Dissertations / Theses on the topic 'Éclairage architectural'

Ce travail de recherche concerne un modèle de simulation inverse de l'éclairage permettant la prise en compte de la lumière naturelle dans le projet architectural. Notre objectif est de développer une méthode numérique d'aide à la « conception par l'intention d'ambiance » qui s'apparente à la conception paramétrique. Cette recherche est focalisée sur la lumière incidente provenant de la voûte céleste et de l'environnement urbain.

Nous proposons une méthode qui concrétise les intentions d'ambiance lumineuse, par la production des propriétés géométriques et photométriques des ouvertures. Cette méthode s'attache tout d'abord à matérialiser les intentions d'ambiance lumineuse dans une scène 3d, par un rendu photométrique et des descripteurs graphiques. L'action sur ces descripteurs permet au concepteur d'exprimer ses intentions d'ambiance lumineuse à travers les paramètres physiques de l'éclairage.

Un modèle de simulation inverse de l'éclairage utilise ensuite ces paramètres physiques pour calculer les ouvertures. Le problème de la simulation inverse est posé comme une recherche d'émittance de sources. Une comparaison d'images entre l'apport des sources lumineuses et l'éclairage souhaité, permet d'évaluer les propriétés des éléments d'ouverture, et par conséquent, de définir les ouvertures du bâtiment. Le modèle est validé par des tests de reconstruction d'ouverture. La confrontation à une situation réelle montre les possibilités d'intégration de cette méthode dans la conception architecturale.

Ce travail de recherche concerne un modèle de simulation inverse de l'éclairage permettant la prise en compte de la lumière naturelle dans le projet architectural. Notre objectif est de développer une méthode numérique d'aide à la « conception par l'intention d'ambiance » qui s'apparente à la conception paramétrique. Cette recherche est focalisée sur la lumière incidente provenant de la voûte céleste et de l'environnement urbain. Nous proposons une méthode qui concrétise les intentions d'ambiance lumineuse, par la production des propriétés géométriques et photométriques des ouvertures. Cette méthode s'attache tout d'abord à matérialiser les intentions d'ambiance lumineuse dans une scène 3d, par un rendu photométrique et des descripteurs graphiques. L'action sur ces descripteurs permet au concepteur d'exprimer ses intentions d'ambiance lumineuse à travers les paramètres physiques de l'éclairage. Un modèle de simulation inverse de l'éclairage utilise ensuite ces paramètres physiques pour calculer les ouvertures. Le problème de la simulation inverse est posé comme une recherche d'émittance de sources. Une comparaison d'images entre l'apport des sources lumineuses et l'éclairage souhaité, permet d'évaluer les propriétés des éléments d'ouverture, et par conséquent, de définir les ouvertures du bâtiment. Le modèle est validé par des tests de reconstruction d'ouverture. La confrontation à une situation réelle montre les possibilités d'intégration de cette méthode dans la conception architecturale
This research project deals with an inverse lighting model taking into account daylighting in architectural project. Our goal is to propose a digital method to assist “design by ambience intention” which is close from parametric design. Our work focus on incident light coming into designed space, from sky vault and urban surroundings. We propose a method which concretizes lighting ambience intentions, by producing geometrical and photometrical properties of openings. In first place, our method materializes lighting ambience intentions in a digital scene, with a photometric rendering and graphic descriptors. By using these descriptors, the designer is allowed to express his lighting ambience intentions through physical lighting parameters. An inverse lighting model uses these physical parameters to compute opening shape and size. Inverse lighting problem is seen as a source emittance research problem. An image comparison between source lighting and intended lighting allows to evaluate sources properties, and therefore to define building openings. This odel is checked through opening reconstruction in test cases. Confrontation to real situations shows integration possibilities of our model in architectural design

Cette étude explore le potentiel d’environnements intérieurs en bois éclairés naturellement à créer des ambiances chaleureuses, lumineuses et agréables, favorisant le confort et le bien-être psychologique. Le premier objectif de ce projet est d’étudier la diversité des conditions de ciel en termes de couverture et d’épaisseur nuageuse, ainsi que d’évaluer les impacts de cette diversité lumineuse sur cinq maquettes à échelle réduite composées de différents agencements de bois. Des données météorologiques sont transcrites dans un journal (voir article 1) alors que la comparaison simultanée de photographies des espaces sous les mêmes conditions révèle une remarquable diversité d’ambiances lumineuses pour un espace orienté au Sud-Est en fonction de la position du soleil et de la nébulosité du ciel. Alors qu’un espace composé de bois teint gris crée une atmosphère sombre, terne et froide, ne subissant aucune différence au niveau de ses ambiances visuelles lorsque soumise à des conditions de ciel différentes, l’analyse de photographies révèle qu’un espace composé de bois en chêne jaune crée une atmosphère chaleureuse, claire, et moins contrastée, remarquablement différente selon la nébulosité et la position du soleil. Par la suite, le deuxième objectif consiste en une enquête composée d’un questionnaire exploratoire soumis à 80 participants afin de comparer et classer ces espaces en contexte extérieur (voir article 2). Les résultats révèlent une préférence pour les espaces clairs, les qualifiant de « lumineux », « naturels », « chaleureux » et « agréables », favorisant des tâches cognitives et de concentration. L’espace composé de surfaces foncées est le moins apprécié, particulièrement chez les femmes, le qualifiant de « sombre », « désagréable », « épeurant » et « éblouissant ». Le sexe des participants ainsi que la séquence dans laquelle les maquettes sont observées génèrent un impact sur leur évaluation, tandis que la nébulosité du ciel ne possède pas d’effet sur la façon dont les maquettes sont perçues et classées.
This paper explores the potential for natural light to enhance wooden interior environments. Several studies have proven that the use of wood in furniture, interior surfaces and decoration help creating warm, bright and pleasant ambiences, enhancing psychological well-being and comfort when compared to other materials. This study aims to compare and examine the photometric and psychologic effects of diverse wooden environments. The objectives of this project were twofold: first, to study the diversity of northern sky conditions in terms of cloud cover and thickness as well as to evaluate the impacts of the diversity of natural light on five different wooden scale models. In order to create a cloudiness scale, weather data was collected during spring equinox in Quebec City, as well as photometric measurements. A photographic survey occurred in five scale models made with interior wooden finishes of varying color combinations, which documented the impact of sky diversity on brightness, hue and contrast. Simultaneous scale model studies under a real sky allowed direct comparison under the exact same lighting conditions. The second objective was to explore the effects of different colors, finish and ratio of wooden surfaces combinations on human perception. More specifically, participants compare simultaneously the five different interior wooden scale models under the natural light of the northern hemisphere in terms of their appreciation, visual comfort and well-being. The survey involved 80 participants with an exploratory questionnaire in order to compare and classify the different models. Conclusions showed a remarkable diversity of visual ambiences for a South-East oriented space depending on the position of the sun and sky conditions. Gray-dyed wooden finishes created dull and unchanging atmospheres, while yellow oaked surfaces allowed various dynamic ambiences. Participants demonstrated a preference for clear, bright and warm models, relating them cognitive and small-scale tasks. Darker models in terms of reflectance and lighting ambiences were the least preferred, especially for women.

L’utilisation de vitrages spécialisés est une stratégie permettant aux constructions résidentielles québécoises d’atteindre un meilleur rendement énergétique. Cependant, ces vitrages modifient la quantité et la qualité de la lumière intérieure, ce qui a un effet important sur la perception visuelle de l’espace et de la vue sur l’extérieur. Cet effet est particulièrement important à considérer dans les espaces de repos ou de loisir, comme dans un salon ou une salle de séjour, puisque l’attention de l’occupant est focalisée sur les ambiances et les qualités de l’espace plutôt que sur une tâche particulière. Toutefois, très peu d’études se sont penchées sur la qualité de la lumière en fonction du type de vitrage en milieu résidentiel. L’objectif principal de cette recherche est d’étudier l’influence de vitrages spécialisés (à revêtements et verres teintés) sur la qualité de la lumière naturelle en milieu résidentiel. Cette étude a été réalisée à l’aide d’une maquette à échelle réduite simulant une salle de séjour et dont le vitrage était interchangeable. Sept échantillons de vitrage étaient à l’étude. Des participants devaient observer l’intérieur de la maquette et évaluer les qualités de l’espace et de la lumière pour chaque type de vitrage. De plus, la couleur de la lumière transmise a été étudiée à l’aide d’une analyse numérique d’images digitales. L’ensemble des résultats obtenus a confirmé la plupart des hypothèses de travail et corroborent les résultats obtenus lors de recherches antérieures. Parmi ces résultats, il apparaît que le type de vitrage a influencé la perception du niveau de lumière, de la naturalité, de la beauté et de la précision. De plus, les vitrages dont la transmittance est plus élevée ont produit des évaluations plus positives concernant la perception de la naturalité, de la beauté et de la précision. Par ailleurs, les résultats suggèrent que pour un facteur de transmission similaire (82 et 83%), les participants ont préféré un vitrage double sans oxyde de fer à un vitrage double standard, ce qui est probablement attribuable à la neutralité spectrale du vitrage sans oxyde de fer. Enfin, la présente étude suggère que les participants ont peu apprécié l’espace et la lumière lorsque le vitrage produisait une lumière verdâtre.
The use of tinted and coated glazing is one of the strategies that can improve energy efficiency of residential buildings. However, these glazing types modify the quantity and quality of daylight in the building and these modifications affect the visual perception of the interior and view out. This effect is probably more important to consider in spaces dedicated to contemplation, such as a residential living room, because more attention is allocated to the room’s ambience. However, most studies in this area have been conducted in a work environment and no studies have been conducted in a residential environment. The main objective of this research was to study the effect of glazing type on daylight quality in residential spaces. The experience was conducted using a scale model of a typical living room where the glazing type was interchangeable. Seven glazing samples provided by local manufacturers were tested. The participants looked inside the model and evaluated daylighting qualities according to each glazing type. Furthermore, the transmitted light colour was studied and analysed by a digital photo analysis. The main results confirmed most of the work hypotheses and corroborated some results of previous research. Among these results, it was found that the glazing type influences the perception of light level, naturalness, beauty and pleasantness and precision. Also, the correlation between visual transmittance and the qualitative factors confirms the hypothesis that glazing types of a higher visual transmittance produce more positive ratings regarding the perception of naturalness, beauty and pleasantness and precision. Furthermore, results suggest that for a similar transmittance (82 and 83%), participants preferred an iron-free double pane glazing to a standard double pane glazing, which is probably due to the spectral neutrality of the iron-free glazing. Finally, this research indicates that glazing types with a strong green shift are generally disliked.

