| Titre : | EVALUATION QUALITATIVE DE L´IMPACT DE LA TOUR À VENT POUR UNE VENTILATION NATURELLE ET UN RAFRAICHISSEMENT PASSIF DANS LES RÉGIONS CHAUDES ARIDES ET SEMI ARIDES. CAS DES WILAYAS OUED SOUF ET BISKRA |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université de biskra, 2021 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Tour à vent, Malqaf, syntaxe spatiale, analyse typologique, habitat intermédiaire |
| Résumé : |
La présente recherche est focalisée sur la tour à vent comme stratégie écologique traditionnelle de ventilation naturelle et de rafraîchissement passif fort utilisée auparavant au Moyen-Orient et en Iran. Elle a pour objectif principal d’évaluer dans quelle mesure ce système peut être intégré avec succès en habitat intermédiaire en Algérie. Et ce afin d’améliorer la performance énergétique, la réduction du carbone, le confort thermique des occupants et l’acceptation culturelle. Ce travail est mené en deux étapes: théorique où un modèle d’analyse systémique est développé et pratique où les trois types d’analyse composant ce modèle sont effectuées (socioéconomique et environnementale, syntaxique et typologique conceptuelle). Au moyen de ces deux parties, les objectifs viséssuivants ont été accomplis:
- Évaluer les tours à vent réalisées au sud dans les années 80 à Ouargla et OuledDjellal. Les résultats de la revue de la littérature et des trois techniques de recherche appliquées sur les 80 logements semi-collectifs à OuledDjellal (l’observation en situation, l’entrevue et l’enquête sociologique) ont confirmé le rejet de ce dispositif sous forme de fermeture d’une ou de toutes ses ouvertures ou de sa démolition totale. Les causes de ce refus sont dues à des erreurs d’incompatibilités entre conception, réalisation, usage et système de contrôle. - Évaluer qualitativement et quantitativement les propriétés spatiales syntaxiques de l’espace de la tour à vent ou l’espace doté de tour à vent en utilisant des outils d’analyse de l’approche «SpaceSyntax». Ces derniers ont été appliqués sur un échantillon de 28 maisons dotées de ce dispositif à travers quelques pays dans le monde islamique. Les critères de choix sont: l’efficacité énergétique des tours, l’emplacement de la tour dans l’organisation spatiale de la maison, la période de réalisation (ancienne ou récente) et l’effet de la diversité culturelle. - Classer les types architecturaux de l’habitat intermédiaire conventionnel au Sud algérien cas des wilayas (Oued Souf climat aride et Biskra climat semi-aride). À travers l’analyse typologique de 45 variantes, les différents types architecturaux ont été dégagés. L’apparente diversité des configurations spatiales et la lecture des régularités qui structurent la forme urbaine, l’orientation, la hauteur, l’usage, le type de logement, la hauteur sous plafond, la surface, l’accessibilité, l’organisation spatiale et le nombre de logements desservis, nous a permis d’élaborer deux typologies d’habitat intermédiaire: initiale et développée, basées sur des constantes qui sont l’expression d’un système culturel et d’un mode de vie typique à ces régions. En dernier lieu une estimation du montant alloué à la réalisation de ce système est donnée, afin de pouvoir évaluer l’incidence de son coût sur l’enveloppe globale du projet. L’industrialisation du système diminuera les coûts et les délais d’exécution. |
| Sommaire : |
Table des matières
Dédicaces........................................................................................................................i Remerciements...............................................................................................................ii Résumés........................................................................................................................iv Table des matières........................................................................................................vii Nomenclature..............................................................................................................xiv Liste des figures..........................................................................................................xix Liste des tableaux......................................................................................................xxvi Introduction générale Introduction....................................................................................................................1 1. Problématique ............................................................................................................8 2. Objectif de cette étude .............................................................................................13 3. Méthodologie de Recherche ....................................................................................14 Chapitre 01: Tour à vent traditionnelle Introduction..............................................................................................................16 1.1 Définition de la tour à vent traditionnelle ..........................................................17 1.2 Composition de la tour à vent traditionnelle......................................................17 1.3 Caractéristiques de la tour à vent traditionnelle.................................................18 1.4 Fonctionnement de la tour à vent (sans humidification)....................................23 1.5 Formes de la tour à vent traditionnelle ..............................................................25 1.6 Classification des tours à vent traditionnelles....................................................27 1.7 Matériaux, couleur et texture de la tour à vent ..................................................29 1.8 La tour à vent traditionnelle et ses valeurs.........................................................30 1.8.1 Valeur historique.........................................................................................31 1.8.2 Valeur patrimoniale ....................................................................................33 1.8.3 Valeur architecturale et urbaine ..................................................................35 1.8.4 Valeur esthétique ........................................................................................38 1.8.5 Valeur morale et religieuse .........................................................................39 1.8.6 Valeur socioculturelle .................................................................................40 1.8.7 Valeur environnementale ............................................................................41 1.8.8 Valeur symbolique ......................................................................................41 1.9 Le développement et la tour à vent traditionnelle..............................................42 1.10 Écho de la tour à vent de nos