Academic literature on the topic 'Environnements intérieurs de bâtiments'

L’architecture paquebot à Strasbourg, une traversée au cœur de la modernité des années 1930— Dans un contexte de densification et d’extension urbaines des années 1930, la ville de Strasbourg accueille de nombreux bâtiments s’affiliant au style paquebot. Du modèle esthétique et technique du paquebot, les architectes strasbourgeois reprennent autant l’allure épurée (l’horizontalité et les volumes géométriques) que les motifs et détails (proues, cheminées, hublots et bastingages métalliques). Expressions d’une modernité locale que soutiennent des commanditaires audacieux, les édifices témoignent aussi d’une bonne connaissance de la création contemporaine, accessible aux professionnels strasbourgeois par le biais des revues spécialisées et des grands événements. Si la dimension plastique des façades traduit l’inspiration nautique, cette dernière n’a en revanche qu’une incidence réduite – à quelques exceptions près – sur le choix du décor des parties communes des bâtiments, la disposition des intérieurs et la présence de certains équipements modernes, que l’on retrouve dans des constructions de la même époque, mais ne se rattachant pas à ce courant stylistique.

Deux interventions archéologiques ont été effectuées en 2019 et 2020 sur la chaume du Rossberg (68) à l’emplacement des vestiges de deux marcairies modernes. La mise au jour des restes de ces bâtiments regroupant des activités pastorales de moyenne montagne apporte de nouvelles données sur l’architecture d’estive pour la période moderne. En sollicitant une approche volontairement interdisciplinaire pour questionner les environnements de moyenne montagne, l’ensemble a permis de produire une analyse globale des modalités d’occupation des sommets et de discerner une transition dans les pratiques constructives au tournant des XVIIe et XVIIIe siècles.

Le programme européen \textbf{AVER -- des montagnes de châteaux (2010-2012)} porte sur le processus d'étude, de restauration et de valorisation des châteaux médiévaux, en particulier les sites en ruine. Des relevés lasergrammétriques et photogrammétriques sont mis en oeuvre sur deux châteaux, l'un en Haute-Savoie (France) et l'autre en Vallée d'Aoste (Italie), dans le but à la fois de réaliser un état des lieux des sites, de servir de support à l'analyse archéologique et enfin, de préparer des restitutions des bâtiments. Les projets menés de part et d'autre de la frontière franco-italienne sont l'occasion de mettre en parallèle les approches respectives des équipes, confrontées à des environnements et à des états de conservation différents pour chaque site. De fait, cette expérience met en exergue les différences de mise en oeuvre entre les relevés manuels traditionnels et les relevés automatisés, ainsi que les modalités de la collaboration entre archéologues et spécialistes des relevés.

Le changement climatique exige une remise en question des pratiques d’urbanisation. Les environnements urbains influencent la relation des résidents avec les espaces extérieurs et intérieurs, avec des conséquences sur la consommation d’énergie et les rejets de chaleur à l’intérieur de ses limites. Les avantages de l’éclaircissement des revêtements de sol des espaces publics pour réduire les îlots de chaleur urbains ont été confirmés par la littérature scientifique, mais les effets de rebond en termes d’augmentation de la sensation thermique extérieure (OTS) doivent encore être analysés par des expériences empiriques. Cette étude présente les résultats d’une expérience participative de confort thermique impliquant 75 volontaires exprimant des votes de sensation thermique (TSV) à l’aveugle sur des revêtements de surface de différentes réflectivités. Chaque TSV était lié aux caractéristiques physiques et psychologiques du sujet, à son emplacement et aux conditions microclimatiques au moment du vote. 714 chaînes de données collectées lors de la canicule d’août 2022 ont été traitées par des méthodes d’intelligence artificielle (IA) successives : apprentissage supervisé, explications additives de Shapley, réduction de dimension par approximation et projection uniforme de la variété (UMAP), et regroupement hiérarchique basé sur la densité des applications avec bruit (HDBSCAN). Ce post-traitement a permis de définir des clusters caractérisés par une répartition similaire des 10 variables les plus influentes sur le TSV, résultant en des valeurs TSV similaires. Les calculs d’IA et l’analyse des graphiques sur DesignExplorer ont montré que les pavés réfléchissants aggravent le stress thermique des personnes. Ces résultats montrent que l’éclaircissement des espaces publics, souvent employé dans de nombreux réaménagements urbains, n’est pas une solution adaptée pour protéger les citoyens des risques sanitaires du changement climatique.

