Tesi: "Données bâtiments"

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Nguyen, Alexandre Huu Tam. "Modélisation du parc de bâtiments du secteur tertiaire et simulation énergétique." Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2021. http://www.theses.fr/2021UPSLM005.

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Abstract (sommario):

L’efficacité énergétique et la décarbonation des usages de l’énergie dans le secteur du bâtiment constituent un enjeu stratégique dans le cadre de la transition écologique en France. En 2019, le parc de bâtiments français représente 45% de la consommation finale d’énergie, le secteur tertiaire à lui seul compte pour 17%. La consommation d’énergie des bâtiments du secteur tertiaire et ses déterminants sont très peu documentés. La représentation du parc de bâtiments tertiaire français est aujourd’hui essentiellement basée sur des estimations de surface chauffée segmentées selon les activités économiques et l’énergie de chauffage. Ceci rend impossible la représentation de l’extrême hétérogénéité du secteur tertiaire. La difficulté majeure est liée au manque de données et d’études sur ce secteur. Ce travail vise à réconcilier différentes sources de données facilement accessibles pour modéliser le parc tertiaire, ses consommations et sa courbe de charge. La méthode développée permet de représenter le parc sous forme d’une collection de bâtiments dont chaque individu est caractérisé de manière techno-explicite par sa surface, ses caractéristiques constructives et thermiques, ses occupants, son secteur d’activité principal et ses équipements. Cette méthode permet la prise en compte des singularités du lien bâti-système-occupant qui participent à l’hétérogénéité du parc tertiaire. La méthodologie est conçue pour être applicable à tout territoire en France métropolitaine. Les résultats de modélisation des surfaces et de simulation de la consommation d’énergie ont ainsi pu être comparés aux sources existantes pour la région Île-de-France. Deux applications de la méthode sont présentées : l’étude du gisement d’économie d’énergie du secteur tertiaire de la région Île-de-France, et celle de l’autoconsommation photovoltaïque du secteur tertiaire pour la métropole d’Orléans Energy efficiency and decarbonation of energy use in the building sector is a strategic issue of the ecological transition in France. In 2019, the French building stock accounts for 45% of the final energy consumption, with the tertiary sector alone accounting for about one third of this or 17% of national consumption. The energy consumption of the tertiary stock and its determining factors are poorly documented. Existing tertiary stock models are mostly based on an aggregated representation of the total heated surface of the building stock subdivided by its economic activity and heating energy fuel. This aggregation makes it impossible to represent the extreme heterogeneity of the sector. This work aims at reconciling different accessible databases to establish a tertiary building stock model, its consumption and its load curve. The developed method allows to represent the building stock as a collection of buildings, in which each of them is characterized individually in terms of area, constructive and thermal characteristics, occupants, main activity sector and equipment. This method allows to take account of the link between building, system and occupancy, which contributes to the heterogeneity of the tertiary sector. The methodology is designed to be applicable to any territory in metropolitan France. The results of surface area modelling and energy consumption simulation could thus be compared with existing references for the Île-de-France region. Two applications of the method are presented: the study of the energy saving potential of the tertiary sector in the Île-de-France region, and the study of photovoltaic self-consumption in the tertiary sector for the agglomeration of Orleans

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JAMET, Olivier. "Comparaison Vecteurs-Images pour la détection des changements des bâtiments d'une base de données topographiques." Phd thesis, Télécom ParisTech, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005662.

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Abstract (sommario):

Cette thèse s'attache à l'étude de la détection des changements du thème bâti, par comparaison automatique d'une base de données à un couple de photographies aériennes, en vue d'éviter l'examen visuel par un opérateur d'une partie des scènes traitées. La démarche adoptée propose une comparaison géométrique de la base de données avec les extractions 3D issues de l'appariement d'un couple d'images récent, et tente d'en assurer la fiabilité par une modélisation de l'incertitude des données utilisées. L'extraction d'information 3D sur le couple d'images fait l'objet d'une approche formelle qui conduit à la proposition d'un algorithme original permettant la mise en concurrence de solutions contradictoires, et la qualification des points extraits en 3D par une probabilité qui reflète l'ambiguité de la décision. Cette probabilité est utilisée conjointement à une modélisation sommaire de l'incertitude des données topographiques pour construire des indicateurs de changement dans le cadre de la théorie des croyances de Dempster-Shafer. Les modèles proposés sont évalués par rapport à des données réelles, tant en ce qui concerne la modélisation de l'appariement elle-même, que l'ensemble de la modélisation de l'incertitude, dont l'apport à la détection des changements est étudié dans le cadre du contrôle de l'emprise planimétrique du bâti de la Base de Données Topographiques nationale française.

