gallinae en présence de proies alternatives telles que les acariens détritivores. Dans les bâtiments d’élevage de poules pondeuses, l’analyse des abondances relatives de D. gallinae et les prédateurs natifs a permis de soutenir l’existence d’une interaction entre D. gallinae et ses prédateurs qui ont montré une capacité élevée de le consommer in-vitro. La mise en place des expériences en mésocosmes a permis le développement de D. gallinae, les prédateurs natifs et les acariens détritivores. Sous nos conditions expérimentales, les arthropodes prédateurs natifs n’ont pas montré un effet détectable sur le développement de populations de D. gallinae quand d’autres espèces de proies alternatives étaient présentes. Ces résultats suggèrent que, dans nos conditions expérimentales, le développement de populations de D. gallinae semblait être limité par les ressources alimentaires (la poule) et non pas par l’effet de prédation. La présence d’une proie alternative (les acariens détritivores) pourrait aussi avoir diminué l’effet des prédateurs sur les populations de D. gallinae. A travers notre système expérimental, nous avons également montré que les acariens prédateurs élevés en masse et commercialisés actuellement pour lutter contre D. gallinae n’ont pas d'effet négatif sur les espèces natives non-cibles tels que les acariens prédateurs natifs.Nos résultats révèlent des lacunes importantes dans notre compréhension de la biologie de D. gallinae et de la dynamique de ses populations. Ces résultats montrent également l’importance d’explorer d’avantage le rôle potentiel des proies alternatives dans l’absence d’un effet régulateur des prédateurs natifs sur les populations de D. gallinae
Natural enemies such as predatory arthropods play an important role in controlling pest populations in agroecosystems. Laying-hen farms are agroecosystems of intensive production that incorporate a high diversity of arthropods: hen parasites and manure arthropods (predators, detritivorous, etc.). The poultry red mites Dermanyssus gallinae is the most damaging ectoparasite in laying-hen farms. Infestations with D. gallinae cause both welfare and economic problems. Dermanyssus gallinae is a nidicolous ectoparasite that lives close to its host in an environment shared by the naturally-occurring predatory arthropods in laying-hen farms.In this thesis, our objective was to improve our knowledge on the impact of native arthropods predators in laying-hen farms on D. gallinae. Based on three methodological approaches –descriptive, correlative and experimental–, the present work explored predator-prey interactions (with focus on D. gallinae) and the impact of arthropods predators on D. gallinae at three levels: 1) individual level: building the food web of native arthropods (in vitro), 2) species level: analyzing the covariation of the abundances of D. gallinae and its predators in farm buildings, 3) population level: measuring in an experimental system (hen-D. gallinae-predator) in mesocosms the impact of native arthropod predators on the development of D. gallinae populations.The analysis of native arthropods food web showed that D. gallinae is a potential prey for ten predatory species. These predators showed a significant disparity in predation frequency on D. gallinae and in their preferences for prey species between D. gallinae and detritivorous mites as alternative prey. In laying-hen farms, analysis of the relative abundances of D. gallinae and native predators supported the presence of interactions between D. gallinae and predatory species that showed high predation frequencies on it in vitro. The experiments in mesocosm allowed the development of D. gallinae, native arthropod predators and detritivorous mites. Under our experimental conditions, native arthropod predators did not show any detectable effect on the development of D. gallinae populations when other alternative prey species were present. These results suggest that, under our experimental conditions, the development of D. gallinae populations seemed to be limited by food resources (the hen) and not by the predation effect. The presence of alternative prey (detritivorus mites) may have reduced predators’ impact on D. gallinae populations. Through our experimental system, we also showed that mass-reared and commercially available predatory mites currently used to control D. gallinae in laying farms, did not have a negative effect on non-target species such as native predatory mites.Our results uncovered important gaps in our understanding of D. gallinae biology and population dynamics. These results also demonstrate the importance of further investigating the impact of alternative prey species in the absence of a regulatory effect of native predators on D. gallinae populations