En dix-huit mois, le Liban a été confronté à une série d’événements dramatiques. L’aggravation de la crise économique systémique a fait passer le PIB du pays de 55 milliards de dollars en 2018 à 33 milliards en 2020. L’épidémie de Covid-19 et les terribles explosions au port de Beyrouth en août 2020 ont fait des centaines de victimes et des milliers de blessés, et ont causé des dégâts matériels, qui concernent essentiellement les logements et le patrimoine culturel, estimés à 4 milliards de dollars. De larges zones du front de mer, ainsi que des bâtiments historiques, des hôpitaux, des infrastructures, des entrepôts et le silo à grain principal, ont été sérieusement endommagés. Aujourd’hui, dans le centre-ville, les traces des dégâts causés par ces explosions côtoient d’autres ruines, qui remontent à la guerre civile de 1975-1990, et qui sont tout aussi chargées de connotations politiques et culturelles. À quelques kilomètres du port, en effet, se dresse ce qu’on appelle l’Œuf, une coquille de béton dégradée située à proximité de la place des Martyrs. Conçu en 1965 par l’architecte libanais Joseph Philippe Karam, l’Œuf fait figure de paradigme des problèmes actuels de Beyrouth, mais aussi de ses enjeux et de ses exceptionnelles possibilités. Sa situation nous renseigne sur les relations complexes entre architecture, politique et espace public. Le texte souligne la pertinence de l’Œuf en tant que caisse de résonance de questions plus larges, et décrit son appropriation en tant qu’acte politique. Le choix de l’Œuf comme lieu idéal de débat a cristallisé l’essor de modèles alternatifs de participation, et en même temps a témoigné de la capacité latente de l’architecture à fournir un cadre à l’action. L’Œuf est un amplificateur : ses intérieurs absorbent et réverbèrent l’expression de nouvelles exigences, spatiales et politiques.

Urban development disturbs the ecological balance by increasing the imperviousness of land and diminishing green cover. Over recent decades, research has brought to light the importance of urban greenery and its role in sustaining the environment of cities and towns around the world. Urban growth in the Kano metropolis has been quite significant over a few decades and activities have been enhanced towards intolerable limits, making proper management of the outcomes of such activities near impossible; resulting in degraded environments. This growth is attributed to several factors which include an increase in population, rural-urban migration, unplanned settlements and increasing built-up areas. This continuous increase in urban population has put a lot of strain on existing infrastructure and the natural environment. This study examined the relationship between changes in land use land cover (LULC) and the implications on vegetation density in the Kano metropolis. Data used were sourced from Landsat images for 1998, 2002, 2013 and 2018 from which the Built-Up Index (BUI) and Normalised Difference Vegetation Index (NDVI) were extracted and the Correlation coefficient analysis was carried out. Results of the correlation between NDVI and BUI for the periods of the study show there is a strong negative linear relationship between vegetation density and building density indicating that there has been decreasing vegetation density with increasing building density. The study recommends that Urban Policies should be developed towards encouraging urban greening as well as the enactment of strong laws to protect green areas. Le développement urbain perturbe l’équilibre écologique en augmentant l’imperméabilité des terres et en diminuant la couverture végétale. Au cours des dernières décennies, les recherches ont mis en lumière l’importance de la verdure urbaine et son rôle dans la préservation de l’environnement des villes et villages du monde entier. La croissance urbaine dans la métropole de Kano a été assez importante pendant quelques décennies et les activités ont été renforcées vers des limites intolérables, rendant presque impossible une bonne gestion des résultats de ces activités; entraînant des environnements dégradés. Cette croissance est attribuée à plusieurs facteurs, notamment l’augmentation de la population, l’exode rural, les établissements non planifiés et l’augmentation des zones bâties. Cette augmentation continue de la population urbaine a mis beaucoup de pression sur les infrastructures existantes et l’environnement naturel. Cette étude a examiné la relation entre les changements dans l’occupation des sols (LULC) et les implications sur la densité de la végétation dans la métropole de Kano. Les données utilisées proviennent d’images Landsat pour 1998, 2002, 2013 et 2018 à partir desquelles l’indice bâti (BUI) et l’indice de végétation de différence normalisée (NDVI) ont été extraits et l’analyse du coefficient de corrélation a été effectuée. Les résultats de la corrélation entre NDVI et BUI pour les périodes d’étude montrent qu’il existe une forte relation linéaire négative entre la densité de la végétation et la densité des bâtiments, ce qui indique qu’il y a eu une diminution de la densité de la végétation avec l’augmentation de la densité des bâtiments. L’étude recommande que des politiques urbaines soient élaborées pour encourager le verdissement urbain ainsi que la promulgation de lois strictes pour protéger les espaces verts