jours..................................................................46 Conclusion ...............................................................................................................49 Chapitre 2: Tour à vent contemporaine dans le monde et en Algérie Introduction..............................................................................................................51 2.1 La tour à vent contemporaine et son principe de fonctionnement .....................52 2.2 La différence entre la tour à vent traditionnelle et contemporaine ....................54 2.2.1 Dispositifs de commande............................................................................55 2.2.2 Transmission du bruit .................................................................................55 2.2.3 Outils auxiliaires.........................................................................................56 2.2.4 Hauteur........................................................................................................56 2.2.5 Dépendance du refroidissement nocturne...................................................57 2.2.6 Matériaux de construction...........................................................................57 2.2.7 Forme des louvers.......................................................................................58 viii 2.3 Avantages des tours à vent contemporaines ......................................................58 2.4 Nouveaux modèles d’analyse de tours à vent dans le monde............................60 2.4.1 Selon le rafraîchissement passif..............................................................60 2.4.1.1 Modèles BAHADORI et DEHGHANI-SANIJ (2014)....................60 2.4.2 Selon la ventilation naturelle ..................................................................72 2.4.1.2.1 Modèle GOUDARZI et al. (2015)................................................72 2.4.3 Selon le système combiné (ventilation, renouvellement et rafraîchissement)..............................................................................................81 2.4.3.1 Modèle BACHELOR, J., BACHELOR, G. (2011).........................81 2.4.3.2 Modèle DEHGHANI-SANIJ et al. (2015) ......................................84 2.4.4 Selon la géométrie...................................................................................87 2.4.4.1 Modèle YAVARINASAB ET MIRKHALILI (2013).....................87 2.4.5 Selon le mode d’assemblage (espacement et disposition)......................89 2.4.5.1 Modèle JOHN KAISER et al. (2014)..............................................89 2.5 État de l’art des tours à vent en Algérie.............................................................98 2.5.1 L’étude de BENAMARA (1987)................................................................98 2.5.2 L’étude de BOUCHAHM (2003) ...............................................................98 2.5.3 L’étude de DJOUIMA (2008).....................................................................99 2.5.4 L’étude de DERRADJI (2008) ...................................................................99 2.5.5 L’étude de TORKIA (2009)......................................................................100 Conclusion .............................................................................................................103 Chapitre 3: Modèle d’analyse systémique Introduction..........................................................................................................105 3.1 Approches scientifiques adoptées dans les tours à vent...................................107 3.1.1 L’approche dynamique .............................................................................107 3.1.2 L’approche par matrice .............................................................................108 3.1.3 L’approche par base de connaissances .....................................................109 3.1.4 L’approche typologique (iconique)...........................................................109 3.1.4.1 Limites de l’approche typologique ................................................112 3.1.5 L’approche socioéconomique et environnementale..................................112 3.1.5.1 Limites de l’approche socioéconomique et environnementale 119 3.1.6 L’approche systémique « Systems thinking » ..........................................120 3.2 Modèle d’analyse des problèmes.....................................................................122 3.3 Choix du modèle d’analyse systémique...........................................................123 3.4 Objectif du modèle d’analyse systémique développé......................................124 3.5 Positionnement méthodologique......................................................................124 3.6 Fondements épistémologiques du modèle .......................................................125 3.6.1 1re Approche utilisée socioéconomique et environnementale...................126 3.6.1 La perception et l’acceptation socioculturelle ....................................127 3.6.2 Le confort thermique ........................................................................127 3.6.3 La performance énergétique et les potentialités économiques ............128 3.6.2 2e Approche utilisée syntaxique................................................................128 3.6.2.1 La syntaxe spatiale ........................................................................128 a. Son Fondement.......................................................................................129 b. Son Rôle dans la conception..................................................................130 c. Ses composantes.....................................................................................130 d. L’analyse des relations spatiales............................................................132 e. Ses notions de base.................................................................................132 f. La topologie des espaces ........................................................................133 ix g. Ses outils d’analyse................................................................................134 g.1 L’analyse qualitative............................................................................134 g.2 L’analyse Quantitative (Les mesures syntaxiques spatiales)...............136 3.6.2.2 Limites de l’approche syntaxique ................................................140 3.6.3 3e Approche utilisée typologique conceptuelle.........................................141 3.6.3.1 Définition de la typologie ............................................................141 3.6.3.2 Différence entre modèle et type ................................................141 3.6.3.3 Objectif de l’analyse typologique ................................................142 3.6.3.4 Critères de choix et paramètres d’analyse ....................................142 Conclusion .............................................................................................................142 Chapitre 4: Analyse socioéconomique et environnementale Introduction............................................................................................................144 4.1 Paramètres d’analyse .......................................................................................145 4.2 La perception de la tour à vent au Sud algérien...............................................145 4.3 Choix cas d’étude.............................................................................................145 4.4 Présentation des 80 logements cas d’enquête ..................................................147 4.5 Présentation de la tour à vent cas d’enquête ....................................................155 4.6 Techniques d’investigation ..............................................................................157 4.6.1 L’observation en situation non participative.............................................157 4.6.1.1 Résultats de l’observation ouverte non participative .........................157 4.6.1.2 Analyse et interprétation des résultats de l’observation directe.........161 4.6.1.3 Limites de l’observation directe non participative.............................162 4.6.2 L’entrevue .................................................................................................162 4.6.2.1 Résultats de l’entrevue.......................................................................163 4.6.2.2 Analyse et interprétation de l’entrevue ..............................................164 4.6.2.3 Limites de l’entrevue .........................................................................165 4.6.3 Le questionnaire auto-administré..............................................................165 4.6.3.1 L’échantillonnage ..............................................................................165 4.6.3.2 Construction du formulaire de questions...........................................165 4.6.3.3 Distribution, Collecte et Dépouillement du questionnaire.................166 4.6.3.4 Analyse et interprétation des résultats du questionnaire....................167 4.6.3.5 Commentaires sur les points positifs du système tour à vent ............176 4.6.3.6 Commentaires sur les points négatifs du système tour à vent ...........176 4.7 Aspect du confort thermique............................................................................176 4.8 Aspect de la performance énergétique et économique ....................................177 Conclusion .............................................................................................................177 Chapitre 5: Analyse syntaxique Introduction................................................................................................................179 5.1 But de l’analyse de l’espace doté de tour à vent..................................................179 5.2 Choix et objectif de l’analyse syntaxique ............................................................180 5.3 La mise en application .........................................................................................181 5.3.1 Choix des exemples ......................................................................................181 5.3.2 Répartition des exemples analysés................................................................182 5.3.3 Choix de l’outil d’analyse «Agraph»............................................................185 5.4 Déroulement de l’analyse ....................................................................................185 5.4.1 Définition de quelques terminologies...........................................................186 5.4.1.1 En Égypte...............................................................................................186 5.4.1.2 En Arabie saoudite/ Koweït/ Émirats arabes unis..................................194 x 5.4.1.3 En Iran....................................................................................................195 5.4.1.4 Aperçu sur la maison traditionnelle iranienne .......................................200 5.4.1.5 Principe d’implantation de la tour à vent (Badjir) dans les maisons iraniennes...........................................................................................................203 5.4.1.6 Caractéristiques de la tour à vent (Badjir) des maisons iraniennes .......204 5.4.2 Terminologie liée à la tour à vent contemporaine ........................................205 5.4.2.1 Cheminée solaire....................................................................................205 5.4.2.2 Tour à vent assistée par une cheminée solaire .......................................205 5.4.2.3 Puits canadien ........................................................................................206 5.4.2.4 Tours à vent avec refroidissement souterrain ........................................206 5.4.2.5 Tours à vent commerciales ....................................................................207 Conclusion................................................................................................................ 207 Chapitre 6: Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique 6.1 Analyse des maisons traditionnelles ....................................................................209 6.1.1 Maison à Baghdad en Iraq (non datée) .........................................................209 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................211 6.1.2 Maison en Arabie Saoudite...........................................................................212 6.1.2.1 Maison à Djeddah, (1973)......................................................................212 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................213 6.1.2.2 Maison à Dariya, (1975) ........................................................................214 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................215 6.1.3 Maisons au Koweït .......................................................................................216 6.1.3.1 Résidence Cheikh Nacer Ahmed Sobbah au Koweït, (1978)................216 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................217 6.1.4 Maisons en Égypte........................................................................................218 6.1.4.1 Maison Hamdi Sif El Nasr El Fayoum, (1945)......................................218 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................219 6.1.4.2 Villa Ismail Abdelrazik à Abu Girg- El Menia, (1941).........................220 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................220 6.1.4.3 Villa Tahar El Umari Bek El Fayoum, (1937).......................................222 