La garantie de performance énergétique des bâtiments neufs demande d'estimer, avant construction, l'énergie requise pour assurer le confort de ses utilisateurs. Pour cela, il est nécessaire de définir une consommation contractuelle raisonnablement probable et d'identifier les paramètres clés responsables d'un éventuel dépassement afin de les maitriser. Dans les bâtiments neufs, ce calcul est effectué en phase de conception, alors que beaucoup de données sont encore incertaines. Ainsi, la simulation thermique dynamique doit être effectuée avec des données de conception hypothétiques, sans possibilité de calibration sur des mesures.La thèse a pour but de développer une méthode de quantification des incertitudes lors de la conception et la réalisation d'un bâtiment neuf. Ces incertitudes sont classées en trois catégories : celles liées au modèle physique du bâtiment, celles provenant du manque de connaissance des paramètres à renseigner et celles dues aux sollicitations du bâtiment (usage et météo).Dans une première partie, les incertitudes liées aux méthodes de calcul sont abordées, afin de définir des pratiques permettant d'arbitrer entre finesse de modèle et paramètres inconnus à entrer. Puis, on définit une méthodologie permettant de choisir les paramètres incertains critiques qui seront inclus dans l'étude probabiliste et de leur associer une densité de probabilité, selon la connaissance dont on dispose. La partie centrale de la thèse est consacrée à une comparaison exhaustive des méthodes visant la sélection d'une méthode rapide de propagation des incertitudes et d'analyse de sensibilité. Enfin, après avoir illustré la démarche globale d'engagement et discuté de la prise en compte des risques financiers, la méthode est mise en œuvre sur un cas réel, en ajoutant une formule d'ajustement pour prendre en compte les sollicitations
Before the construction of a building, an energy performance guarantee consists in predicting the energy required for user comfort. To do that, it is necessary to state a contractual consumption and identify the key parameters to pay special attention to. Thus, for new buildings, consumption is calculated under design phase, when several data are uncertain. Thus, the dynamic thermal simulation is carried out with hypothetical data, without having the possibility to calibrate with measures.This PhD thesis aims to develop a method of uncertainty quantification during the design step and construction process of a new building. These uncertainties are classified into three categories: those associated with the calculation methods used for building and system modeling, those related to the lack of knowledge of model parameters and those due to the real use conditions of the building (occupancy and weather).To achieve this goal, uncertainties associated with the calculation methods are addressed, to identify some practices limiting the number of errors and the associated uncertainties. Then, a methodology is defined to choose the critical parameters used for the probabilistic study and to associate them with a distribution according to the available knowledge. The central part of this PhD thesis is dedicated to an exhaustive comparison of methods to select a fast uncertainty propagation and sensitivity analysis method. Finally, after illustrating the overall contracting approach and discussing the inclusion of financial risks, the method is applied on a real case, on which an adjustment formula is added to take into account actual weather and usage

En concevant, l’architecte donne à l’espace non seulement une forme, mais aussi des aspects de topologie, d’accessibilité et de confort. Cette production est basée sur un ensemble d’exigences spatiales qualitatives (ESQL) décrites en phase de programmation architecturale. Les pratiques BIM actuelles reposent sur des formats standards qui transforment toute l’information sur le bâtiment en données essentiellement quantitatives, ne permettant pas de prendre en compte ces exigences. Dans ce travail de recherche, nous proposons une nouvelle approche de conception qui permet d’intégrer les ESQL à l’outil BIM (Revit) et de vérifier la conformité de la conception en fonction. Cette approche repose sur un nouveau modèle d’espace incluant et structurant les ESQL. Ce modèle est spécifié sur la base d’un travail d’identification des ESQL les plus fréquemment utilisées pour qualifier les espaces en phase de programmation architecturale. Notre approche est évaluée à travers une démarche de validation expérimentale
In designing, the architect gives space not only a form, but also other aspects of topology, accessibility and comfort. This production is based on a set of qualitative spatial requirements (ESQL) described in the architectural programming phase. Current BIM practices are based on formats transforming all building information into essentially quantitative data, which does not allow taking into account these ESQL. In this research, we propose a new design approach that takes into account and verifies the ESQL using one of the current BIM tools (Revit). This approach is based on a new space model including and structuring the ESQL. This model is based on an identification work for the most frequently used ESQL to qualify spaces in the programming phase. Our approach is evaluated through an experimental validation process