Les outils d'évaluation des risques liés au transfert des polluants gazeux du sol vers les environnements intérieurs comportent de fortes incertitudes quant à la connaissance de certains paramètres et notamment ceux relatifs à l'interface sol-bâtiment : prise en compte des différentes typologies de soubassement, niveau de perméabilité des planchers bas. Ces incertitudes conduisent à une mauvaise estimation de l'impact de ces polluants gazeux sur la qualité d'air intérieur.Afin de contribuer à l'amélioration des modèles d'évaluation pour la gestion des risques vis-à-vis des pollutions gazeuses venant du sol, cette thèse présente dans une première partie, une méthodologie de développement de modèles analytiques adaptés à la prise en compte de différents soubassements, afin de mieux appréhender le transfert de polluants gazeux entre le sol et le bâtiment. Ces modèles ont été développés sur la base d'une analogie avec le transfert des flux de chaleur entre le sol et le bâtiment. Ils traitent, tout particulièrement, des transferts d'air convectifs au niveau de l'interface sol-bâtiment pour différentes typologies de soubassement. Parla suite, les modèles analytiques développés ont été intégrés dans un modèle aéraulique des bâtiments afin d'étudier l'impact des différentes typologies de soubassement sur l'entrée de polluants du sol et donc sur la qualité d'air intérieur résultante.En parallèle, des travaux expérimentaux ont été entrepris afin de compléter la connaissance actuelle relative à la perméabilité à l'air des bétons fissurés, pour laquelle un manque de données a été constaté. D'autre part, les débits d'air convectifs allant du sol vers le bâtiment ont également été quantifiés de façon expérimentale à l'aide de la maison expérimentale 'MARIA' dont dispose le CSTB. Ce type de quantification constitue une première base de données expérimentale.Enfin, une dernière partie de cette thèse traite de la réalisation d'un suivi expérimental annuel des performances d'un Système de Dépressurisation des Sols naturels, dans le but d'optimiser à terme les solutions de protection des bâtiments vis-à-vis des polluants gazeux du sol..

Les outils d’évaluation des risques liés au transfert des polluants gazeux du sol vers les environnements intérieurs comportent de fortes incertitudes quant à la connaissance de certains paramètres et notamment ceux relatifs à l’interface sol-bâtiment : prise en compte des différentes typologies de soubassement, niveau de perméabilité des planchers bas. Ces incertitudes conduisent à une mauvaise estimation de l’impact de ces polluants gazeux sur la qualité d’air intérieur.Afin de contribuer à l’amélioration des modèles d’évaluation pour la gestion des risques vis-à-vis des pollutions gazeuses venant du sol, cette thèse présente dans une première partie, une méthodologie de développement de modèles analytiques adaptés à la prise en compte de différents soubassements, afin de mieux appréhender le transfert de polluants gazeux entre le sol et le bâtiment. Ces modèles ont été développés sur la base d’une analogie avec le transfert des flux de chaleur entre le sol et le bâtiment. Ils traitent, tout particulièrement, des transferts d’air convectifs au niveau de l’interface sol-bâtiment pour différentes typologies de soubassement. Parla suite, les modèles analytiques développés ont été intégrés dans un modèle aéraulique des bâtiments afin d’étudier l’impact des différentes typologies de soubassement sur l’entrée de polluants du sol et donc sur la qualité d’air intérieur résultante.En parallèle, des travaux expérimentaux ont été entrepris afin de compléter la connaissance actuelle relative à la perméabilité à l’air des bétons fissurés, pour laquelle un manque de données a été constaté. D’autre part, les débits d’air convectifs allant du sol vers le bâtiment ont également été quantifiés de façon expérimentale à l’aide de la maison expérimentale ‘MARIA’ dont dispose le CSTB. Ce type de quantification constitue une première base de données expérimentale.Enfin, une dernière partie de cette thèse traite de la réalisation d’un suivi expérimental annuel des performances d’un Système de Dépressurisation des Sols naturels, dans le but d’optimiser à terme les solutions de protection des bâtiments vis-à-vis des polluants gazeux du sol
Risk assessment tools related to transfers of gaseous pollutant from soil to indoor environments present large uncertainties relative to the knowledge of certain parameters, particularly those relating to the soil-building interface: considering the different basement typology, permeability level of floor. These uncertainties lead to an inaccurate evaluation of the impact of gaseous pollutants on indoor air quality.In order to contribute to the improvement of risk assessment models of gaseous pollutants from the soil, thiswork present in a fist part the development of analytical and numerical models. These models have been adapted to consider the different basement, in order to estimate the transfer of gaseous pollutants from the soil to the building. An analogy with heat transfer phenomena between soil and building is used to develop these models.They predict convective airflow transfers between soils and building, for different soil-building interface.There after, the analytical model has been incorporated into an airflow model. This model enables us to study the impact of different types of basement on the entry of pollutants from soil and the indoor air quality.Besides, experimental works have been made to complete the knowledge of concrete air permeability, because of a lack of data. Furthermore, the convective airflows from soil to building have been quantified experimentally.These airflows have been determined in the experimental house ‘MARIA’ installed in the CSTB. Suchquantification constitutes the first experimental database.Finally, the last part of this work shows a one-year follow-up study about the ability of natural SoilDepressurisation System. This study has been carried out to optimize the solutions of buildings protection from the soil gaseous pollutants