La diversité environnementale et l’intégration des qualités visuelles et thermiques de la lumière sont intimement liés à l’expérience du projet d’architecture ainsi qu’à sa performance énergétique. Plusieurs logiciels de simulation informatique ont été récemment développés afin de faciliter l’évaluation quantitative de l’éclairage naturel et de son impact sur l’environnement thermique. Cependant, très peu de recherches ont étudié le volet qualitatif de l’éclairage naturel en explorant simultanément le caractère lumineux et thermique de l’espace. Cette facette de l’architecture se manifeste par la conception matérielle du bâtiment (ouvertures, matériaux, etc.) et constituent un facteur déterminant de la perception spatiale par l’usager. Il est donc primordial pour le concepteur de maîtriser ces notions et de les appliquer dès les premières esquisses du projet. Il peut cependant s’avérer très complexe pour l’architecte de prévoir et d’évaluer «l’invisible» (i.e. l’environnement thermique) au moment de la conception. Les caméras infrarouges permettent désormais la lecture de l’environnement thermique et peuvent devenir un puissant outil pour qualifier et représenter les ambiances thermiques liées au rayonnement solaire en architecture. La représentation de la diversité des ambiances lumineuses et thermiques peut avoir un effet fort bénéfique au niveau de la compréhension et de l’évaluation de bâtiments existants et ainsi constituer une banque de précédents à consulter lors de la conception architecturale. La recherche propose d’explorer le potentiel de l’imagerie digitale (photographique et thermographique), combiné aux différents outils de conception et de représentation architecturale, afin de permettre la visualisation et l’analyse de la diversité environnementale des ambiances physiques au niveau spatial ainsi qu’au niveau temporel. Mots-clés : Diversité environnementale, lumière, thermique, architecture, caméra digitale, contraste, visualisation, représentation, modélisation, image numérique.
The energy efficiency of a building is closely linked to the experience of occupants in architecture. Architects neglecting the visual and thermal qualities of light during the preliminary phase of design can lead to occupants discomfort and deceiving energy performance of the building. Architects must integrate environmental diversity as a design criteria at the first stage of design. While the assessment of the quantitative aspect of light and heat has been widely explored, very few researchers investigated the combined visual and thermal qualities of light over space and time. Energy modeling softwares, which are often used in the design and construction industry, tend to rely on precise information such as the nature of all materials and need countless information to operate, which allows only experts to get a detailed insight on the visual and thermal behavior of a building. This also makes energy simulation modeling inadequate at the first stage of design since a lot of parameters are still unknown. We could therefore say that software simulation «validates» a design concept, but cannot help «generate» that concept. That being said, it can be difficult for designers to figure out how the «invisible» (i.e. the thermal environment) part of the physical environment varies without the involvement of software modeling. There is indeed a need for a new method, a new type of precedents in architecture, devoted to train the eye of the architects to predict, by intuitive thinking, the behavior of lighting and thermal patterns of daylighting in time and space. This research explores the potential of using photographic and thermographic cameras in conjunction with three-dimensional models for the representation and assessment of the quality of light and heat in existing buildings. Recent development in infrared thermal imagery now offers the opportunity to open up the invisible thermal aspect of space to architects, integrating three-dimensional modeling, a powerful tool for visualizing and representing building environments, widely used by architects. The correct representation of the dynamics of those ambiances can generate considerable benefits on the understanding and the assessment of existing buildings and thus set up an unlimited source of precedents to seek advice from during the design of a new construction. As tangible artifacts, they constitute material entities with which to interact and thereby develop knowledge. Keywords: Luminous and thermal diversity, architecture, digital imagery, contrast, visualization, representation, 3d modelling.

Ce mémoire de maîtrise propose la numérisation laser tridimensionnelle LiDARcomme nouvelle méthode d'étude et de visualisation de l'éclairage naturel dans des environnements réels pour architectes et designers. Elle constitue un complément aux méthodes d'éclairage actuelles car elle répond aux limites de la méthode de mesure de l'éclairement, de la simulation numérique et de l'imagerie à haute dynamique(HDR)en ce qui concerne le relevé et la représentation des patterns lumineux. Il présente une étude de cas pour déterminer les avantages et les limites de la numérisation laser 3D dans une vaste cafétéria à éclairage naturel et artificiel, vaste, géométriquement complexe et fragmentée. Les patterns lumineuxet la géométrie del'espace sont capturés par un appareil à balayage laser 3D à travers une série de quatre numérisations. Les numérisations sont alignées et fusionnées pour former un seul modèle 3D de l'espace entier. Les patterns lumineuxsont présentés en relation avec la matérialité, la géométrie et la position des fenêtres, des murs, des appareils d'éclairage et des sources d'éclairage et présentés sous forme d'images semblables à des dessins de présentation architecturaux. Plus précisément, les patterns lumineuxsont illustrés dans un plan d'étage, un plan de plafond réfléchi, une axonométrie et une coupe transversale. La méthode fournit des résultats de visualisation percutants. Elle facilite leur compréhension des patterns lumineux, car un nombre illimité d'images peut être généré à partir d'un nuage de points. L'exactitude de la méthode de relevé des espaces éclairés naturellement estégalementvérifié pour desespacesrelevésen une et plusieurs numérisations en comparant les patterns lumineux des imageries HDR et des nuages de points. De plus, le mémoire explore le potentiel de la numérisation laser tridimensionnelle comme méthode pour simuler de nouvelles ambiances lumineuses dans des espaces existants.
This master thesisproposesLiDARtridimensional laser scanning as a new daylighting enquiry and visualization method for real built environments for architects and designers. It constitutes a complement to actual lighting methods because it responds to the limitations of the illuminance measuring method, computer simulation and high dynamic rangeimagery concerning the survey and representation of lighting patterns. It presents a case study to determine the advantages and limitations of 3D laser scanning in a vast, geometrically complex and fragmented naturally and artificially lit cafeteria. Lighting patterns and the geometry of the space are captured with a 3D laser scanner through a series of four scans. The scans are aligned and fused to form a single 3D model of the entire space. The lighting distribution patterns are showcased in relation to the materiality, geometry and position of windows, walls, lighting fixtures and the lighting sources and presented through images similar to architectural presentation drawings. More precisely, the lighting distribution patterns are illustrated in a floor plan, a reflected ceiling plan, an axonometry and a cross-section. The method provides powerful visualization results and facilitates their understanding as an unlimited number of images can be generated from a point cloud.The precision of the method for surveying daylit environments surveyed through one and several scans is also verified by comparing lighting patterns between HDR and point cloud imageries. Moreover, it explores tridimensional laser scanning as a method for rendering new lighting ambiances in existing spaces.

Le bois est un matériau souvent utilisé par les architectes pour améliorer l'ambiance générale d'un espace, mais peu de recherches en présentent l’impact réel du matériau sur les impressions visuelles et les effets lumineux. Cette recherche étudie l'influence de la matérialité du bois par rapport à la création d'ambiances d'éclairage spécifiques dans l'architecture. Plus particulièrement, elle se concentre sur l'impact des panneaux décoratifs en bois à générer de la diversité lumineuse dans les espaces intérieurs et son potentiel à améliorer la satisfaction environnementale et l'efficacité énergétique. La recherche utilise des maquettes à l’échelle pour leur précision dans la représentation des ambiances lumineuses d’espaces éclairés naturellement ainsi que les technologies récentes d'imagerie digitale pour capturer et analyser les résultats. La méthodologie permet la comparaison entre les différents réglages des espaces intérieurs créés par une sélection des types de matérialités du bois: la réflectance (valeur), la couleur et la réflectivité. Les modalités spatiales sont comparées en présence d’ensoleillement direct et sous des conditions de ciel couvert puisque les modèles d'éclairage et les ambiances diffèrent considérablement. Les résultats permettent d’établir une discussion sur les ambiances en termes de brillance et de contraste, sur la couleur ainsi que la répartition des zones lumineuses dans l'espace. La recherche souligne le rôle des matérialités que peuvent prendre le bois pour optimiser la diversité lumineuse et la création d'ambiances visuellement confortables, ainsi que ses possibilités d'améliorer les ambiances architecturales par rapport à la lumière.
Wood is a material often used by architects to enhance the overall ambiance of a space but few research discuss its actual impact on visual impressions and luminous effects. This research studies the influence of wood materialities in relation to creating specific lighting ambiances in architecture. More particularly, it focuses on the impact of decorative wood indoor panels on the creation of daylighting diversity in interior spaces and the potential to improve environmental satisfaction and energy efficiency. The research uses scale models for their accuracy in rendering complex daylighting ambiances in conjunction with the latest imaging technologies to capture and analyze the results. The methodology enables the comparison between different settings of interior spaces created by a selection of wood type materialities: ratio (percentage), color and gloss. Spatial modalities are compared in the presence of direct sunlighting and diffuse skylight conditions since lighting patterns and ambiances differ considerably. The results enable a discussion of ambiances in terms of brightness and contrast, color, as well as the luminous distribution in the space. The research underlines roles of wood materialities to achieve luminous diversity and creating visually comfortable interior ambiances as well as its opportunities to enhance architectural ambiances in relation to light.