Deux expériences ont été menées sur la plate-forme expérimentale "SCERES" afin d'évaluer les concentrations et les flux de vapeurs de TCE dans SCERES en présence de deux dalles de béton fissurées installées, l'une après l'autre, à la surface de SCERES. Cet aquifère poreux est un milieu hétérogène de grande échelle (25 x 12 x 3 m3). Les résultats ont montré que le panache de vapeur de TCE couvre la plupart du bassin au bout de 3 semaines depuis la création de la zone source de TCE dans le sous sol. L'hétérogénéité du site SCERES a engendrée une distribution verticale non uniforme de la concentration de vapeurs de TCE. La simulation du panache de vapeur dans SCERES a été effectuée au moyen du code de calcul multiphasique "SIMUSCOPP". La présence sur SCERES de la dalle de béton, un milieu peu perméable et peu diffusif, a constitué une "barrière" en vue du transfert de vapeurs de TCE vers l'interface dalle/atmosphère. Afin de mieux quantifier le flux de vapeurs à travers la dalle de béton, une étude de coefficient de diffusion et de perméabilité des deux dalles a été réalisée. Un mouvement vertical ascendant du toit de la nappe a généré un fort gradient de pression motrice de l'air du sol. Ceci a engendré une forte augmentation des flux de vapeurs à l'interface sol/atmosphère. La quantification de ces flux de vapeurs a été effectuée à l'aide d'une solution semi analytique basée sur la loi de Fick et la loi de Darcy en tenant compte à la fois de l'effet de gradient de pression motrice et l'effet de densité de vapeurs sur le transfert de vapeurs vers la surface du sol. L'intrusion de vapeurs de TCE dans le bâtiment modèle, installé sur la dalle de béton, a été générée par une mise en dépression dans ce dernier. Ce qui a fait augmenter la concentration de vapeurs de TCE sous la dalle ainsi dans le bâtiment. La simulation de l'intrusion de vapeurs dans l'air intérieur de bâtiment a été réalisée par l'intermédiaire du code de calcul multiphysics "COMSOL", avec lequel nous avons démontré l'évolution de la concentration de vapeurs obtenues expérimentalement dans le bâtiment et qui dépend directement de la variation spatio-temporelle du flux massique à travers la dalle.

Deux expériences ont été menées sur la plate-forme expérimentale "SCERES" afin d'évaluer les concentrations et les flux de vapeurs de TCE dans SCERES en présence de deux dalles de béton fissurées installées, l'une après l'autre, à la surface de SCERES. Cet aquifère poreux est un milieu hétérogène de grande échelle (25 x 12 x 3 m3). Les résultats ont montré que le panache de vapeur de TCE couvre la plupart du bassin au bout de 3 semaines depuis la création de la zone source de TCE dans le sous sol. L'hétérogénéité du site SCERES a engendrée une distribution verticale non uniforme de la concentration de vapeurs de TCE. La simulation du panache de vapeur dans SCERES a été effectuée au moyen du code de calcul multiphasique "SIMUSCOPP". La présence sur SCERES de la dalle de béton, un milieu peu perméable et peu diffusif, a constitué une "barrière" en vue du transfert de vapeurs de TCE vers l'interface dalle/atmosphère. Afin de mieux quantifier le flux de vapeurs à travers la dalle de béton, une étude de coefficient de diffusion et de perméabilité des deux dalles a été réalisée. Un mouvement vertical ascendant du toit de la nappe a généré un fort gradient de pression motrice de l'air du sol. Ceci a engendré une forte augmentation des flux de vapeurs à l'interface sol/atmosphère. La quantification de ces flux de vapeurs a été effectuée à l'aide d'une solution semi analytique basée sur la loi de Fick et la loi de Darcy en tenant compte à la fois de l'effet de gradient de pression motrice et l'effet de densité de vapeurs sur le transfert de vapeurs vers la surface du sol. L'intrusion de vapeurs de TCE dans le bâtiment modèle, installé sur la dalle de béton, a été générée par une mise en dépression dans ce dernier. Ce qui a fait augmenter la concentration de vapeurs de TCE sous la dalle ainsi dans le bâtiment. La simulation de l'intrusion de vapeurs dans l'air intérieur de bâtiment a été réalisée par l'intermédiaire du code de calcul multiphysics "COMSOL", avec lequel nous avons démontré l'évolution de la concentration de vapeurs obtenues expérimentalement dans le bâtiment et qui dépend directement de la variation spatio-temporelle du flux massique à travers la dalle