La qualité de l'air intérieur constitue aujourd'hui une composante majeure de la qualité des ambiances intérieures. Elle constitue toutefois une discipline scientifique à la fois jeune et complexe où le champ de connaissances à explorer reste important. Le mémoire synthétise les travaux développés depuis 15 années au LEPTIAB sur cette thématique. Ils ont pour fil conducteur une approche physique des phénomènes qui déterminent les concentrations en polluants dans les environnements intérieurs : transport par les flux d'air, émissions internes, interactions avec les matériaux, réactivité chimique et systèmes d'épuration. Après une description détaillée des méthodes et modèles utilisés, le document présente les différentes applications traitées à l'occasion de projets de recherche nationaux et internationaux ou de collaborations industrielles : influence des matériaux et de la ventilation sur l'exposition des occupants, modélisation des émissions en COV par les matériaux du bâtiment, caractérisation/modélisation dynamique des systèmes d'épuration, étude des transferts à travers l'enveloppe des bâtiments ...

Poussé par des perspectives de conception et gestion plus efficientes et durables, le BIM (Building Information Modelling) tend à se développer à tout le secteur du bâtiment. Cependant, malgré l’avènement des scanners laser pour les levés d’intérieurs, l’adoption du BIM dans l’ancien est freinée par les difficultés de création et de mise à jour des maquettes qui s’avèrent des tâches fastidieuses et chronophages réalisées essentiellement manuellement. C’est dans ce contexte que se positionne cette thèse, dont l’objectif est l’automatisation du processus de modélisation de bâtiments à partir de nuages de points et de la détection de changements géométriques dans des maquettes numériques existantes. Le défi est d’autant plus grand que sont considérées en particulier les données issues de scanners laser dynamiques, plus complexes à priori à manipuler que celles issues de scanners statiques, mais de plus en plus répandues du fait de l’adoption large des capteurs par les professionnels
Driven by the need for more efficient and sustainable design and management, BIM (Building Information Modelling) is expanding across the entire building industry. However, despite the advent of laser scanners for indoor surveys, the adoption of BIM in existing buildings is hampered by the difficulties of creating and updating models, which are tedious and time-consuming tasks performed mainly manually. This is the background to this thesis, which aims to automate the process of modelling buildings using point clouds and detecting geometric changes in existing digital models. The challenge is twofold, in considering in particular the point clouds from dynamic laser scanners, which are reputed more complex to deal with than those from static scanners but are also increasingly common due to the wide adoption of these sensors by professionals