Le soin apporté à la conception et à la réalisation de l'éclairage intérieur et extérieur des édifices architecturaux, et plus généralement des espaces urbains, est un phénomène historiquement récent, mais en plein développement. Nous montrons dans cette thèse comment la simulation par ordinateur des lois physiques de la lumière, et leur visualisation par synthèse d'images, peut apporter désormais une assistance précieuse à la conception de tels projets. L'originalité du travail que nous avons réalisé pendant notre Doctorat se situe à deux niveaux: - Le premier concerne le domaine de la conception architecturale à travers la conception de l'éclairage de la Cour Carrée du Louvre, premier projet au monde pour lequel un concept d'éclairage et une technologie vraiment sophistiqués ont été inventés. A partir de cette expérience, nous montrerons la complexité d'un projet d'éclairage, son aspect architectural et technique, et les singularités qui caractérisent sa conception. - Le second niveau concerne le domaine des sciences pour l'ingénieur, plus précisément ma participation à la réalisation du premier logiciel de synthèse d'images grâce auquel une telle expérience a été rendue possible. La description de ce logiciel, de ses fondements scientifiques et de ses fonctionnalités, constitue le second axe de ce rapport de thèse
The lighting design of interior or exterior architectural buildings or urban spaces in general, is a recent activity that nowadays undergoes profound changes from the conception to the realization. In this work, it is shown that computer aided simulations of the principals of light propagation as well as their visualization by image systhesis can provide precious support to lighting design. In particular, the novelty of this PhD work is two fold: - First, for an application point of view. The lighting design of the "Cour Carrée du Louvre" was the first project in its kind where a new lighting concept and a unique technology were invented and simulated before the in-situ realization. Through this application, it is shown how complex a lighting design can be, not only for a technical point of view by also for an architectural point of view. - Second, from an engineering point of view. Part of this work, contributed to the developpement of the first image systhesis software with which several lighting concepts were tested. The theorical background upon which this software is based as well as its functionalities are described

Un intérêt profond pour la lumière se manifeste en Islam, en Égypte et dans le Bilād al-Šām jusqu’à la fin de la dynastie ayyūbide, à travers une pluralité foisonnante de références ou de symboles (profanes et théosophiques), mais également de formes et de matériaux (architecture, mobilier luminaire). Grâce au croisement de sources variées (sources archéologiques, textuelles, architecturales, photométriques et iconographiques), la lumière devient un fait historiquement exploitable. Dans ce cadre, l’étude des mosquées représente un intérêt majeur car elles prennent en compte la lumière sous ses trois dimensions : à la fois vecteur de la perception et architecture immatérielle qui organise l’espace, la lumière peut également devenir référence qui symbolise, c’est-à-dire donne à voir, des réalités dissimulées. La mosquée n’est pas seulement un espace sacré où l’on célèbre Dieu, mais également un espace de vie et de socialisation. Le travail architectural de la lumière se trouve donc subordonné à ces fonctions pratiques : il a pour objectif, en particulier, de procurer un certain confort visuel, comme dans n’importe quel édifice profane. Néanmoins, la lumière n’est pas seulement travaillée pour ses vertus fonctionnelles. La lumière artificielle en particulier invite, dans la mosquée, à définir un espace particulier qui en affirme le caractère sacré, contrastant avec l’espace profane qui baigne dans la lumière naturelle, brute et uniformément distribuée. Si la lumière contribue à transformer l’expérience du lieu lui-même en une expérience religieuse et parfaitement singulière, c’est qu’elle entretient une affinité particulière avec la sphère du divin et du sacré
A profound interest in light characterized Islam, in Egypt and the Bilād al-Shām, until the end of the Ayyūbid dynasty. This interest appears in numerous references or symbols (profane and theosophic), but also in forms and materials (architecture, lighting, furnishings). By comparing and bringing together various sources (archaeological, textual, architectural, photometric, and iconographic), light emerges as an exploitable historical fact. Through this framework, the study of mosques offers essential opportunities for understanding light in Islam. Specifically, mosques take light into account in its three dimensions: as both as vector of perception and immaterial architecture that organizes space, light can also become a reference that symbolizes or gives sight to hidden realities. Mosques are not only sacred spaces where God is celebrated, but also spaces for life and socialization. The architectural crafting of light is thus subordinated to these functional practices: it should, in particular, create a certain visual comfort, as in any secular edifice. Nevertheless, light is crafted and worked not only for its functional virtues. Artificial light, in particular, in mosques, leads to the definition of a particular space that affirms its sacred character, as opposed to secular space that bathes in a natural, raw light that is uniformly distributed. Light contributes to the transformation of the experience of the space and place itself into a singular religious experience, because it maintains a particular affinity with the sphere of the divine and sacred

La lumière naturelle éclaire l'espace architectural créant les conditions nécessaires pour accueillir des activités humaines. La fonction d'éclairage de la lumière naturelle est associée à une autre dimension plus sensible attribuant une identité et une singularité à l'espace conçu. La maîtrise du comportement lumineux est une activité complexe qui fait appel à une multiplicité de facteurs dont la caractérisation est confrontée à l'incertitude et l'imprécision des informations disponibles durant les phases conceptuelles du projet. L'objectif de notre recherche est de proposer une méthode d'assistance qui prend en considération les propriétés des phases amont de conception pour aider le concepteur à intégrer ses intentions d'ambiance de lumière naturelle. Nous proposons une méthode d'assistance structurée selon un processus déclaratif permettant au concepteur d'expliciter ses intentions d'effets de lumière naturelle et de les traduire en solutions architecturales potentielles qu'il peut intégrer dans son projet. Cette méthode considère les intentions d'ambiance de lumière naturelle comme une information source à utiliser pour proposer une aide à la conception pendant les phases préliminaires du projet où elles constituent les seules informations disponibles. Cette méthode offre des fonctionnalités capables de gérer l'incertitude qui caractérise les phases de recherche et de formalisation d'idées. Notre méthode d'assistance a été implémentée dans un prototype d'outil dont l'apport cognitif et la capacité d'accompagnement des activités de conception ont été évalués et analysés dans un cadre expérimental de conception de projet
The daylight illuminates the architectural space and creates the necessary conditions to accommodate human activities. The illuminating function of daylight is joined to another sensitive dimension that attributes a distinctive identity to the designed space. The control of daylight in architectural environment needs some detailed and precise characteristics about aperture and walls features. The multiplicity of these characteristics is faced with the inaccuracy and the uncertainty of the design information available during the early steps. Our research aims to propose a design support method that takes into account the early design step features and helps designers to integrate there daylight atmosphere intentions in project. We propose a design support method structured as a declarative modelling process. The declarative process helps the designer to declare his daylight intentions and to translate them to potential solutions that could be integrated in his project. This method considers the designer intentions as the main design information used to help designer during the early design steps. The proposed method provides functionalities that could operate the inaccuracy and the uncertainty of the ideas research and formalisation steps. Our design support method was implemented in a prototype design support tool. The cognitive contribution and the ability to support the design activities of the proposed tool was evaluated and analysed in an experimental design context

La lumière naturelle est une préoccupation forte dans la conception du projet architectural. Elle a une grande influence sur le confort visuel et la qualité architecturale des espaces intérieurs. Plusieurs méthodes et outils ont été développés pour assister les architectes dans la conception des ambiances lumineuses. L’analyse de ces différentes méthodes et outils montre qu’ils sont peu adaptés à l’activité de formulation des intentions des concepteurs durant les premières phases de conception.Dans le cadre de cette thèse, notre objectif est d’améliorer ces premières phases de conception en apportant aux concepteurs une aide pour la formalisation de leurs intentions d’ambiances lumineuses. L’objectif poursuivi étant de faire de la lumière naturelle un fil conducteur dans le développement du projet architectural.L’étude de la pratique des concepteurs durant les premières phases de conception fait apparaître qu’ils font fréquemment appel à des références jouant le rôle de dispositifs heuristiques. L’analyse des caractéristiques de ces références et de leur évocation montre que les images comme formes de référence favorisent l’expression des désirs, des souhaits et des intentions du concepteur. L’assistance à l’activité de référenciation par les images serait donc une aide précieuse dans la formalisation des intentions pour la prise en compte de la lumière naturelle dans la conception de projet.Nous développons une méthode fondée sur la constitution d’une base d’images références représentatives des ambiances lumineuses et sur un environnement de manipulation et exploration particulière de cette base. Pour ce faire, nous considérons d’une part le rôle de l’image-référence comme élément actif du raisonnement visuel et d’autre part, les aspects du processus de référenciation notamment dans un mode de raisonnement analogique.Cette méthode a été implémentée dans un outil prototype dénommé « day@mbiance ». Cet outil propose une base d’images composée de photographies illustrant des espaces intérieurs en éclairage naturel. Ces dernières sont indexées à partir d’un thésaurus original dédié aux « ambiances lumineuses ». L’outil, par ailleurs, expérimente différents modes de navigation par l’image qui sont définis de manière à stimuler les différentes activités cognitives dans chacune des phases du processus de référenciation.Enfin, la méthode développée a été testée lors d’une phase expérimentale qui a validé les éléments méthodologiques développés
The natural light is a strong concern in the design of an architectural project. It has a great influence on visual comfort and architectural quality of interior spaces. Several methods and tools have been developed to assist architects in the design of bright atmospheres. Analysis of these different methods and tools showed that they are not well adapted to the designers activity during the early stages of design. In this thesis, our objective is to enhance the early stages of design by providing designers with a support for the formalization of their intentions of bright atmospheres. The aim is to make natural light a thread in the development of the architectural project. The study of the practice of designers during the early stages of design has shown that they frequently use references acting as heuristic devices. Analysis of the characteristics of these references and their evocation showed that images, as type of references, promote the expression of desires, wishes and intentions of the designer. Assistance to the activity of referring by the images would be a valuable aid in the formalization of intentions to include the natural light into the project design. We developed a method based on developping an image database of representative references of bright atmosphere and supported with a handling environment and exploration of this particular base. To achieve this, we consider, in the one hand, the role of the reference-image as the active item of visual reasoning and, on the other hand, aspects of referring process, specially, in a mode of analogical reasoning. This method has been implemented in a prototype tool called « day@mbiance ». This tool provides an image database composed of photographs of interior spaces with natural lighting. These images are indexed using an original thesaurus dedicated to « bright atmosphere ». The tool also experiments different modes of navigation through images that are defined in order to stimulate different cognitive activities in each stage of the referring process

L’innovation du lieu hospitalier intéresse le domaine de conception et de création dans une lecture et une démarche esthétique et poïétique. Cette recherche vise à alimenter des réflexions en esthétique et en poïétique, par le biais des interrogations sur la couleur et la lumière. La démarche conceptuelle s’achève par un va-et-vient entre pratique et théorie, entre sensibilité et système nerveux, entre complexité et simplicité. Je cherche à travers cette recherche, à trouver une autre identité aux espaces sanitaires en Tunisie, respectant à la fois, les exigences technico médicales et l’identité patrimoniale. Je pose les problématiques de la démarche et de la méthodologie, de la réflexion et de la lecture, du théorique et d’empirique. Les différentes parties de cette recherche doctorale portent sur la relation entre conceptions couleur et lumière et certaines interrogations en matière de poïétique et d’esthétique
Innovation hospital design interested field and creation in reading and aesthetic and poietic approach. This research aims to contribute to reflections on aesthetics and poietics, through questions about color and light. The conceptual approach ends with a back and forth between theory and practice, between sensitivity and nervous system, between complexity and simplicity. I'm looking through this research, to find another identity sanitary spaces Tunisia, respecting both the technical requirements and medical heritage identity. I put the problems of the approach and methodology, reflection and reading, the theoretical and empirical. The different parts of this doctoral research focuses on the relationship between color and light designs and some questions for poietic and aesthetic