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Jamet, Olivier. "Comparaison vecteurs-images pour la détection des changements des bâtiments d'une base de données topographiques." Paris, ENST, 1998. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00005662.

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Abstract (sommario):

La mise à jour des données topographiques par voie photogrammetrique reste un processus couteux, même en présence d'évolutions faibles, en raison du temps nécessaire au contrôle des données existantes, qui porte sur l'intégralité de la zone traitée. Cette thèse s'attache à l'étude de la détection des changements du thème bati, par comparaison automatique d'une base de données à un couple de photographies aériennes, en vue d'éviter l'examen visuel par un opérateur d'une partie des scènes traitées. La démarche adoptée propose une comparaison géométrique de la base de données avec les extractions 3d issues de l'appariement d'un couple d'images récent, et tente d'en assurer la fiabilité par une modélisation de l'incertitude des données utilisées. Le contrôle de l'incertitude des extractions 3d est abordé par l'intermédiaire d'une étude formelle de processus d'appariement ligne à ligne. Ce cadre restreint permet de proposer une représentation de l'ensemble des possibles sous la forme d'un graphe oriente dont les nuds sont les extrema locaux d'une mesure de ressemblance locale. Les conditions de définition d'une loi de probabilité normalisée sur cette structure sont mises en évidence. Ces contraintes conduisent à la proposition d'un algorithme ad hoc original, qui permet, de manière automatique, de qualifier les nuds du graphe par une probabilité reflétant l'ambiguïté de la decision. Ces résultats sont associes à l'analyse de l'incertitude de la base de données pour donner une expression formelle a la comparaison des deux sources dans le cadre de la théorie des croyances de dempster-shafer. Les modelés proposes sont évalues par rapport à des données réelles, tant en ce qui concerne la modélisation de l'appariement elle-même, que l'ensemble de la modélisation de l'incertitude, dont l'apport à la détection des changements est étudié dans le cadre du contrôle de l'emprise planimétrique du bati de la base de données topographiques nationale française.

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Amadou, Kountché Djibrilla. "Localisation dans les bâtiments des personnes handicapées et classification automatique de données par fourmis artificielles." Thesis, Tours, 2013. http://www.theses.fr/2013TOUR4021/document.

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Abstract (sommario):