Ce travail de recherche a été réalisé dans le cadre d’une Convention Industrielle de Formation par la Recherche (CIFRE). Il a été financé par l'Association Nationale de la Recherche et de la Technologie (ANRT) et le Groupe Elithis, bureau d’étude spécialisé dans le domaine de l’efficacité énergétique. Le bâtiment représentant à lui seul plus de 40% de la demande énergétique en Europe et plus d’un tiers des émissions de gaz à effet de serre (GES), un effort très important d’amélioration de l’efficacité énergétique des bâtiments associé à une réduction drastique de leurs émissions de GES est aujourd’hui nécessaire. En ce sens, l’évolution des réglementations, tant européennes que nationales converge vers le développement à grande échelle de bâtiments neufs ou rénovés à très faible demande énergétique. Dans les stratégies de conditionnement des espaces intérieurs, la gestion optimisée de la ventilation occupe le premier poste. Outre le renouvellement d’air, la ventilation est en effet la plus ancienne et la plus utilisée des stratégies de contrôle de la qualité des environnements intérieurs (QEI). Outre les aspects énergétiques, les travaux internationaux menés par l’Organisation Mondiale de la Santé (WHO, 2000) ou dans le cadre de projets européens coordonnés (European Collaborative Action Urban Air, Indoor Environnement and Human Exposure) (ECA, 2003) permettent d’affirmer aujourd’hui que la qualité de l’air est reconnue comme un enjeu réel de santé publique (ANSES, 2014). Ainsi, pour traiter de la performance d’un système de ventilation, outre les aspects énergétiques et son efficacité à évacuer les polluants ou apporter de l’air neuf dans la zone d’occupation, il convient donc d’aborder le problème complet de la qualité des environnements intérieurs (QEI) intégrant dans sa définition la qualité de l’air intérieur (QAI) mais aussi le confort hygrothermique et visuel des occupants. Nous avons réalisé tout un suivi expérimental de consommation énergétique, de confort thermique et de la qualité de l’air dans un bâtiment de bureaux à faible demande énergétique, la Tour Elithis. Nous avons observé que l’efficacité énergétique n’est pas toujours synonyme de confort et bonne qualité de l’air. Nous avons donc construit un modèle numérique de ce bâtiment qui nous a permis de tester et analyser différentes stratégies de fonctionnement. Nous avons utilisé différents critères de QEI qui nous ont permis de faire une analyse de la performance globale du bâtiment, pour conclure que le confort hygrothermique, visuel et la QAI peuvent être associés à une optimisation de la demande énergétique
This research work was carried out in conformity with the Industrial Convention of Training by Research (CIFRE). And was financed by the National Association of Research and Technology (ANRT) and the Elithis Group (Groupe Elithis), engineering and consulting firm specializing in the field of energy efficiency. The building represents more than 40 % of the energy demand in Europe and more than a third of greenhouse gas emissions (GHG), an important effort to improve the energy efficiency of buildings associated have a drastic reduction in their green house gas emissions (GHG) is necessary today. In this sense, the evolution of the regulations, so Europeans as nationals converge on the development on a large scale new or renovated building with a very low energy demand. In the strategies of conditioning of the internal spaces, the optimized management of ventilation takes the first step. Besides the renewal of air, the ventilation is indeed the oldest and the most widely used strategies of Indoor Environmental Quality (IEQ). Besides the energy aspects, the international work led by the World Health Organization (WHO, 2000) or within the framework of coordinated European projects (European Collaborative Action Urban Air, Indoor Environment and Human Exposure) (ECA, 2003) claims today that the air quality is recognized as a real stake in public health (ANSES, 2014). So, to deal with the performance of a ventilation system, besides the energy aspects and its efficiency to evacuate pollutants or to provide new air in the occupied zone, it is thus advisable to approach the complete problem of the Indoor Environmental Quality (IEQ) integrating into its definition the Indoor Air Quality (IAQ) but also the hydrothermal and visual comfort of the occupants. We carried out a complete follow-up of energy consumption, thermal comfort and the air quality in an office building with low energy demand, the Tower Elithis. We observed that energy efficiency is not always synonymous with comfort and good air quality. We thus created a digital model of this building, which allowed us to test and to analyze different strategies of function. We used various criteria of IEQ which allowed us to make an analysis of the global performance of the building, to conclude that the hydrothermal, visual comfort and the IAQ can be associated to an optimization of the energy demand

Le contrôle de l'aérocontamination fongique est devenu un objectif majeur pour préserver la santé humaine et animale. L'évaluation de l'aérocontamination fongique fait classiquement appel aux techniques de mise en culture ou de dosage de composants fongiques présents dans l'air. Ces techniques présentent des inconvénients. C'est la raison pour laquelle, nous nous sommes fixés comme objectif de mettre au point des méthodes d'analyse alternatives utilisant des outils de biologie moléculaire. Dans un premier temps, nous avons comparé plusieurs techniques de prélèvements d'air dans des environnements intérieurs présentant une contamination plus ou moins élevée. Nous avons, par la suite, optimisé les conditions d'extraction de l'ADN fongique à partir de prélèvements d'air. L'ADN extrait a été amplifié par PCR " semi-nichée " avec des amorces universelles permettant d'amplifier une partie de l'ARNr 18S de champignons. Par la suite, nous avons utilisé la TTGE (Temporal Temperature Gradient Electrophoresis) et la D-HPLC (Denaturing High Performance Liquid Chromatography) pour séparer les amplificats. Chaque produit de PCR a été identifié par séquençage direct après purification. La comparaison des espèces identifiées par ces techniques avec celles qui sont obtenues par la méthode classique (culture) apporte de meilleurs renseignements sur la qualité fongique d'un même prélèvement d'air. L'application de ces techniques dans des environnements à différents niveaux de contamination a permis de déduire que l'étude de l'évaluation de l'aérocontamination fongique se fait par l'association de la culture et des méthodes moléculaires