Cette thèse s’inscrit au croisement des domaines des ambiances lumineuses, de la pédagogie architecturale, de la perception et de l’immersion. Elle se concentre principalement sur la conception et la mise en oeuvre d’une nouvelle méthodologie expérimentale ayant pour but d’évaluer la capacité des photographies statiques omnidirectionnelles stéréoscopiques HDR, projetées dans un casque immersif, à restituer fidèlement des impressions subjectives d’ambiances lumineuses vécues dans des architectures de référence. Une attention particulière est accordée à l’influence des opérateurs de mappage de tons (TMOs). La méthodologie développée comprend plusieurs étapes : la constitution d’une grille d’analyse des ambiances lumineuses de lieux remarquables basée sur des propos d'experts ; la mise en place d’une méthode de collecte de données in situ pour l’évaluation des ambiances lumineuses (questionnaire, relevés lumineux, captationsphotographiques omnidirectionnelles HDR) ; et la mise en place d’une méthode d’évaluation des ambiances lumineuses dans un casque immersif. Les résultats fournissent des connaissances sur les caractéristiques des ambiances lumineuses in situ de sept architectures remarquables et sur la fidélité de perception de chaque impression d’ambiance lumineusedans le casque immersif en fonction des TMOs. Ils mettent également en évidence le lien entre les impressions sélectionnées par les propos d’experts et celles évaluées in situ et dans le casque immersif. Ces connaissances sont utiles pour des applications pédagogiques futures en architecture
This thesis is at the crossroads of the fields of luminous atmospheres, architectural pedagogy, perception and immersion. It focuses on the design and implementation of a new experimental methodology for evaluating the ability of HDR stereoscopic omnidirectional static photographs, projected in an immersive Head-Mounted Display (HMD), to faithfully reproducesubjective impressions of luminous atmospheres experienced in reference architectural places. Specific consideration is given to the impact of tone mapping operators (TMOs). Our methodology involves several steps: designing a grid for analyzing the luminous atmospheres of iconic places based on expert judgement; implementing in situ data collection to assess luminous atmospheres (questionnaire, light measurements, HDR omnidirectional photographic recordings), and implementinga method for assessing luminous atmospheres in an HMD. The results provide knowledge about the characteristics of the in situ luminous atmospheres of seven iconic buildings and the perceptual fidelity of each luminous atmosphere’s impression in the HMD, depending on the TMOs. The findings also highlight the relationship between the impressions selected by the experts and those assessed in situ and in the HMD. This knowledge is useful for future pedagogical applications in architecture

Cette recherche propose d’analyser les performances énergétiques et lumineuses de différentes formes de panneaux isolants mobiles (PIM) extérieurs pour un espace de travail. Les niveaux élevés d’éclairement exigé dans ces espaces se traduisent par la quête d’un maximum de transparence qui entraîne cependant d’importantes déperditions thermiques en climat nordique. Les simulations numériques IESVE permettent d’évaluer la performance énergétique de l’isolation mobile et de l’occultation, alors que les simulations réalisées dans le module RADIANCE du même logiciel permettent d’analyser les niveaux et la répartition de l’éclairement intérieur générés par la présence et le mouvement des PIM. Des scénarios journaliers optimaux de mouvements, construits sur une base horaire à l’aide d’indicateurs énergétique et lumineux, aux solstices et à l’équinoxe d’automne sous ciel dégagé, permettent d’évaluer l’impact d’une façade adaptative sur un espace de travail. Bien que certains scénarios soient clairement incompatibles, d’autres présentent des performances élevées à la fois sur les plans énergétiques et lumineux. Cette recherche conclue sur le potentiel du PIM en tant qu’opportunité d’adaptation au sein d’une architecture adaptative.
This research focuses on the performance of movable insulation panels as manual shading devices and as an energy conservation strategy for an office space. High lighting level requirements for such spaces ask for a quest for transparency which results in high thermal losses in cold climates. Simulation results demonstrate the device’s potential in reducing energy consumption as well as diversifying visual ambiances. Three forms of panels are simulated using IES VE and Radiance module. Optimal manipulations are determined from an energy and lighting standpoint by assessing two metrics and are compared to illustrate their effects on lighting environment and energy loads. Optimal scenarios are constructed on an hourly basis to illustrate differences in energy and lighting needs. While some manipulation scenarios clearly demonstrate non compatible effects on energy and lighting performance, some scenarios can significantly improve both energy and lighting performance and should be considered. Conclusions address the potential of movable insulation panels as an effective adaptive strategy.

La lumière naturelle éclaire l'espace architectural créant les conditions nécessaires pour accueillir des activités humaines. La fonction d'éclairage de la lumière naturelle est associée à une autre dimension plus sensible attribuant une identité et une singularité à l'espace conçu. La maîtrise du comportement lumineux est une activité complexe qui fait appel à une multiplicité de facteurs dont la caractérisation est confrontée à l'incertitude et l'imprécision des informations disponibles durant les phases conceptuelles du projet. L'objectif de notre recherche est de proposer une méthode d'assistance qui prend en considération les propriétés des phases amont de conception pour aider le concepteur à intégrer ses intentions d'ambiance de lumière naturelle. Nous proposons une méthode d'assistance structurée selon un processus déclaratif permettant au concepteur d'expliciter ses intentions d'effets de lumière naturelle et de les traduire en solutions architecturales potentielles qu'il peut intégrer dans son projet. Cette méthode considère les intentions d'ambiance de lumière naturelle comme une information source à utiliser pour proposer une aide à la conception pendant les phases préliminaires du projet où elles constituent les seules informations disponibles. Cette méthode offre des fonctionnalités capables de gérer l'incertitude qui caractérise les phases de recherche et de formalisation d'idées. Notre méthode d'assistance a été implémentée dans un prototype d'outil dont l'apport cognitif et la capacité d'accompagnement des activités de conception ont été évalués et analysés dans un cadre expérimental de conception de projet
The daylight illuminates the architectural space and creates the necessary conditions to accommodate human activities. The illuminating function of daylight is joined to another sensitive dimension that attributes a distinctive identity to the designed space. The control of daylight in architectural environment needs some detailed and precise characteristics about aperture and walls features. The multiplicity of these characteristics is faced with the inaccuracy and the uncertainty of the design information available during the early steps. Our research aims to propose a design support method that takes into account the early design step features and helps designers to integrate there daylight atmosphere intentions in project. We propose a design support method structured as a declarative modelling process. The declarative process helps the designer to declare his daylight intentions and to translate them to potential solutions that could be integrated in his project. This method considers the designer intentions as the main design information used to help designer during the early design steps. The proposed method provides functionalities that could operate the inaccuracy and the uncertainty of the ideas research and formalisation steps. Our design support method was implemented in a prototype design support tool. The cognitive contribution and the ability to support the design activities of the proposed tool was evaluated and analysed in an experimental design context

La lumière naturelle est une préoccupation forte dans la conception du projet architectural. Elle a une grande influence sur le confort visuel et la qualité architecturale des espaces intérieurs. Plusieurs méthodes et outils ont été développés pour assister les architectes dans la conception des ambiances lumineuses. L’analyse de ces différentes méthodes et outils montre qu’ils sont peu adaptés à l’activité de formulation des intentions des concepteurs durant les premières phases de conception.Dans le cadre de cette thèse, notre objectif est d’améliorer ces premières phases de conception en apportant aux concepteurs une aide pour la formalisation de leurs intentions d’ambiances lumineuses. L’objectif poursuivi étant de faire de la lumière naturelle un fil conducteur dans le développement du projet architectural.L’étude de la pratique des concepteurs durant les premières phases de conception fait apparaître qu’ils font fréquemment appel à des références jouant le rôle de dispositifs heuristiques. L’analyse des caractéristiques de ces références et de leur évocation montre que les images comme formes de référence favorisent l’expression des désirs, des souhaits et des intentions du concepteur. L’assistance à l’activité de référenciation par les images serait donc une aide précieuse dans la formalisation des intentions pour la prise en compte de la lumière naturelle dans la conception de projet.Nous développons une méthode fondée sur la constitution d’une base d’images références représentatives des ambiances lumineuses et sur un environnement de manipulation et exploration particulière de cette base. Pour ce faire, nous considérons d’une part le rôle de l’image-référence comme élément actif du raisonnement visuel et d’autre part, les aspects du processus de référenciation notamment dans un mode de raisonnement analogique.Cette méthode a été implémentée dans un outil prototype dénommé « day@mbiance ». Cet outil propose une base d’images composée de photographies illustrant des espaces intérieurs en éclairage naturel. Ces dernières sont indexées à partir d’un thésaurus original dédié aux « ambiances lumineuses ». L’outil, par ailleurs, expérimente différents modes de navigation par l’image qui sont définis de manière à stimuler les différentes activités cognitives dans chacune des phases du processus de référenciation.Enfin, la méthode développée a été testée lors d’une phase expérimentale qui a validé les éléments méthodologiques développés
The natural light is a strong concern in the design of an architectural project. It has a great influence on visual comfort and architectural quality of interior spaces. Several methods and tools have been developed to assist architects in the design of bright atmospheres. Analysis of these different methods and tools showed that they are not well adapted to the designers activity during the early stages of design. In this thesis, our objective is to enhance the early stages of design by providing designers with a support for the formalization of their intentions of bright atmospheres. The aim is to make natural light a thread in the development of the architectural project. The study of the practice of designers during the early stages of design has shown that they frequently use references acting as heuristic devices. Analysis of the characteristics of these references and their evocation showed that images, as type of references, promote the expression of desires, wishes and intentions of the designer. Assistance to the activity of referring by the images would be a valuable aid in the formalization of intentions to include the natural light into the project design. We developed a method based on developping an image database of representative references of bright atmosphere and supported with a handling environment and exploration of this particular base. To achieve this, we consider, in the one hand, the role of the reference-image as the active item of visual reasoning and, on the other hand, aspects of referring process, specially, in a mode of analogical reasoning. This method has been implemented in a prototype tool called « day@mbiance ». This tool provides an image database composed of photographs of interior spaces with natural lighting. These images are indexed using an original thesaurus dedicated to « bright atmosphere ». The tool also experiments different modes of navigation through images that are defined in order to stimulate different cognitive activities in each stage of the referring process