Le concept du « smart » envahit de plus en plus notre vie quotidienne. L’exemple type est sans doute le smartphone. Celui-ci est devenu au fil des ans un appareil incontournable. Bientôt, c’est la ville, la voiture, la maison qui seront « intelligentes ». L’intelligence se manifeste par une capacité d’interaction et de prise de décision entre l’environnement et l’utilisateur. Ceci nécessite des informations sur les changements d’états survenus des deux côtés. Les réseaux de capteurs permettent de collecter ces données, de leur appliquer des pré-traitements et de les transmettre aux applications. Ces réseaux de par certaines de leurs caractéristiques se rapprochent de l’intelligence collective, dans le sens, où des entités de faibles capacités se coordonnent automatiquement, sans intervention humaine, de façon décentralisée et distribuée pour accomplir des tâches complexes. Ces méthodes bio-inspirées ont servi à la résolution de plusieurs problèmes, surtout l’optimisation, ce qui nous a encouragé à étudier la possibilité de les utiliser pour les problèmes liés à l’Ambient Assisted Living ou AAL et à la classification automatique de données. L’AAL est un sous-domaine des services dits basés sur le contexte, et a pour objectifs de faciliter la vie des personnes âgées et handicapées dans leurs défis quotidiens. Pour ce faire, il détermine le contexte et, sur cette base, propose divers services. Deux éléments du contexte nous ont intéressé : le handicap et la position. Bien que la détermination de la position (localisation, positionnement) se fasse à l’extérieur des bâtiments avec des précisions très satisfaisantes, elle rencontre plusieurs difficultés à l’intérieur des bâtiments, liées à la propagation des ondes électromagnétiques dans les milieux difficiles, aux coûts des systèmes, à l’interopérabilité, etc. Nos travaux se sont intéressés au positionnement des personnes handicapées à l’intérieur de bâtiments en utilisant un réseau de capteurs afin de déterminer les caractéristiques de l’onde électromagnétique (puissance, temps, angle) pour estimer la position par méthodes géométriques (triangulation, latération), méthodes de fingerprinting (k plus proches voisins), par des filtres baysiens (filtre de Kalman). L’application est d’offrir des services types AAL tel que la navigation. Nous avons élargi la notion de réseau de capteurs pour prendre en compte tout appareil capable d’émettre et de recevoir une onde électromagnétique et se trouvant dans l’environnement. Nous avons aussi appliqué l’algorithme API sur la classification automatique de données. Enfin, nous avons proposé une architecture à middleware pour la localisation indoor The concept of « smart » invades more and more our daily life. A typical example is the smartphone, which becames by years an essential device. Soon, it’s the city, the car and the home which will become « smart ». The intelligence is manifested by the ability for the environment to interact and to take decisons in its relationships with users and other environments. This needs information on state changes occurred on both sides. Sensor networks allow to collect these data, to apply on them some pre-processings and to transmit them. Sensor network, towards some of their caracteristics are closed to Swarm Intelligence in the sense that small entities with reduced capababilities can cooperate automatically, in unattended, decentralised and distributed manner in order to accomplish complex tasks. These bio-inspired methods have served as basis for the resolution of many problems, mostly optimization and this insipired us to apply them on problems met in Ambient Assisted Living and on the data clustering problem. AAL is a sub-field of context-aware services, and its goals are to facilitate the everyday life of elderly and disable people. These systems determine the context and then propose different kind of services. We have used two important elements of the context : the position and the disabilty. Although positioning has very good precision outdoor, it faces many challenges in indoor environments due to the electromagnetic wave propagation in harsh conditions, the cost of systems, interoperabilty, etc. Our works have been involved in positioning disabled people in indoor environment by using wireless sensor network for determining the caracteristics of the electromagnetic wave (signal strenght, time, angle) for estimating the position by geometric methods (triangulation, lateration), fingerprinting methods (k-nearest neighbours), baysiens filters (Kalman filter). The application is to offer AAL services like navigation. Therefore we extend the definition of sensor node to take into account any device, in the environment, capable of emiting and receiving a signal. Also, we have studied the possibility of using Pachycondylla Apicalis for data clustering and for indoor localization by casting this last problem as data clustering problem. Finally we have proposed a system based on a middleware architecture

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Ménézo, Christophe. "Contribution à la modélisation du comportement thermique des bâtiments par couplage de modèles réduits." Lyon, INSA, 1999. http://www.theses.fr/1999ISAL0017.

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Abstract (sommario):