Le contrôle de l'aérocontamination fongique est devenu un objectif majeur pour préserver la santé humaine et animale. L'évaluation de l'aérocontamination fongique fait classiquement appel aux techniques de mise en culture ou de dosage de composants fongiques présents dans l'air. Ces techniques présentent des inconvénients. C'est la raison pour laquelle, nous nous sommes fixés comme objectif de mettre au point des méthodes d'analyse alternatives utilisant des outils de biologie moléculaire. Dans un premier temps, nous avons comparé plusieurs techniques de prélèvements d'air dans des environnements intérieurs présentant une contamination plus ou moins élevée. Nous avons, par la suite, optimisé les conditions d'extraction de l'ADN fongique à partir de prélèvements d'air. L'ADN extrait a été amplifié par PCR à semi-nichée ? avec des amorces universelles permettant d'amplifier une partie de l'ARNr 18S de champignons. Par la suite, nous avons utilisé la TTGE (Temporal Temperature Gradient Electrophoresis) et la D-HPLC (Denaturing High Performance Liquid Chromatography) pour séparer les amplificats. Chaque produit de PCR a été identifié par séquençage direct après purification. La comparaison des espèces identifiées par ces techniques avec celles qui sont obtenues par la méthode classique (culture) apporte de meilleurs renseignements sur la qualité fongique d'un même prélèvement d'air. L'application de ces techniques dans des environnements à diff'rents niveaux de contamination a permis de déduire que l'étude de l'évaluation de l'aérocontamination fongique se fait par l'association de la culture et des méthodes moléculaires
Fungal spores represent a significant part of the biological contaminants that could be detected in air. Exposure to fungi has been associated with several types of human or animal health problems (mycosis, allergy, mycotoxicosis). To evaluate the relationship between airborne fungi potential and adverse health effect, the fungal types and their relative frequencies in air need to be investigated. Traditional methods for fungal identification (culture and microscopy analysis) are laborious, time-consuming and require expertise. To replace cultivation, several techniques have been proposed. This study showed that molecular techniques (PCR-TTGE or Temporal Temperature Gradient Electrophoresis and PCR-DHPLC or Denaturing High Performance Liquid Chromatography) allowed the separation of amplificons corresponding to distinct fungal species that may be encountered in air. Both methods were proved to be appropriate for analysis of complex fungal communities. The detection and the molecular identification techniques were adapted for the evaluation of indoor airborne fungal contamination. The cultivation method and culture-independent techniques were further compared for the analysis of fungal aerosols from different sites

Cette thèse est consacrée à la modélisation en 3D des intérieurs de bâtiments, basée sur un interfaçage entre la photogrammétrie mono-image, la connaissance de l'objet et le Dessin Assisté par Ordinateur (DAO). Dans ce contexte la photogrammétrie est chargée de fournir la géométrie de la scène photographiée sous forme d'une sélection de points 3D. La connaissance de l'objet sert quant à elle à décrire la topologie et les aspects sémantiques de la scène sous une forme structurée dans une base de données. La géométrie 3D et la connaissance de l'objet sont combinées et interfacées avec le DAO afin d'établir le modèle 3D de la scène. La technique mono-image que nous avons adoptée est basée sur l'utilisation de concepts de la géométrie projective (point de fuite, homographie, coordonnées homogènes et coniques absolues). Dans notre approche, la partie interne à modéliser est constituée de composantes simples et de composantes de référence. Les surfaces d'interconnexion qui relient les composantes permettent la transformation de toutes ces composantes dans un même référentiel géométrique. Nous avons validé notre étude par le développement d'algorithmes et d'outils destinés à l'acquisition de données géométriques, sémantiques et topologiques requises pour la modélisation en utilisant une application appelée Modélisation Mono-Image (MMI). Cette application est intégrée dans le logiciel ARPENTEUR (ARchitectural PhotogrammEtry Network Tool for EdUcation and Research, www. Arpenteur. Net). L'approche proposée pour la modélisation des intérieurs de bâtiments a été testée sur un caravansérail en Egypte et un immeuble à l'ENSAIS. Une autre application à partir de photos de l'ancien hôtel de ville de Zurich a permis d'adapter la méthode sur des scènes externes
This thesis is devoted to 3D indoor modelling based on an interfacing between single image photogrammetry, object knowledge and Computer Aided Design (CAD). In this context the photogrammetry provides the geometry of the imaged scene as a selection of 3D points. Object knowledge is used to describe the topology and the semantic aspects of the scene in a structured form (databases). The 3D geometry and the object knowledge are combined and interfaced with the CAD in order to establish the 3D model of the scene. The single image technique adopted in our prototype is based upon the use of projective geometry concepts (vanishing point, homography, homogeneous co-ordinates and absolute conic). In our approach, the indoor part is structured in simple components and components of reference. Interconnection surfaces, which connect the components, allow transforming these components in the same geometric reference. We validated our study by the development of algorithms and tools intended for geometric, semantic and topologic data acquisition necessary for modelling by using an application called Single Image Modelling (MMI). This application is integrated in the ARPENTEUR (ARchitectural PhotogrammEtry Network Tool for EdUcation and Research, www. Arpenteur. Net) software. The approach suggested for indoor modelling was tested on a caravansary in Egypt and on a building at ENSAIS. Another application, starting from photographs of the old city hall of Zurich, allowed adapting the proposed method to exterior scenes