Ce travail est une contribution, avec un certain souci d'application pratique, sur la façon d'intégrer certains aspects techniques dans l'architecture, dans les phases où l'on ne cherche pas la précision, avec adjonction au côté d'éléments techniques, d'éléments d'estime et de critères économiques. Le travail se situe dans la continuité des nouvelles perspectives ouvertes par les récents travaux théoriques de « l'Ecole » de l'Architecturologie Il s'appuie sur l'introduction de la notion de classes dans certaines échelles architecturologiques. L'introduction paradoxale de cette notion de classes dans le continuum du processus de conception permet de mieux l'appréhender en lui associant des instruments qualitatifs et quantitatifs qui jouent le rôle de mesures. Des opérations simples sur les classes permettent ensuite de qualifier des situations ou plusieurs critères interviennent simultanément sans recourir à une mathématique compliquée. On a retenu le sous-problème de l'éclairage comme champ d'approfondissement et réduit le domaine d'application au secteur peu étudié de l'éclairage des locaux du petit commerce. Une approche semi-quantitative et qualitative de la clarté d'un local type en l'éclairage mixte naturel-électrique est conduite à partir d'outils techniques classiques. L’approche s’appuie sur une analyse de sensibilité systématique aux différents paramètres fondée sur le respect d’une norme de niveau d’éclairement sur un plan utile et sur la consommation énergétique annuelle minimale d’éclairage électrique pour respecter la norme d’éclairement pendant les horaires d’exploitation du local. Cette analyse systématique de sensibilité à l’ensemble des paramètres (surface au sol du local, forme du local, position et surface des percements, qualité de transparences des vitrages, orientation par rapport aux points cardinaux, hauteur et clarté des prospects, clarté de matériaux intérieurs, coûts d’investissement et de fonctionnement) permet de définir les premiers éléments techniques d’éclairage mixte naturel-électrique pour une esquisse, avec notamment la validation d’un nouveau concept opérationnel : le Facteur de Réflexion Uniforme Equivalent au Trio plafond-murs-sol (FRUET). Le FRUET réduit la combinatoire de trois paramètres continus, les facteurs de réflexions diffuses des parois, à un seul qui peut être calculé de manière simple en rationalisant la définition des classes de clarté intérieure. Les classes et les éléments qualitatifs et semi-quantitatifs que cette approche permet de manipuler sont utilisables par un concepteur non spécialiste de l'éclairagisme et compréhensibles par un client maitre d'ouvrage. Des représentations graphiques synthétiques permettent de qualifier rapidement des variantes de conception d'une situation concrète et de guider les choix dans un dialogue simple entre le concepteur et son client
This study is a contribution to the way of integrating some technical sight into architecture. The practical experience is taken into account. This concerns the steps where precision is not a big issue. It joins by the side of technical items, regard-value items and economical criterion. This work takes place in the continuity of new outlooks opened by the very new theorical studies of the Architecturology « school ». It is based on rank idea in some typical architecturology scales. This rank idea paradox in the design process continuum, leads to understand it better, by the mean of links between it and qualitatives and numeric tools which operates as a measuring tools. Some simple operations upon ranks allows afterwards to qualify situations where several criterions take place simultaneously without requiring a sophisticated mathematic. The sub-problem of the lighting was hold to be studied thoroughly. It reduces this field to the slightly studied area of the lighting of small trading shops. A semi quantitative and qualitative analysis of a standard shop brightness in natural and electric compound lighting is led from the conventional technical tools. We analyse systematically the sensitiveness to all its different parameters. We use a rule of brightness levels on the key planes and on the minimal annual energy consummation of electric lighting, with all due respect to the normalised lighting during the business hours. The following sensitiveness parameters set is systematically analised : shop area, shop shape, openings surface and location, transparency quality of the glasses, orientation according to cardinal points, hight and brightness of facing buildings, brightness of interior materials, investments and using costs. These parameters lead to define the first tehnical items of natural and electric compound lighting for an outline of the project, which tipicaly validate a new oprational concept : the Uniform Reflection Factor Equivalent to the Trio ceiling-wall-floor (URFET, FRUET in french language). This factor reduces the combination set of three continuous parameters, the factors of diffuse reflection of the faces, to a single one which can be easily computed because the definition of the ranks of interior brightness is relevant. The ranks and qualitative and semi numeric iems handled by our approach, can be used by a designer who is non expert in lighting field, and is understandable by a governor-customer. Syntetic graphics allow to quickly qualify variants of design of a concrete case, and to lead the choices in simple dialogue between the designer and his customer

L’objectif de la recherche consiste à élaborer une méthodologie permettant l’évaluation globale de la qualité lumineuse d’un environnement de travail. La méthode proposée repose sur le calcul de plusieurs indicateurs de performance connus afin de qualifier les espaces en fonction de quatre paramètres, soit l’éclairement, la distribution (variabilité) lumineuse, les risques d’éblouissement et la directivité de l’éclairage. Le calcul des indicateurs a été effectué par simulation informatisée à l’aide du logiciel Radiance. Deux bureaux individuels type localisés au cinquième niveau de l’édifice de la Caisse de dépôt et placement (CDP) de Montréal ont servi de cas d’étude et leur évaluation a été effectuée sous ciels ensoleillés et couvert. Parmi les indicateurs retenus figurent le ratio d’éclairement vectoriel/scalaire, l’altitude du vecteur d’éclairement, l’indice de variabilité de la luminance (LD Index), l’éclairement naturel utile (UDI) et la dimension des plages de lumière directe. Quoique rarement employés lors d’études lumineuses, la littérature récente encourage leur utilisation dans le but d’approfondir le travail d’analyse. En plus de documenter de manière exhaustive l’ambiance lumineuse des bureaux, les résultats obtenus illustrent la complémentarité des indicateurs, soit la nécessité de les comparer entre eux afin de juger adéquatement de la qualité de la lumière dans un espace. Finalement, la synthèse des résultats, proposée sous forme de graphiques polaires, introduit un nouveau mode de représentation des ambiances lumineuses.
This research aims to develop a methodology for the assessment of daylight quality in individual office spaces. The proposed methodology is based on performance indicators related to illuminance, distribution (variability) , glare and directivity. The calculations are performed with the Radiance Lighting Simulation System for a South-West and a North-West oriented office located on the fifth floor of the Caisse de dépôt et placement (CDP) in Montreal. The daylight conditions of these offices are studied under a series of clear skies and an overcast sky. The selected indicators for the assessment of daylight quality are the vector/scalar illuminance ratio, the altitude of illuminance vector, the luminance difference index (LD index), the useful daylight illuminance (UDI) and the size of sunlight patches. The literature encourages the researcher to use advanced indicators like these in order to go beyond a simple study of horizontal illuminance and to deepen the analysis of luminous environment. The results allow a detailed performance assessment for each office. Furthermore, the analysis of the results underline the complementarity of the indicators, i.e., the necessity to compare them to adequately assess daylight quality. Finally, polar diagrams are used to synthesize the results. This graphical approach introduces a useful method to represent luminous ambiances.

La synthèse d'images est fondée depuis quelques années sur des bases physiques et mathématiques plus rigoureuses, notamment la modélisation des propriétés radiatives des surfaces et la simulation par éléments finis des transferts radiatifs entre ces surfaces. Une telle évolution permet d'envisager de nouvelles applications industrielles, en particulier en ingénierie de l'éclairage. Ce mémoire présente une architecture logicielle à base d'objets, conçue pour soutenir la recherche dans les disciplines évoquées ci-dessus et faciliter le développement de prototypes industriels. Elle repose d'une part sur une bibliothèque de classes abstraites tirées de l'équation de transfert, d'autre part sur un système de fichiers et de programmes calqués sur les étapes et les taches d'une simulation. A travers différents projets de recherche et plusieurs applications, nous montrons comment notre architecture a été mise en œuvre avec succès, en particulier pour évaluer de nouveaux modèles d'émission ou de réflexion de la lumière. Nous discutons également ses lacunes dans la représentation des algorithmes et la mise en œuvre du paradigme objet.

Cette thèse porte sur l’étude des ouvertures architecturées et de leurs fonctions, leurs rapports avec l’éclairage et les types d’édifices étudiés, qu’ils soient publics ou religieux, dans le monde grec égéen. En effet, il n’y a eu que très peu d’études générales sur les fenêtres et autres modes d’éclairage, dont l’importance se voit à travers la multitude de formes employées, et les prouesses architecturales qui ont permis de réaliser certaines d’entre elles. Cette thèse s’attache à démontrer qu’au-delà de l’éclairage, de nombreuses fonctions et dimensions supplémentaires peuvent être accordées aux ouvertures architecturées, et tente de déterminer quelle place a la lumière naturelle – par rapport à l’éclairage artificiel lorsque cela est possible – et surtout si l’éclairage prédomine sur l’architecture, ou inversement. Pour cela, la forme et la fonction des édifices sont mises en corrélation avec cette dualité fenêtre/éclairage. Cette analyse globale s’effectue également au niveau géographique et chronologique, afin de discerner ou non des particularités régionales et des modes ou influences, la période s’étalant de l’époque archaïque à la naissance de l’Empire romain, et le cadre géographique se bornant à la Grèce égéenne. Les disciplines concernées sont variées : l’architecture bien sûr, mais également l’épigraphie, les comptes et inventaires permettant de faire un bon recensement des ouvertures, les fenêtres étant considérées comme du mobilier, au même titre que les portes. Ainsi les montants de ces fenêtres, ainsi que les charpentes dans le cas d’ouvertures zénithales, sont nommés. Les textes relatant une construction ou des réfections sont également très importants. Quant aux auteurs antiques, ils nous donnent parfois quelques indications, notamment lorsqu’ils relatent un culte ou une visite de monuments, en particulier Pausanias, même si les détails manquent souvent. Les représentations artistiques, notamment peintures sur céramique ou peintures murales, ainsi que les monnaies, sont également de bons indicateurs et permettent une vision globale de la notion d’éclairage et de son importance dans des édifices aussi divers que des temples ou des portiques
This PhD is about the study of the architectural openings and their functions, their relations with the lightening and the types of the studied monuments, publics, half-private or religious, in the Aegean Greek world. Indeed, there are few general studies based on the windows and other lightening way, which the importance is visible with the great quantity of different employed forms, and the architectural feats that allowed realizing some of there. This thesis wants to show that beyond the lightening, a lot of others functions and dimensions can be accorded to the architectural openings, and try to determine what is the place of the natural light - in comparison of the artificial lightening when it is possible - and above all if the lightening predominates on the architecture, or inversely. For that, form and function of the buildings are in correlation with this duality window/lightening. Moreover, this global analysis occurs at a chronological and geographical level, in order to find or not regional particularities and trends or influences. The study period runs until archaic period to the born of the Roman Empire, the geographical setting concerns the Aegean Greece. The concerned disciplines are varied: the architecture of course, but also epigraphy, counts and inventories helping to do a good census report of the openings like doors. Thus, uprights of these windows, as well as frameworks for zenithal openings, are named. Texts relating constructions or repairing are very important too. As for the ancient authors, they sometimes give some indications, notably when they write about a cult or a building visit, in particular Pausanias, even details often lack. Furthermore, the artistic representations, as paint on pottery or on walls, and coins, are good indicators. We can have with them a global vision of the lightening notion and its importance in very different types of buildings like temples or porticoes