Two experiments were conducted on the experimental platform "SCERES" to assess the TCE vapour concentrations and fluxes in SCERES with two concrete slabs installed, one after the other, on the ground surface. This artificial aquifer is a large scale (25 x 12 x 3 m3) heterogeneous porous medium. The results showed that the TCE vapour plume covers most of the basin 3 weeks after the creation of the TCE source area in unsaturated zone. The heterogeneity of SCERES has generated a non uniform vertical distribution of the TCE vapour concentration. Simulation of vapour plume in SCERES was carried out by the multiphase code "SIMUSCOPP".The presence in SCERES of a low permeability and low diffusive medium compared to the sand in the basin,as a concrete slab, constituted a "barrier" for the transfer of TCE vapour to the interface concrete slab / atmosphere. To better quantify the TOE fluxes through the concrete slab, a study of diffusion coefficient and permeability of both concrete slabs was done. An upward vertical movement of the water table has generated a strong soil air pressure driving gradient, which led to a strong increase in the TCE vapour concentrations near the surface which has increased the vapour fluxes at the interface soil / atmosphere. Quantification of vapour fluxes at the interfaces soil / atmosphere and concrete slab / atmosphere was performed using a semi analytical approach based onFick's and Darcy's laws by taking into account both the effect of the driving pressure gradient and the effect of density vapour on the vapour transfer towards the soil surface.The intrusion of TCE vapours into the model building installed on the concrete slab was generated by creating a vacuum. The results showed that, during the TCE vapour suction from the model building, the concentration of TCE vapours under the concrete slab and in the building increases. Simulation of vapour intrusion into indoor air was done by the computational Multiphysics code "COMSOL", allowing simulation of the evolution of the vapour concentration obtained experimentally in the building. Il was shown that they depend directly on the spatial-temporal variation of the mass flux through the slab

La question de la conception urbaine du futur est à la une des questions importantes et critiques de notre société. On peut citer comme exemples : le réchauffement de la planète, la biodiversité en péril, les transitions économiques/sociales/culturelles, les prévisions d’une augmentation considérable de la population citadine, les mutations des transports et le changement des formes urbaines, pour ne citer que ceux-là. Toutes ces questions sont au cœur des problématiques actuelles et font partie des contraintes auxquelles nous devons faire face dans la conception urbaine de demain...Ce travail entend reconsidérer l’approche classique de conception et aménagement urbain et développer une approche globale assistée par ce que l’on nommera ici une maquette numérique procédurale. Car la ville en tant que système complexe est constituée de sous-systèmes très variés ; physique et perceptible ; exemple : [bâti, réseaux routiers, infrastructure, verdure] et non-physique ; sans forme visible, exemple : [mobilité des citadins, activités interactives liées à la temporalité…]. Un respect des liens de ses sous-systèmes : sociaux, techniques est nécessaire dans ce travail. Des recherches dans le domaine urbain dévoilent l’importance du besoin d’études globales approfondies dans l’aspect comportemental et social du citadin ainsi que son interaction spatio-temporelle dans la ville, un aspect très important, mais souvent pris à la légère dans la conception urbaine. Pourtant, les activités répétitives quotidiennes du citadin représentent un aspect essentiel devant alimenter toute intervention urbaine. Cette orchestration de milliers de citadins comporte une dimension socio-temporel-interactive, décisive et vitale permettant de mesurer le « succès » ou non d’une ville. Cet aspect invisible de vie urbaine constitue un phénomène essentiel de réussite urbaine que Jan Gehl qualifie d’« inter-Play (l’entrejeu) entre l’utilisat-eur(rice) [agent dynamique vivant] et l’objet [physique statique]. D’après Jan Gehl , le succès d’une ville se mesure par sa capacité à attirer l’utilisateur(rice) à passer plus de temps dans ses places et ses rues. Sans ce jeu dynamique vivant entre l’utilisateur(rice) et l’objet, la ville est sans âme. Ce travail essaye en même temps de célébrer la puissance technologique en soulignant la nécessité et supériorité du pouvoir de décision humaine sur celui de la machine. De manière à montrer que l’intelligence humaine reste indispensable à la pensée, l’observation, la synthèse et le pilotage du projet. Ceci redonne à l’homme sa place de leader et dirigeant pour atteindre des résultats plus flexibles et adaptables à des schémas généraux à grande échelle ou refocalisés sur l’expérience singulière individuelle à l’échelle de l’utilisat-eur(rice). Cette capacité et flexibilité permet d’intégrer des nouveaux éléments ou de nouvelles performances qui surgissent avec le développement soit des applications utilisées soit de nouvelles découvertes sur le terrain