Les systèmes d'information mobiles et ambiants liés à la localisation et à la navigation évoluent progressivement vers des environnements à petite échelle. La nouvelle frontière scientifique et technologique concernent les applications qui assistent les utilisateurs dans leurs déplacements et activités au sein d'espaces bâtis dits "indoor" (e.g., aéroports, musées, bâtiments). La recherche présentée par cette thèse développe une représentation de données spatiales d'un environnement "indoor" qui tient compte des dimensions contextuelles centrées sur l'utilisateur et aborde les enjeux de gestion de données mobiles. Un modèle de données "indoor" hiérarchique et sensible au contexte est proposé. Ce modèle intègre différentes dimensions du contexte en plus de la localisation des entités concernées, telles que le temps et les profils des utilisateurs. Ce modèle est basé sur une structure arborescente dans laquelle l'information spatiale est représentée à différents niveaux d'abstraction. Cette conception hiérarchique favorise un traitement adaptatif et efficace des Requêtes Dépendantes de la Localisation (RDL) qui sont considérées comme des éléments clés pour le développement des différentes catégories de services de géolocalisation sensibles au contexte. Un langage de requêtes continues est développé et illustré par des exemples de requêtes RDL. Ce langage exploite le concept des granules spatiaux, et permet de représenter les requêtes continues et dépendantes de la localisation en prenant compte des préférences de l'utilisateur au moment de l'exécution. Cette approche de modélisation est complétée par le développement d'une architecture générique pour le traitement continu des requêtes RDL et par la conception et la mise en œuvre de plusieurs algorithmes qui permettent un traitement efficace des requêtes dépendantes de la localisation sur des objets mobiles en "indoor". Plusieurs algorithmes de traitement continu des requêtes de recherche de chemin hiérarchique et des requêtes de zone appliquées à des objets statiques et/ou en mouvement sont présentés. Ces algorithmes utilisent une approche hiérarchique et incrémentale afin d'exécuter efficacement les requêtes RDL continues. Un prototype encapsulant le modèle de données hiérarchique, les opérateurs et les contraintes introduits dans le langage de requête ainsi que les différents algorithmes et méthodes pour la manipulation de requêtes RDL a été développé comme une extension du SGBD Open Source PostgreSQL. Une étude expérimentale des solutions développées a été menée pour étudier la performance et le passage à l'échelle à l'égard des propriétés intrinsèques des solutions proposées.