L'impact sur la perception de la qualité de la lumière du jour de trois vitrages de couleur différente (bleu, neutre, bronze) mais de transmission visuelle similaire a été étudié. Les participants (n= 36, âge moyen 23,8 ans) étaient assis avec le haut du corps dans une maquette à l'échelle 1:4, reproduisant un bureau composé de quatre murs et une fenêtre orientée sud-est. Lors des sessions d'évaluation, les participants devaient évaluer les conditions lumineuses de la pièce avec un questionnaire portant sur les facteurs suivants: le confort visuel; la naturalité; l'agréabilité; le niveau de précision des détails et textures; et le niveau de lumière. Les participants devaient également évaluer leur état d'éveil à l'aide d'une échelle de somnolence (KSS) au début et à la fin de chaque session. Les analyses par modèle mixte ont révélé des résultats significatifs pour les facteurs suivants: confort visuel (p= 0,015), agréabilité (p= 0,003 et p= 0,017 lorsque les résultats des questions écrites et orales étaient combinés), et le niveau de lumière (p= 0,044) en faveur du verre bronze par rapport au vitrage bleu et au neutre. Le vitrage neutre a également été préféré au bleu pour le facteur agréabilité (p= 0,021). Des test-t appariés réalisés à partir des évaluations de l'éveil des participants (KSS) indiquent une légère baisse du niveau d'éveil en présence du vitrage bleu. Généralement, il semble y avoir une nette préférence pour la lumière ambiante filtrée par un vitrage bronze, lorsque comparé à un vitrage bleu.
The impact on daylight quality perception, of three windows of similar visual transmittance but different colour (blue, neutral, bronze) was investigated. Participants (n=36, mean age 23.8 years) were seated with their upper body immersed in a scale model (1:4) replicating an office room composed of four walls and a changeable window (blue, neutral or bronze) oriented towards the south-east direction. On separate sessions (one for each window glazing), participants were asked to evaluate the luminous conditions in the room according to the following qualitative factors: visual comfort; naturality; pleasantness; precision (of details and textures); light level. Participants were also asked to evaluate their level of arousal using a sleepiness scale (KSS) at the beginning and end of each session. Mixed model analyses revealed statistically significant higher scores for the factors pleasantness (p=0,003 and p=0,017 when results from the oral and written questions were combined), comfort (p=0,015) and daylight quality (p=0,044) for the bronze window glazing compared to the blue and neutral glazing. The neutral glazing was also preferred over blue for pleasantness (p=0,021). Paired t-test analysis from the KSS results indicated a slight decrease in the level of arousal in presence of the blue glazing. Overall, the thesis shows that there appears to be a clear preference for ambient light filtered through bronze window glazing compared to blue window glazing.

Parmi les diverses entités que l'architecte est amené à manipuler au cours du processus de conception, les « ambiances » constituent un domaine éminemment complexe, constitué des interactions que l'usager perçoit entre les phénomènes physiques et les formes de l'environnement construit. La lumière naturelle s'inscrit précisément dans ce cadre, où la variabilité individuelle vient s'ajouter à l'aspect dynamique des phénomènes. Or s'il est manifeste que les architectes s'attachent de manière permanente au travail sur la forme, ils ne semblent pas toujours traiter avec la même rigueur la disponibilité en lumière naturelle et les interactions diffuses. La complexité des notions abordées et le manque d'outils de simulation en sont sans doute les raisons majeures. Nous proposons donc, en nous appuyant sur des travaux préalables du laboratoire CERMA de l'École d'Architecture de Nantes, le développement d'un nouvel outil logiciel susceptible d'évaluer de manière performante la lumière naturelle au sein du projet architectural et urbain, à partir d'une maquette numérique tridimensionnelle de l'espace étudié. Si certains travaux concernant l'évaluation de la lumière naturelle dans les espaces intérieurs existent déjà, en revanche les espaces extérieurs restent, en dehors d'aspects relatifs à l'ensoleillement, rarement envisagés ; notre premier objectif est donc de considérer indifféremment espaces intérieurs et espaces extérieurs, et de les soumettre de manière globale aux conditions d'éclairement qui résultent de l'ensemble constitué du soleil et de la voûte céleste. Celles-ci sont basées sur des modèles de distribution statistiques. Notre perception de la lumière provenant exclusivement de sa réflexion sur les matériaux, ceux-ci jouent un rôle essentiel dans les échanges entre les différentes surfaces de l'environnement. Le second objectif est donc de prendre en compte ces réflexions complexes, au travers de vitrages éventuellement. Il est atteint en adoptant un traitement informatique s'inspirant de la théorie des échanges radiatifs établie par les thermiciens il y a plus d'un demi-siècle, reprise et instrumentée dans des recherches plus récentes (années 80) sur l'image numérique. En dernier lieu sont proposés quelques exemples d'application dans le domaine lumineux, mettant en évidence les potentialités d'analyse de l'outil développé ; ils sont complétés par les perspectives qu'offrent les modalités de traitement utilisées, notamment dans le champ de la micro-climatologie urbaine.

Cette thèse traite des algorithmes de calcul de l'éclairage utilisés pour la réalisation d'images de synthèse. Nous commençons par passer en revue les lois physiques régissant les phénomènes lumineux, à partir desquelles les différents modèles sont construits, selon diverses approximations. Les modèles classiques permettant un traitement global de l'éclairage, c'est-à-dire tenant compte de l'inter-réflexion de la lumière entre les objets, sont ensuite présentés. Nous proposons une nouvelle méthode de calcul adaptée à la méthode de radiosité, qui se révèle particulièrement intéressante pour effectuer des calculs très précis. Nous présentons ensuite un nouveau modèle de calcul de l'éclairage, qui combine les points forts des deux grandes approches antérieures, et permet d'obtenir des images plus réalistes, en modélisant simultanément les réflexions spéculaires et diffuses. Les algorithmes présentés au cours des dernières années pour simuler la réflexion de la lumière sont discutés et comparés à notre méthode, de façon à permettre un choix raisonné de l'algorithme le mieux adapté aux besoins et aux moyens de chaque utilisateur. Finalement, un ensemble de techniques visant à améliorer l'interactivité entre l'utilisateur et le programme de calcul sont proposées. L'organisation d'un système interactif de simulation de l'éclairage est présentée, et les applications possibles sont discutées
This work is dealing with lighting models for image synthesis. We first review the physical laws governing the interaction of light with the objects, from which the lighting calculation algorithms are derived, using various approximations. The classical models allowing a global treatment of the illumination, namely by considering the interreflection of light between objects, are then presented. We propose a new calculation algorithm for the radiosity method, which proves especially useful when a high precision is seeked. We then present a new lighting model which combines the strengths of the two main previous methods, and allows a greater realism for the pictures produced, as it models simultaneously specular and diffuse reflection. The algorithms presented in the past few years to simulate light reflection are discussed and compared to our method, so as to allow a motivated choice of the algorithm best suited to one's goals and possibilities. Finally, a set of interaction techniques are proposed, which make the light simulation process easier to use. The organisation of an interactive lighting simulation system is presented, and possible applications are discussed