The question of urban design of the future is one of the important and critical issues of our society. The global warming, the biodiversity at risk, the economic/social/cultural transitions, the predictions of a significant increase in the urban population, the changes in transportation patterns, and changes in urban forms, to quote only a few... All these questions are at the heart of current issues and are part of the constraints we must face in the urban design of tomorrow. Faced with such a situation, it seems risky today to continue to think of the city with approaches or design processes that are based on yesterday’s realities. As Albert Einstein puts it, "we cannot solve our problems using the same way of thinking that we had when we created them". The environmental issues (global warming, biodiversity, etc ...) are factors of vulnerability in the current city in such a way that it is generally accepted (ScienceNet) that built environments must now , more than in the past, be designed in a way that is "respectful of the environment ". We are encouraged to develop a socially responsible and "environmentally friendly" mentality, an approach that looks beyond the immediate and individual interest to achieving stable, long-term common goals. This is only possible if we use and intelligently and fairly all the resources at our disposal, in this case our knowledge, the natural resources, the socio-economic, the geographical as well as the technological advancements. Because, if technology and digital have become of common daily used by the citizens, urban design and architectural disciplines seems however to have a hard time integrating it completely in an intelligent and systemic way as do today other disciplines such as medicine and aeronautics...This work tries to develop a methodology of urban design based on a combination of digital applications, the effort of a collective intelligence as well as ideas, concepts and techniques proposed by a handful of philosophers, historians, psychologists, architects, town planners above mentioned who marked the history of cities. It is therefore from this heterogeneous marriage of techniques and thoughts augmented by recent geospatial technologies that this research intends to base its point of view on the study of urban complexity in order to try to cope with urban problems in constant form. evolution

La question de la transition numérique est primordiale en conception architecturale. L’objectif de notre recherche est de proposer des pratiques collaboratives afin de faciliter cette transition numérique. Nous nous concentrons sur des pratiques dites « agiles » permettant d’améliorer la communication et la coordination entre architectes, ingénieurs ou encore le maître d’ouvrage. Ces pratiques doivent permettre à ces acteurs d’échanger leurs intentions architecturales et de les évaluer tout en s’assurant que leurs propositions sont satisfaisantes vis-à-vis des besoins du client. Ces pratiques consistent à remplir collaborativement un cahier d’intentions, nécessitant alors confrontations d’opinions, à jouer à un jeu de cartes obligeant tous les concepteurs à prendre la parole, à réaliser des réunions courtes et quotidiennes afin d’expliquer son avancement ou encore à être un coach dont l’objectif est de faciliter la vie de ses collaborateurs
The question of digital transition is a key issue in architectural design. The objective of our research is to propose collaborative practices to facilitate this digital transition. We focus on so-called "agile" practices to improve communication and coordination between architects, engineers or project owner. These practices must allow these actors to exchange their architectural intentions and evaluate them while ensuring that their proposals are satisfactory concerning the client's needs. These practices consist in collaboratively filling out a book of intentions, requiring confrontations of opinions, playing a card game obliging all designers to speak out, holding short, daily meetings to explain their progress or being a coach, whose objective is to make life easier for their employees

Cette recherche étudie la perception de la qualité de vie (QV) et de la qualité de l'environnement intérieur (QEI) du point de vue des occupants d’espaces de travail certifiés « durables » selon le système d'énergie et de conception environnementale (LEED) et des occupants des immeubles de bureaux conventionnels. Dans cette étude, la QV est définie en termes de santé perçue, confort, et productivité. La qualité des environnements intérieurs est importante, car les gens passent la majorité de leur vie à l'intérieur des immeubles et, dans notre société contemporaine, plus de ce temps est passé dans des espaces de travail, tels que les espaces de bureaux. Les préoccupations grandissantes pour la durabilité des espaces de vie et la prise de conscience des effets négatifs que des bâtiments peuvent avoir sur les occupants font émerger les constructions dites ‘vertes’ comme étant des alternatives plus durables. LEED est le système d’accréditation le plus populaire de nos jours en Amérique du Nord qui évalue les bâtiments verts en terme de leur performance environnementale. Toutefois, la revue de littérature indique que des occupants des édifices de bureaux certifiés LEED ne sont pas toujours satisfaits avec la QEI. Les bâtiments certifiés LEED sont en effet uniquement évalués selon des critères techniques de performance. Pourtant, il y peut avoir des écarts entre les performances mesurées et celles perçues par les occupants. Cela soulève la question suivante: à quel point les bâtiments construits selon