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................223 6.1.4.4 Maison El Sennary au Caire, (1794)......................................................224 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................225 6.1.5 Maisons en Émirats arabes unies..................................................................226 6.1.5.1 Maison Med Salah Fikree, El Bastakia Dubai ........................................227 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................227 6.1.5.2 Maison Abdullah Med El Bastaki, El Bastakia Dubaï............................228 Résultats numériques de l’analyse syntaxique...............................................229 6.1.5.3 Maison Mir Abdullah Amiri, El Bastakia Dubai...................................230 Résultats numériques de l’analyse syntaxique...............................................230 6.1.5.4 Maison Sherif Sultan El Olama, El Bastakia Dubai ..............................231 Résultats numériques de l’analyse syntaxique...............................................232 6.1.5.5 Maison Mir Abdulwahid, El Bastakia Dubaï.........................................233 Résultats numériques de l’analyse syntaxique...............................................233 6.1.5.6 Maison Mir Abdul Rahman.F, El Bastakia Dubaï.................................235 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................235 6.1.5.7 Maison Abdul Quader Rashidi, El Bastakia Dubaï ...............................237 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................237 6.1.6 Maison en Iran ..............................................................................................238 xi 6.1.6.1 Maison Gerami, Yazd, (entre 1893- 1903)............................................238 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................239 6.1.6.2 Maison Boroujerdi, Kashan, (1857).......................................................241 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................241 6.1.6.3 Maison Mortaz, Yazd, (1865)................................................................243 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................245 6.1.6.4 Maison Lariha, Fahadan.Yazd, (1863/1864) .........................................246 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................246 6.1.6.5 Maison Historique1, Yazd, (non datée).................................................248 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................248 6.1.6.6 Maison Historique2, Yazd, (non datée).................................................249 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................250 6.1.6.7 Maison Sigari, Yazd, (date non précise)................................................252 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................253 6.1.6.8 Maison Attarha, Yazd, (date non précise) .............................................255 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................255 6.2 Analyse des maisons contemporaines..................................................................256 6.2.1 Maison Ahmed Abdin, Caire, Égypte...........................................................256 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................257 6.2.2 Maison contemporaine durable à Wardan, Égypte (2012) ...........................259 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................261 6.2.3 Maison contemporaine, Iran (2007-2012) ....................................................262 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................263 6.2.4 Maison contemporaine à Ouargla, Algérie (1980) .......................................265 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................265 6.2.5 Maison contemporaine à Ouled Djellal, Algérie (1980).................................267 Résultats et interprétations de l’analyse syntaxique ......................................267 6.3 Détermination des propriétés de l’espace doté de tour à vent .............................269 6.3.1 La profondeur................................................................................................269 6.3.2 L’asymétrie relative réelle ............................................................................270 6.3.3 La topologie de l’espace doté de tour à vent.................................................270 6.3.4 La valeur de contrôle ....................................................................................271 6.3.5 La valeur de la connectivité ..........................................................................272 6.3.5 La valeur de l’intégration par rapport à l’extérieur.........................................272 6.4 L’emplacement de la tour à vent..........................................................................273 6.5 L’aspect environnemental et rendement thermique de la TàV ............................274 Conclusion.................................................................................................................275 Chapitre 7: Analyse typologique conceptuelle 7.1 Paramètres d’analyse ...........................................................................................277 7.1.1 Paramètres étudiés en environnement physique ...........................................277 7.1.1.1 Le climat ................................................................................................277 7.1.1.2 Le site.....................................................................................................278 7.1.2 Paramètres étudiés en contexte conceptuel...................................................279 7.1.2.1 Type de logement...................................................................................279 7.1.2.2 Échantillonnage (nombre et type de projets analysés / Wilaya)............279 7.2 Identification des éléments à analyser relatifs à la conception du projet.............280 7.2.1 Éléments relatifs à l’aspect morphologique..................................................281 7.2.2 Éléments rapportant au planning spatial.......................................................281 7.2.3 Éléments relatifs à l’environnement socioculturel liés à la tour à vent ........281 xii 7.2.4 Éléments relatifs à l’aspect environnemental ...............................................281 7.3 L’analyse des exemples .......................................................................................282 7.3.1 Application sur les projets collectés appartenant à la wilaya de Biskra .......282 7.3.2 Application sur les projets collectés appartenant à la wilaya d’Oued Souf..299 Conclusion.................................................................................................................315 