Les études d'impact en architecture sont réalisées jusqu'à présent sur la base de dessins, de photographies retouchées, de maquettes ou plus récemment encore d'images de synthèse. Mais ces techniques sont coûteuses et peu réalistes. La synthèse d'image seule nécessite une modélisation tridimensionnelle non seulement de la future construction mais aussi de son environnement (immeubles, rues, ouvrages d'art, végétation, etc). Cette façon de procéder s'avère longue et fournit des images peu réalistes eu égard à la complexité du monde réel et à l'impossibilité d'en modéliser tous les détails. La composition d'images de synthèse et de photographies peut être un autre moyen de représentation plus fiable et plus rapide. L'incrustation d'images de synthèse de projets dans leur site réel que l'on a préalablement photographié est une technique prometteuse à la fois du point de vue temps car elle ne nécessite pas de modélisation détaillée de l'environnement existant, et du point de vue réalisme car celui-ci est garanti par la photographie même. Une telle technique où la réalité est «augmentée» par l'addition d'images d'objets qui ne sont encore que virtuels (puisqu'à l'état de projet) pose néanmoins de nombreux problèmes qu'il convient de résoudre pour obtenir une cohérence au niveau de l'image, à la fois du point de vue géométrique et du point de vue photométrique. Pour ce faire, la conception et la mise en oeuvre de modèles d'analyse et de synthèse d'images sont nécessaires. Appliquée dans le cadre du calcul d'une séquence d'images (ou film vidéo) et non plus dans celui d'une seule image, cette technique peut augmenter le réalisme d'une simulation de façon spectaculaire. L’objectif de ce travail était la mise au point, le test et l'intégration de diverses méthodes d'analyse et de synthèse pour la composition réaliste d'images de synthèse et d'images vidéo dans le cadre de la simulation de projets d'architecture et de projets urbains. Ce mémoire présente les différentes étapes nécessaires à l'incrustation réaliste d'objets virtuels dans un environnement réel. Pour chacune de ces étapes, diverses méthodes ont été proposées, mises en oeuvre et testées afin de sélectionner la ou les solutions les plus adaptées et de les intégrer dans la plate-forme de développement de l'équipe. L'application de cette étude a été la simulation du projet d'éclairage du Pont Neuf à Paris dans une séquence vidéo. Parallèlement à ce travail d'intégration, je me suis plus particulièrement intéressée au problème posé par la génération de séquences d'images de synthèse afin d'accélérer le processus d'incrustation de ces images dans des films vidéo. Une nouvelle technique d'interpolation d'images de synthèse est ainsi présentée (dans le cas où un observateur se déplace dans une scène statique). Cette méthode est générale (non limitée aux environnements parfaitement diffus) et ne requiert aucune approximation du mouvement de la caméra. De plus, cette méthode permet d'interpoler des images entrelacées comme le sont les images vidéo, dans le but d'un meilleur résultat visuel
The visual impact assessment of architectural projects in urban environments is usually based on manual drawings, paintings on photographs, scale models or computer-generated images. These techniques are either too expensive or not realistic enough. Strictly using computer images means requiring an accurate 3D model of the environment. Computing such a model takes a long time and the results lack of visual accuracy. Our technique of overlaying computer generated images onto photographs of the environment is considerably more effective and reliable. This method is a promising solution regarding computation time (no accurate 3D model of the environment) as weIl as visual realism (provided by the photograph itself). Such a solution requires nevertheless to solve lots of problems in order to get geometrical and photometrical coherence in the resulting image. To this end, image analysis and image synthesis methods have to be designed and developed. The method is generalized to produce an animated film, and can furthermore greatly increase the realism of the simulation. My Ph. D. Work was to test and integrate various image analysis and synthesis techniques for the composition of computer generated images with pictures or video film. This report explains the steps required for a realistic encrustation. For each of these steps, various techniques were tested in order to be able to choose the most suitable solutions according to the state of the most recent researches and to the applications we were dealing with (architectural and urban projects). The application of this work was the simulation of the Paris Bridges illumination projects. Concurrently to this work, I present a new method for the interpolation of computer images for the generation of a sequence of images. This method requires no approximation of the camera motion. Since video images are interlaced, sequences of computer images need to be interleaved too. The interpolation technique we propose is capable of doing this

La précision physique des simulations qui permet aujourd'hui de visualiser de façon réaliste un environnement géométrique donné, dépend dans un espace 3D supposé vide de deux facteurs: la précision du modèle physique qui permet de décrire les propriétés radiatives des sources lumineuses (émittance) et des surfaces (réflectance/ transmittance) de cet environnement, et la précision des calculs du transport de la lumière entre ces surfaces. Le travail de thèse présenté ici a consisté à définir un modèle de sources lumineuses permettant de simuler des systèmes d'éclairage complexes. Ce modèle prend en compte n'importe quel type de distributions spectrales (distributions continues et discontinues) et spatiales (uniformes et non uniformes). - Dans la technologie de synthèse d'image, les caractéristiques spectrales des sources lumineuses, sont aujourd'hui encore, souvent modélisées dans l'espace colorimétrique RVB. Cet espace colorimétrique ne permet pas d'obtenir des simulations précises des données spectrales car il est dépendant du dispositif d'affichage. Bien que des méthodes aient été récemment développées pour échantillonner le domaine de longueur d'onde et calculer les transferts lumineux pour un ensemble d'échantillons, elles ne permettent pas de traiter des caractéristiques spectrales complexes. Pour résoudre ce problème, nous avons proposé une méthode fondée sur une analyse préalable des spectres utilisés. Cette méthode permet de lever certaines contraintes imposées par les méthodes actuelles. - Pour prendre en compte la distribution spatiale d'énergie des sources lumineuses dans les calculs d'illumination, les méthodes classiques supposent que les distributions sont uniformes. Cette simplification est abusive car les sources artificielles n'ont précisément jamais une distribution spatiale uniforme. Pour simuler de telles sources, des modèles fondés sur les courbes goniophotométriques fournies par les constructeurs de systèmes d'éclairage ont été développés, mais ils induisent une erreur importante dans le calcul de l'illumination des surfaces proches des sources de lumière. C'est pourquoi nous avons proposé une nouvelle méthode qui s'appuie sur la modélisation géométrique précise d'un système d'éclairage (brûleur, réflecteurs, vasque), et considéré la source comme un micro-domaine de l'environnement émettant de l'énergie par l'intermédiaire d'une zone d'interface. Au sein de ce micro-domaine, la distribution spatiale d'énergie est calculée sur la zone d'interface en utilisant une méthode de projection. Les deux méthodes (distribution spatiale et distribution spectrale) proposées dans cette thèse ont été expérimentées et font actuellement l'objet de transferts industriels dans le domaine de l'ingénierie d'éclairage
The physical precision of simulations which permit the realistic visualization of a given geometric environnement depends on two factors: the precision of the physical model which describes the radiative properties of light sources (emittance) and surface (reflectance) of this environnement, and the precision of light propagation calculations between these surfaces. The work of my thesis presented here consists of defining a model for light source which permits the simulation of complex lighting system. This model takes into account any arbitrary type of spectral distributions (continuous or non-continuous) and spatial distributions (uniform or non-uniform). - In image synthesis technology today, the spectral characteristics of light sources are still often modelized in the RGB colorimetric system. This colorimetric system does not allow us to obtain precise simulations from given spectral data because it depends on display device. Methods have been recently developed to sample the wavelength domain and calculate the light propagation from this set of samplesj which however, do not permit the treatment of complex spectral characteristics. To solve this problem, we have proposed a method based upon preliminary analyse of spectrums utilized. This method removed certain constraints imposed by actual methods. -To take into account the spatial energy distribution of light sources in the illumination calculations, classical methods assume that the distributions are uniform. This simplification is unjust since artificial sources never have a uniform spatial energy distribution. To simulate this type of light sources, models based upon gonio-photometric diagram provided by the manufacturers of lighting systems have been developed. However, these methods introduce an important error in the surface illumination calculation when sources are dose to the surface. This is why we have proposed a new method founded upon a precise geometric modelization of a light fixture (lamp, reflector, lens) and consider the source like a sub-domain of this environnement which emits energy by an intermediate interface zone. Inside this sub-domain, the spatial energy distribution is calculated on the interface zone by using a projection method. The two methods (spatial and spectral distributions) actually proposed in this thesis have been experimented and will be transferred into the industrial domain further developement

L’objectif de cette thèse est de permettre une meilleure évaluation du bioclimatisme d’un projet d’aménagement urbain dès les premières étapes de la conception: de sa capacité à capter la lumière naturelle à l’intérieur des bâtiments, de l’efficacité énergétique de ces derniers et du confort thermique des espaces extérieurs. Une première esquisse de la géométrie extérieure d’un projet est proposée dès la phase concours, dans le plan masse. A ce stade, les bâtiments sont généralement assimilés à des prismes droits, avec éventuellement des toitures inclinées. Les détails architecturaux tels que la forme et la position des fenêtres, le cloisonnement intérieur ou la composition des parois ne sont pas définis, et il est donc impossible de modéliser l’éclairage naturel à l’intérieur des locaux ou encore le comportement thermique des enveloppes dans le plan masse. Nous montrons qu’il est toutefois possible d’identifier dès cette étape les sources de rayonnement extérieures les plus favorables au bioclimatisme des bâtiments. Nous introduisons notamment les notions de luminances utiles et suffisantes, qui traduisent la part d’une année pour laquelle une source de lumière permet un éclairement adapté à l’intérieur des locaux, et de températures radiantes, qui traduisent l’impact des sources de rayonnement de grandes et courtes longueurs d’ondes sur le réchauffement des surfaces et le confort thermique extérieur. Nous analysons leur distribution sur la voûte céleste et mettons en évidence sa variabilité sous différents climats. L’objectif final de ce travail est de proposer un outil de modélisation à même de guider les aménageurs dans leur recherche de formes urbaines bioclimatiques, dès le plan masse
The main objective of this work is to evaluate the bioclimatism of an urban project at its early stages: its capacity to harness daylight, the energy efficiency of the projected building and the thermal comfort of the outdoor environment. A first proposal for the exterior geometry is made in the mass plan. At this stage, buildings are commonly represented as mass blocks. Architectural details, such as windows shapes, interior coatings or wall composition are not defined, and daylighting inside the buildings or thermal behavior of their envelope are impossible to model. Nevertheless, we show that it is possible to evaluate as soon as in the mass plan the impact of the exterior radiative sources on the bioclimatism of the project. The concepts of sufficient and useful luminances and radiant temperatures are introduced. The first two criteria traduce the percentage of the year in which an outside luminous source induces a convenient illuminance inside the buildings; the third one traduces the impact of an outside radiative source on the heating and cooling of the outside surfaces and the outdoor thermal comfort. We analyze their distribution on the sky vault and highlight its variability under different climates. The final objective of this thesis is to propose a software likely to lead the urban planners in their search of bioclimatic urban forms: ensuring daylight access inside the buildings, energy efficiency and outdoor thermal comfort