les critères LEED prennent-ils en compte la qualité de vie (QoL) et les facteurs humains dans l’évaluation des espaces de travail ? Cette recherche a donc pour but de proposer un nouveau cadre qui prend en considération non seulement des facteurs durables, mais aussi humains pour évaluer les environnements de travail. Cette recherche utilise une approche mixte – quantitative et qualitative – en trois phases afin d’étudier de manière approfondie la perception de la qualité de vie des occupants de deux bâtiments certifiés LEED et d’un immeuble de bureaux conventionnel. La phase I est dédiée à l’observation des environnements de travail et la documentation des traces d’interaction entre l’utilisateur et l’espace. La phase II est dédiée aux entrevues permettant aux participants de décrire leur expérience de la QV et les facteurs de la QEI qui façonnent leur expérience. Ils nous aident aussi à identifier les éléments constitutifs d'un environnement humain de travail. Parallèlement, des questionnaires aident à comprendre la relation entre la qualité de vie perçue par les occupants et les facteurs de QEI dérivés de la littérature. À l’aide de groupes de discussion, menés lors de la phase III, nous cherchons à valider les résultats préliminaires. Les données sont ensuite analysées séparément en utilisant la ‘triangulation’ afin d’interpréter et corroborer les résultats. Cette étude compare les expériences des espaces de travail « verts » et « conventionnels » et révèle 32 facteurs (30 facteurs QEI et deux autres) qui peuvent affecter de manière significative l'expérience des édifices de bureaux. De plus, des éléments constitutifs d'un environnement de travail humain du point de vue des occupants ont été identifiés. Ceux-ci nous permettent donc de mettre au point un nouveau cadre global, intégrant des critères humains pour évaluer la QEI dans des environnements de travail durables. Ce cadre met en relation la QEI des environnements de travail et la QV des occupants en tant que système environnement-comportement.
This research studies perceived Quality of Life (QoL) and Indoor Environmental Quality (IEQ) of occupants’ in the work environments of sustainable office buildings certified under the Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) system (green buildings) and in conventional office buildings. QoL is defined in this research in terms of perceived health, comfort, and productivity. The quality of indoor environments is important because people spend most of their time inside buildings, and in contemporary society, much of the time spent in work environments is in office buildings. In this era of growing concerns about sustainability and the increased awareness of buildings’ negative impacts on occupants, green buildings have been promoted as sustainable solutions to these issues. LEED is the most popular rating system for measuring the performance of green buildings in North America. However, the literature review indicates that there are user complaints about the IEQ of LEED-certified office buildings. LEED-certified buildings are assessed based on technical measures of building performance. This assessment way may create a gap between measured and perceived performance from the user perspective. This raises the question of whether buildings certified with the LEED criteria are humane from the QoL experience of occupants in office buildings. Hence, this research is therefore to propose a new framework that takes into account not only sustainable but also humane factors for evaluating work environments. The study uses a mixed-methods approach – using both quantitative and qualitative methods and proceeds in three phases to comprehensively study occupants’ perceived QoL experience in two LEED and one conventional office building. Phase I uses observations to document the physical work environment and users’ behavioral interactions with the environment. Phase II uses interviews to describe the occupants’ QoL experience, explore the possible IEQ factors shaping their QoL, and to define the constructs of a humane work environment. Questionnaires were distributed concurrently to measure the relationship between occupants’ perceived QoL and IEQ factors that are derived from the literature. Phase III uses focus groups to converge and focus the results of the study. The results are analyzed separately and triangulated using an integrative mixed-methods analysis to interpret, corroborate, conclude, and increase the validation of the findings. The study compared occupants’ perceived QoL in «green» and «conventional» office buildings and revealed 32 quality factors (30 IEQ factors and two others) that influence the QoL experience in office work environments. Also the constructs of what composes a humane work environment based on occupants’ viewpoints have been identified. A new comprehensive, sustainable, and humane framework for assessing IEQ in work environments is developed. This framework guides the relationship between IEQ in work environments and occupants’ QoL as an environment-behavior system.