En passant près de 90% de son temps dans les espaces clos, l'Homme est exposé à des polluants particulaires de diverses natures d'origines exogène et endogène au bâtiment, pour lesquels aucune valeur guide n'est disponible. Parmi ces polluants figurent les particules biologiques et notamment les spores fongiques, particules vivantes les plus nombreuses et les plus diversifiées de l'air que nous respirons (Nolard, 1997). Ubiquitaire et délétère, la pollution particulaire fongique est mise en cause dans la survenue de nombreuses pathologies parmi lesquelles se trouvent les maladies immuno-allergiques. Dans le cadre de la surveillance de la qualité micro-biologique de l'air des espaces clos, cette thèse vise à fournir les premiers éléments de conception d'un outil individuel de diagnostic dédié à l'évaluation de l'exposition des occupants aux aérobiocontaminants allergéniques en s'intéressant plus particulièrement à la pollution fongique aéroportée. Cette recherche repose sur les expertises techniques et scientifiques du CSTB, de l'ESIEE et de l'Université Paris-Est en matière de détection fongique, de miniaturisation d'instruments de mesure via les micro technologies et de physique des aérosols. Se faisant, ces travaux cristallisent autour d'une architecture système reposant sur trois axes : la capture et sélection des particules selon leurs propriétés physico-chimiques de surface, la quantification de la masse des particules et l'identification de la nature des particules à l'aide d'une analyse chimique. Ces axes correspondent à autant de thématiques abordées au cours de ces travaux de thèse. Ainsi, la première a consisté à étudier l'adhérence des conidies aux surfaces afin de mieux cerner les déterminants de ce phénomène physique et évaluer les énergies mises en jeu. Les résultats subséquents ont permis, lors d'une deuxième phase de travail, de dimensionner une microbalance en silicium de type MEMS en replaçant les problématiques liées aux interactions particules-résonateurs au cœur du débat. Par ce biais, l'enjeu a été de lever certains verrous scientifiques constatés dans la littérature, telles des sensibilités non-uniformes sur toute la surface des dispositifs de mesure ou encore des réponses en fréquence non linéaires avec la masse déposée. Une telle approche a en outre permis d'évaluer les performances attendues pour de tels capteurs. Enfin, le dernier aspect de cette recherche a porté sur l'identification des particules aéroportées biologiques par voie chimique en combinant pyrolyse des entités biologiques d'intérêt, chromatographie en phase gazeuse et spectroscopie de masse (Py-CPG/MS). A cette occasion, un travail collaboratif engagé avec le Réseau National de Surveillance Aérobiologique a permis d'éprouver la solution technologique et la méthodologie employées puisqu'une seconde catégorie de particules modèles a alors été considérée : les pollens. L'analyse des composés organiques volatiles issus de l'analyse Py-CPG/MS des micromycètes et des pollens a permis de démontrer l'existence d'une signature chimique spécifique de l'origine biologique des particules. Suite à cela, il a été possible d'établir diverses listes de traceurs chimiques caractéristiques des phyla voire des espèces des différents contaminants étudiés. La pertinence de ces marqueurs a alors été éprouvée lors d'un essai in situ
Nowadays people pass 90% of their time in closed spaces, and in consequence are exposed to indoor and outdoor particulate matter for which no reference value is available. These pollutants include biological particles and in particular fungal spores, the most numerous living particles and most diverse on the air we breathe (Nolard, 1997). Ubiquitous and harmful, fungal particulate pollution is implicated in the occurrence of many diseases including immuno-allergic diseases. In the context of the monitoring of the microbiological quality of air in indoor spaces, this thesis aims to provide first design elements of an individual diagnostic device dedicated to the exposure assessment of allergenic bio-contaminants focusing in particular on airborne fungal pollution. This research relies on the technical and scientific expertise of CSTB, ESIEE Paris and Université Paris-Est for fungal detection, miniaturization of measurement instrumentation and aerosol physics. Thus, this work is built around a system architecture based on three main elements: the capture and selection of particles according to their surface physical and chemical properties, the particles mass quantification and the identification of the nature of the particle using chemical analysis. These elements relate to many topics covered during the thesis work. In this way, the first topic consists in studying the adhesion of conidia to surfaces to better understand the determinants of this physical phenomenon and evaluate the energies involved. Subsequent results were used during a second stage of this work, to design a MEMS-type silicon microbalance considering the particle-resonator interaction. By this mean the issue was to solve some scientific challenges identified in the literature, such non-uniform sensitivity over the entire device surface or nonlinear frequency responses due to the added mass. Such an approach has also allowed evaluating the performance expected for such sensors. The last aspect of this research focused on the identification of biological airborne particles chemically combining pyrolysis of biological entities of interest, and gas chromatography and mass spectrometry (Py-GC/MS). On this occasion, a collaborative work engaged with the "Réseau National de Surveillance Aérobiologique" allowed to experience the technological solution and our methodology since another class of particles was considered: pollens. The analysis of volatile organic compounds obtained from Py-GC/MS characterization of micro-fungi and pollens demonstrated the existence of a specific chemical signature for each biological particle class. Thereafter, it was then possible to establish a variety of chemical markers lists for phyla and different species of the contaminants studied. The relevance of these markers has been further tested in an in-situ assay

Dans un monde technologique en pleine mutation, le nombre d’appareils connectés explose et le domaine des télécommunications doit suivre le rythme en offrant une connectivité toujours plus robuste et fiable, tout en assurant une emprunte énergétique la plus faible possible. Les nouvelles générations de technologies sans fils mobiles (la 5G aujourd’hui et la 6G demain) cherchent ainsi à exploiter de nouvelles bandes de fréquences pour éviter la saturation du spectre radiofréquence (RF) actuel. Dans ce contexte, la communication sans fil par voie optique (Optical Wireless Communication - OWC) est une solution notamment pour les environnements intérieurs. D’autre part, l’utilisation de cellules et modules photovoltaïques pour la récupération d’énergie ambiante est étudiée actuellement pour la réception de données par voie optique. Ce concept récent associant des expertises interdisciplinaires dans les domaines de l’énergie et des télécommunications permet d’envisager l’alimentation en énergie des dispositifs communicants de l’internet des objets (IoT), tout en leur apportant une fonctionnalité de réception OWC. Ce travail décrit ainsi les principes de base de la technologie OWC et propose un état de l’art synthétique sur l’utilisation de photorécepteurs photovoltaïques pour cet usage innovant.