Questionner la construction du paysage urbain nocturne, c’est développer une approche dialectique du regard entre l’ombre et la lumière. Parce que la ville devient invisible dans l’obscurité, la nuit menace celle-ci de disparition. Dans ce contexte, ce travail explore les nouvelles images et interprétations de la ville dévoilées par la lumière artificielle. L’enjeu est de comprendre les aspects changeants et instables liés à l’apparence de la ville. Découvrir la ville la nuit, c’est la comprendre dans l’éphémérité de ses modes d’apparition, dans sa capacité de survivance et de transformation grâce à la lumière artificielle. La nuit révèle tant des imaginaires liés à la fascination de la lumière qu’à la peur de l’obscurité. Dominée par des transformations visuelles, elle intensifie et démultiplie les significations portées aux espaces. Entre nuit dionysiaque et nuit maligne, c’est toute une variété de « tableaux urbains nocturnes » qui apparaissent. Penser le paysage urbain nocturne, c’est envisager la nuit comme une « hétérotopie », qui, parce qu’elle modifie les conditions d’apparition de la ville, modifie les perceptions du territoire. Au croisement du réel et de l’imaginaire, il s’agit de dépasser les limites du visible pour apprendre à voir l’invisible. Ce travail révèle une relation complexe de la ville avec la lumière; il interroge le rapport entretenu avec les espaces urbains la nuit et remet en perspective la manière de voir l’obscurité. La lumière offre un fond de toile pour le déroulement des activités, elle régule les perceptions et les expériences de la ville. L’espace-temps nocturne offre l’opportunité d’envisager les tensions entre lumière et obscurité. Dans cet « entre- deux », cette recherche contribue à ouvrir la voie à une perspective transversale de la ville la nuit. Celle-ci comprend donc une revue de littérature sur les différentes visions de l’éclairage, mais aussi sur la nuit et l’obscurité. Elle permet une compréhension des nouvelles approches en éclairage comme des nouveaux concepts émergeant des recherches sur la nuit. S’appuyant sur des démarches anthropologiques et expérientielles du paysage, l’originalité de cette étude est d’explorer les différentes manières d’envisager la nuit. Des imaginaires développés par les acteurs de l’aménagement — issus d’entretiens avec des experts en urbanisme, en architecture, en paysage, en design et des arts — à l’expérience visuelle et sensible — issue d’explorations nocturnes —, ce travail dévoile une pluralité de paysages qui compose le territoire. Recourant à Montréal comme cas d’étude, cette métropole canadienne offre un contexte original pour comprendre le regard que pose la société occidentale sur la ville la nuit. Cette recherche révèle alors une hiérarchisation des représentations liées aux espaces urbains nocturnes. De la consécration des espaces centraux, à la méconnaissance des espaces marginaux, en passant par la banalité des espaces quotidiens, celle-ci dépeint un portrait inédit de Montréal vu et imaginé de nuit. À travers l’étude des représentations socioculturelles, cette investigation contribue à une nouvelle compréhension de la planification et de l’expérience de la ville. Elle définit ce que revêt la notion de « paysage urbain nocturne ».
This thesis questions the ways the urban landscape is constructed at night. It develops a dialectical approach of sight, between luminosity and darkness. Because the city becomes invisible in the darkness, the night puts the existence of the city in jeopardy. This thesis explores the new interpretations of the city resulting from the illuminated landscapes. The purpose is to understand the changing and unstable appearances of the city at night. To discover the city at night implies understanding the ephemeral aspects of its appearance, its capacity to survive and to be visually transformed. The night reveals the fascination for light as well as the fear of darkness. Night is governed by visual changes; it intensifies and multiplies the significance of the urban spaces to the viewer. Between Dionysian and malign nights, a variety of “urban nocturnal scenes” appears. Because night changes the visual conditions and therefore the perception of the city, this study develops a reflection on the urban landscape considering the night as a “heterotopia”. Situated at the meeting point of the real and the imaginary, this investigation questions the limits of what is visible in order to look at what is invisible. This research reveals a complex relationship between the city and lighting; it examines how the society looks at darkness and how new relations with urban spaces emerge at night. Lighting provides the backdrop for activities; it regulates city perceptions’ and experiences’ at night. Night time enables to consider the tensions between luminosity and darkness. This investigation of the “in-between” of light and dark contributes to the comprehension of the city at night through a transversal perspective. Therefore, this study is composed of a literature review on the evolution of urban lighting approaches, and on the relation that the city has with the night time iii and the darkness. It provides an understanding of new approaches of lighting design with the addition of new concepts emerging in the literature on the night. The methodological approach includes anthropological and experiential landscape perspectives to question the different ways of looking at the night. Interviews with stakeholders from different disciplines—urban planning, architecture, landscape architecture, design and art—and the study of the visual and sensitive experience of the city at night, provide a diversity of ways to see the city at night. Using Montreal as a case study, this Canadian metropolis offers an original context to better understand the relation that the occidental society has with the city at night. The dissertation presents a hierarchization of the representations of the urban spaces. From the recognition of downtown spaces, passing by the banalization of daily spaces and the misreading of marginal places, this research depicts a new portrait of Montreal and how it is seen and imagined at night. It contributes in a new comprehension on how the city is planned and experienced, depending on sociocultural representations of night time. It aims at defining what is the “nocturnal urban landscape”.

Cette étude traite de la complexité des enjeux de la mise en lumière urbaine et de sa conception. Le but est de déceler les mécanismes opératoires du projet d’éclairage afin de générer une analyse et une compréhension de ce type d’aménagement. Cette recherche met à jour les enjeux lumineux à différents niveaux comme l’urbanisme, l’environnement, la culture, la communication, la vision et la perception mais aussi au niveau des acteurs et de leurs pratiques sur le terrain. En utilisant une approche qualitative déductive, cette recherche théorique cherche à mieux comprendre les différentes significations du phénomène lumineux : comment dans la réalité terrain ces enjeux de la lumière sont compris, interprétés et traduits au travers de la réalisation des projets et des processus mis en place pour répondre aux besoins d’éclairage ? La pertinence de cette recherche est de questionner les enjeux complexes de la mise en lumière afin de savoir comment concevoir un « bon éclairage ». Comment se déroule un projet d’éclairage de sa conception à sa réalisation ? Quels sont les différents acteurs, leurs modes d’intervention et leurs perceptions du projet d’éclairage ? Le but est de vérifier comment ces enjeux se concrétisent sur le terrain, notamment au travers de l’activité et de l’interprétation des professionnels. Nous souhaitons créer un modèle opératoire qui rende compte des enjeux et du processus de ce type de projet. Modèle qui servira alors de repère pour la compréhension des mécanismes à l’œuvre comme le contexte, les acteurs, les moyens et les finalités des projets. Une étude des recherches théoriques nous permettra de comprendre la polysémie du phénomène lumineux afin d’en déceler la complexité des enjeux et de créer une première interprétation de ce type de projet. Nous déterminerons théoriquement ce que recouvre la notion de « bon éclairage » qui nous permettra de créer une grille analytique pour comparer notre approche avec la réalité sur le terrain. Ces recherches seront ensuite confrontées au recueil des données des études de cas, des stages en urbanisme et en conception lumière, et des interviews de professionnels dans le domaine. Nous confronterons les enjeux définis théoriquement aux collectes de données issues du terrain. Ces données seront collectées à partir de projets réalisés avec les professionnels durant la recherche immersive. La recherche-action nous permettra de collaborer avec les professionnels pour comprendre comment ils sélectionnent, déterminent et répondent aux enjeux des projets d’éclairage. Nous verrons grâce aux entretiens semi-dirigés comment les acteurs perçoivent leurs propres activités et nous interprèterons les données à l’aide de la « théorisation ancrée » pour dégager le sens de leurs discours. Nous analyserons alors les résultats de ces données de manière interprétative afin de déterminer les points convergeant et divergent entre les enjeux théoriques définis en amont et les enjeux définis en aval par la recherche-terrain. Cette comparaison nous permettra de créer une interprétation des enjeux de la mise en lumière urbaine dans toutes leurs complexités, à la fois du point de vue théorique et pratique. Cette recherche qualitative et complexe s’appuie sur une combinaison entre une étude phénoménologique et les méthodologies proposées par la « théorisation ancrée ». Nous procéderons à une combinaison de données issues de la pratique terrain et de la perception de cette pratique par les acteurs de l’éclairage. La recherche d’un « bon éclairage » envisage donc par une nouvelle compréhension l’amélioration des outils de réflexion et des actions des professionnels. En termes de résultat nous souhaitons créer un modèle opératoire de la mise en lumière qui définirait quels sont les différents éléments constitutifs de ces projets, leurs rôles et les relations qu’ils entretiennent entre eux. Modèle qui mettra en relief les éléments qui déterminent la qualité du projet d’éclairage et qui permettra de fournir un outil de compréhension. La contribution de ce travail de recherche est alors de fournir par cette nouvelle compréhension un repère méthodologique et analytique aux professionnels de l’éclairage mais aussi de faire émerger l’importance du phénomène de mise en lumière en suscitant de nouveaux questionnements auprès des activités liées au design industriel, à l’architecture et à l’urbanisme.
This study examines urban lighting, its conception and complexity. The study explores the operational mechanisms of lighting design projects, through an analysis and understanding of this type of project. Issues of urban lighting are studied to understand how these are perceived from different perspectives, including urban design, the environment, culture, visual communication, as well as the perception of various actors and their practices. This empirical research uses a qualitative research approach to understand the different meanings of light as a phenomenon and how these meanings are used within the creation of real projects. The fundamental question asked is what constitutes an appropriate lighting approach for urban lighting design in the context of an urban milieu? How does a project evolve from conception to final realisation? Who are the different actors and what are their perceptions of a lighting design project? The study investigates how professionals create lighting projects and how these get realised, through a complex understanding of multiple factors. The literature review explores different theories and meanings of light as a phenomena and how these become a catalyst to creating interpretations when designing in the urban milieu. The research proceeds with case studies and work experiences that demonstrate the complexities inherent in conceiving lighting projects. A complex research approach was used that integrates phenomenological and “Grounded theory” methods with case study analysis. This qualitative approach allows for an understanding of both the complexity in this type of projects and a perspective from the various players. Data is collected to combine practices from the field with the perception of this practice by the actors in lighting design. First, case studies both from urban sites and from lighting sites were used to situate the theoretical ideas explored. Second, the methodology included case study data collection and interviews with professionals who work on urban lighting projects. This data is collected using action research and semi-directed interviews to collect data about how the actors perceive their own activities. The analysis includes both interpretive and grounded theory methods. The data is analysed incorporating an interpretative approach, to determine the convergent and the divergent points between the theorical issues defined before and the issues defined after by the research on the field. This comparison will permit us to create an interpretation of the complexity of the issues of the urban lighting design, both from a theorical and a practical point of view. The results show how the complexity of lighting as a phenomenon demands complex tools for the conception and realisation of lighting projects. The emergent phenomenon from the analysis help to create a proposed model that shows these different complexities as an integrated system. This system could be used as a guide to understand the mechanisms which work from the point of the context, the actors, the means and the issues of the projects. The final theoretical model proposed suggests a way to understand this complexity of the urban lighting design project, what different elements constitute these projects, their roles and their inter-relationships. This model helps to form a basis for what determines the quality of a lighting design project and could be used as a tool for lighting professionals. This study contributes to providing a methodological and analytical guideline and reveals the importance of the lighting design phenomenon by questioning these activities linked to the industrial design, architecture and urbanism. Finally, we return back to the idea of what constitutes “good lighting” through an analysis comparing the theory to what actually occurs in the field.