La présente recherche est une étude qualitative inductive exploratoire dont le but est de déterminer comment la végétalisation du bâti peut contribuer à l'amélioration de la qualité de vie individuelle et collective en milieu urbain. Trois objectifs secondaires sous-tendent l'étude : identifier et documenter les bénéfices de la végétalisation du bâti en milieu urbain; relever les différentes formes que peut prendre la végétalisation du bâtiment; cibler et proposer des efforts de végétalisation du bâti à envisager dans le contexte montréalais. Le cadre théorique est celui de l'écologie urbaine, discipline qui considère la ville comme un écosystème et l'humain comme une espèce parmi les autres à l'intérieur de cet écosystème. Les données ont été collectées principalement par revue critique de la littérature et observation directe. La démarche méthodologique sur le terrain et les études de cas ont été menées à Paris, ville où les efforts de végétalisation du bâtiment sont en pleine explosion. L'histoire et les formes variées que peut prendre la végétalisation des toits et des façades ont tout d'abord été documentées et illustrées. Les nombreux bénéfices de la pratique en milieu urbain ont ensuite été abordés : la régulation de la température, l'atténuation de l'effet d'îlot de chaleur urbain, la gestion des eaux de ruissellement, l'isolation thermique et acoustique du bâtiment, la biodiversité, la qualité de l'air et la qualité de l'espace en sont les principaux exemples. Les observations, entretiens et études de cas effectués à Paris ont servi d'inspiration pour le dernier chapitre de propositions pour le contexte montréalais. L'utilisation de plantes des montagnes et des falaises, de plantes sempervirentes résistantes, ainsi que la protection des racines contre le gel sont les recommandations retenues concernant les façades végétales dans la métropole québécoise. Les logements sociaux ont été proposés comme bâtiments à végétaliser afin de démocratiser la pratique et de générer les bénéfices les plus probants sur le plan de la régulation de la température. Les Habitations Jeanne-Mance, un complexe de logements subventionnés au centre-ville de Montréal, ont finalement été sélectionnées afin de préciser ces recommandations. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : végétalisation, verdissement, environnement urbain, façade végétale, toit vert, effet d'îlot de chaleur urbain, Paris, Montréal.