Chapitre 8: Développement des typologies et performances du prototype adopté Introduction................................................................................................................316 8.1 Interprétation des résultats de la recherche typologique......................................316 8.2 Élaboration des typologies...................................................................................318 8.2.1 La forme urbaine...........................................................................................318 8.2.1.1 Typologie de la forme urbaine (conception initiale)..............................318 8.2.1.1.1 Assemblage groupé.........................................................................318 8.2.1.1.2 Assemblage en bande (linéaire)......................................................320 8.2.1.1.3 Assemblage mixte...........................................................................322 8.2.1.2 Typologie développée selon la forme urbaine .......................................324 8.2.1.2.1 Critère d’implantation.....................................................................324 8.2.1.2.2 Choix et modes d’assemblages des tours à vent .............................324 8.2.1.2.3 Classification...................................................................................324 8.2.1.2.3.a Typologie selon la forme urbaine avec tour intégrée à l’extérieur du logement.........................................................................................................325 8.2.1.2.3.b Typologie selon la forme urbaine avec tour intégrée à l’intérieur du logement.........................................................................................................325 Recommandations..............................................................................................330 8.2.2 L’orientation .................................................................................................331 8.2.2.1 Typologie selon l’orientation (conception initiale)................................331 8.2.2.2 Typologie développée selon l’orientation..............................................332 8.2.2.2.1 Classification...................................................................................335 8.2.3 La hauteur (nombre d’étages).......................................................................340 8.2.3.1 Typologie selon la hauteur.....................................................................340 8.2.3.2 Typologie développée selon la hauteur..................................................340 8.2.4 L’usage..........................................................................................................340 8.2.4.1 Typologie selon l’usage .........................................................................340 8.2.4.2 Typologie développée selon l’usage......................................................340 8.2.5 Le type de logement......................................................................................341 8.2.5.1 Typologie selon le type de logement .....................................................341 8.2.5.2 Typologie développée selon le type de logement..................................341 La typologie et la typologie développée sont similaires selon le critère type de logement. Voir (tableau 8.15). ...........................................................................341 8.2.6 La hauteur sous plafond................................................................................341 8.2.6.1 Typologie selon la hauteur sous plafond ...............................................342 8.2.6.1 Typologie développée selon la hauteur sous plafond ............................342 8.2.7 La surface......................................................................................................342 8.2.7.1 Typologie selon la surface .....................................................................342 8.2.7.2 Typologie développée selon la surface ..................................................344 8.2.8 L’accessibilité aux logements.......................................................................347 8.2.8.1 Typologie selon l’accessibilité aux logements ......................................347 8.2.8.2 Typologie développée selon l’accessibilité aux logements...................348 8.2.9 L’organisation spatiale..................................................................................350 xiii 8.2.9.1 Typologie selon l’organisation spatiale .................................................350 8.2.9.2 Typologie développée selon l’organisation spatiale ..............................351 8.2.10 Le nombre de logements desservis.............................................................361 8.2.10.1 Typologie selon le nombre de logements desservis.............................362 8.2.10.2 Typologie développée selon le nombre de logements desservis .........362 8.3 Prototype adopté et ses performances..................................................................370 8.3.1 Critères de choix ...........................................................................................370 8.3.2 Caractéristiques techniques...........................................................................370 8.3.3 Performance thermique.................................................................................370 8.3.4 Étendue de la performance thermique ..........................................................375 8.3.5 Performance énergétique ..............................................................................381 8.3.5.1 Résultats de la puissance électrique équivalente ...................................381 8.4 Estimation du coût et délais de réalisation...........................................................382 8.5 Suggestions d’amélioration de l’efficacité du prototype .....................................383 Conclusion.................................................................................................................384 Conclusion générale et perspectives Conclusion générale...................................................................................................385 Limites de la recherche...............................................................................................404 Perspectives et futures recherches..............................................................................404 Références bibliographiques...........................................................................405 Annexes...................................................................................................................441 |
| Type de document : | Thése doctorat |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| Th/1086 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable |
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