En Amérique du Nord, les pratiques actuelles de conception de l’industrie de la construction suscitent de nombreux et importants problèmes, tant au niveau environnemental, que social et économique. Certaines tendances conceptuelles, telles que l’industrialisation de la construction, le bâtiment vert, l’approche diachronique et la rationalisation spatiale proposent des moyens afin de répondre à cette problématique. La conception synchronique, qui ne se base encore que sur des besoins immédiats, produit des bâtiments statiques qui ne peuvent accommoder l’évolution des besoins. En plus de la phase d’usage qui se révèle la plus coûteuse en termes de consommation d’énergie, d’eau, de matériaux et de génération de déchets, le bâtiment statique est amené à subir de nombreuses rénovations, profondément délétères pour l’environnement et la situation économique des ménages. Dans une perspective d’opérationnalisation du développement durable, la problématique de recherche concerne la considération de la phase d’usage dans le processus conceptuel de l’habitation. Dans l’optique de favoriser une conception plutôt diachronique, 55 projets de rénovation résidentiels ont été analysés et comparés afin de décrire la nature et l’intensité des interventions effectuées. L’examen des plans avant/après rénovation a permis de quantifier le niveau d’intensité des interventions et ainsi, mettre en relief certaines tendances et récurrences des pratiques actuelles. Dans le but de valider si le bâtiment vert est en mesure de répondre aux enjeux environnementaux contemporains de l’habitation, les contenus de trois programmes de certification utilisés en Amérique du Nord, à savoir BOMA-BESt®, LEED®, et Living Building ChallengeTM, sont analysés. Une classification des stratégies proposées montre la répartition des préoccupations envers le bâtiment, les systèmes et l’usager. Une analyse permet de mettre en relief que les considérations semblent, de façon générale, cohérentes avec les impacts associés à l’habitation. Un examen plus ciblé sur la teneur et les objectifs des stratégies considérant l’usager permet l’émergence de deux ensembles thématiques : les cinq sources potentielles d’impacts (énergie, eau, matériaux, déchets et environnement intérieur), ainsi que les quatre thèmes reliés aux objectifs et aux finalités des stratégies (entretien et surveillance; sensibilisation et formation; modélisation et mesurage; comportement et habitude). La discussion a permis d’émettre des pistes d’écoconception pour permettre à l’habitation d’accommoder l’évolution des besoins des occupants, à savoir la « démontabilité », l’aptitude à l’évolution et l’accessibilité. Des recommandations, telles que la nécessité de mieux prendre en compte l’usager comme facteur d’influence des impacts occasionnés par la phase d’usage, sont ensuite proposées. D’autres suggestions appellent à une concrétisation de la performance en suscitant l’implication, l’engagement, la responsabilisation et l’autonomisation des occupants. Enfin, il semble que certaines modifications des programmes de certification et de la législation en vigueur pourraient favoriser l’émergence d’une vision nouvelle concernant la nécessaire réduction de la superficie habitable. Toutes ces opportunités d’amélioration ont le potentiel de mener ce secteur vers une démarche plus globale et systémique, tout en bonifiant de façon majeure les implications environnementales, économiques et sociales de l’habitation.
In North America, construction industry design practices are linked to varied and important environmental, economic, and social concerns. Conceptual trends, like the industrialization of construction, green building, the diachronic approach, and spatial rationalization have proposed to address these issues. Synchronic housing design, still based only on present-day needs, generates static buildings that cannot accommodate needs that evolve over time. Furthermore, during the use phase, which reveals itself as the most costly in terms of energy, water, materials consumption, and waste generation, static buildings may undergo various renovations that are profoundly deleterious, both to the environment and the household’s economic situation. From a perspective that seeks to operationalize sustainable development, the research problem concerns the consideration of the use phase in the housing design process. In order instead to foster diachronic design, fifty-five residential renovation projects were analyzed and compared in order to describe the nature and intensity of their interventions. A review of before/after renovation plans allowed quantification of intervention intensity and highlighted certain trends and recurrences among current practices. In order to determine if green building can respond to contemporary environmental issues in housing, a content analysis of strategies proposed by three certification programs used in North America—BOMA-BESt®, LEED®, and Living Building ChallengeTM—is conducted. Classification of these strategies reveals the distribution of concerns regarding building, systems, and user. An analysis shows, generally, that considerations seem consistent with the impacts associated with housing. An examination focused on the content and objectives of those design strategies which consider the user yields the emergence of two thematic clusters: five potential sources of impacts (energy, water, materials, waste, and indoor environment) and four themes linked to the design strategies’ objectives and purposes (maintenance and monitoring; awareness and training; modeling and metering; behaviour and habit). Discussion permitted the formulation of ecological design criteria, such as disassembly, updatability, and accessibility, to allow for housing that accommodates occupants’ changing needs. Recommendations are proposed, such as the need for better consideration of the user phase in order to make it more consistent with the impacts it generates. Other suggestions call for making building performance more concrete by encouraging the involvement, commitment, accountability, and empowerment of occupants. Finally, it seems that particular changes in certification programs and legislation could encourage the emergence of a new, much-needed vision for total floor area reduction. All these opportunities for improvement seek to lead the sector toward a more holistic approach and to improve significantly the environmental, economic, and social implications of housing.