Dans le domaine de la thermique du bâtiment, la modélisation fait face à un accroissement de la complexité des systèmes. En effet, l'évolution des capacités de résolution des machines accompagne celle des logiciels mis à la disposition des ingénieurs. Les logiciels d'aide à la conception destinés aux bureaux d'études en thermique du bâtiment, couplés à des interfaces de type CAO, vont bientôt permettre le traitement fin d'études importantes. La géométrie complexe des bâtiments fait que, dans un tel contexte de modélisation, l'ensemble des phénomènes de conduction, de rayonnement et de transferts de chaleur liés aux transferts de masse, en régime dynamique, entraîne la résolution de systèmes de très grandes tailles. Ce constat nous a conduit à la proposition de l11. . . Mise en œuvre de techniques de réduction de modèle de connaissance afin de parvenir à un compromis entre la précision des modèles et les capacités des moyens informatiques dont les concepteurs disposent. La caractérisation des mécanismes de couplage des systèmes thermiques est indispensable pour réduire les volumes de calculs. Cette analyse conduit à la décomposition du système bâtiment en composants thermiques élémentaires et rend possible la réduction de modèles locaux. Fondée sur une approche modale, les techniques de réduction, issues du domaine de l'automatique, sont bien adaptées au traitement des modèles de connaissance linéaires associés aux phénomènes de conduction. Ce travail porte donc plus particulièrement sur la réduction des modèles associés à l'enveloppe des bâtiments. Deux stratégies de couplage aux autres modes de transferts de chaleur sont ensuite analysées en fonction du niveau de modélisation envisagé. La stratégie permettant d'intégrer les non linéarités des conditions aux limites des modèles locaux est validée sur la modélisation du comportement énergétique d'une cellule expérimentale à l'échelle 1. Ce travail s'ouvre, en termes de perspectives à l'intégration de modèles simplifiés d'aéraulique (modèles zonaux) dans les codes de calculs généraux du comportement thermo-aéraulique des bâtiments In the field of building• physics, modeling needs to face more and more complex systems. Indeed, improvement in machine resolution capacities follows software improvement. Assisted computation software dedicated to study offices in buildings thermal will soon allow precise processing of important studies. In relation to the diversity of building geometry and their huge space, the ensemble of conduction and radiation phenomenon, combined with heat transfers linked to mass transfers in dynamic behavior, lead to resolution of systems of major complexity. This led us to set up reduction tools of state models in order to get a compromise between precision and availability in computation capacities. Characterization of thermal coupling mechanisms is indispensable for reducing computation time. This approach drives to a decomposition of the building system in thermal elementary components and allows local models reduction. Based on a modal analysis, the reducing techniques, originating from automation field, fit well with linear models associated with conduction phenomenon. This work mainly deals with reduction models associated with buildings' envelop. Two strategies of coupling with the other heat transfer modes are then studied as a function of modeling level. The strategy allowing the integration of non-linear limit conditions of local models is validated with the energetic behavior of an experimental cell to scale. This work opens perspectives for the integration of simplified models of mass transfers (zonal models), in the general calculation codes dedicated to the global comportment of buildings

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Silhadi, Kamal. "Intégration des systèmes experts en conception assistée par ordinateur des bâtiments d'habitation." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0083.

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Abstract (sommario):

L'objectif de cette thèses est de montrer l'intérêt et l'apport des systèmes experts en CAO Bâtiment. La conception est un exercice de nature complexe. Aussi, pour y répondre, il a fallu organiser le processus de conception, compte tenu du fait que l'on ne peut élaborer de solution optimale mais seulement un satisfectum. Dans le cadre de cette problématique, les sysrèmes informatiques d'aide à la conception se révèlent très intéressant. Mais les systèmes accueils de CAO restent limités à des fonctions de représentation et de validation du projet. Ceci permettrait d'améliorer la qualité finale des projets. L'introduction de SE permettrai d'apporter un certain degré d'intelligence aux systèmes de CAO. En particulier, on pourrait améliorer l'interface homme-machine en lui apportant ainsi un caractère déductif. Cette idée fût à l'origine de la création du système X2A SE objet de notre étude. Celui-ci intègre des systèmes experts de deux types : - interface « intelligentes » ou « déductives », - des outils d'évaluation dits intelligents pouvant réaliser des calculs suivant des méthodes empiriques. Ils s'intègrent à un environnement de CAO classique. Mais peuvent aussi être utilisés de manière autonome. Nous nous sommes surtout attachés à développer l'aspect thermique de ces outils [The aim of that thesis is to show the benefits of integrated expert systems in Computer Aided Dwellin Design (CADD) systems. Design is an intricate ill-strcutrure problem. So, because of that complexity, rhe designers organise tehmselves and th design process in oreder to fnd what HA SIMON told the « Satisfectum » : a ssatisficing solution to design problem but not an optimum. But actually the CADD systems are lilited to the representation (calculation, lay outs, …) of the project under design. By integrating expert systems, CADD system will get a king of « intelligence » and will have a better understanding of the users needs. In order to verify that idea, a new CADD system has been built : X2A-SE. It incudes two kinds of expert systems : - deductive on « intelligent » interfaces between designers and classical CADD tools, - heuristic evaluation tools for aproximated calculations. These expert systems have been intregated to a classical CADD system. But they can also work alone out of that system. In our work we have developped the thermal design components of those tolls. ]

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Arantes, Laëtitia. "L'intégration des données énergétiques dans la conception architecturale située." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00965670.

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Abstract (sommario):

Ce travail est une réflexion prospective sur la densification verticale de la ville par la tour d'habitation. Trois échelles sont considérées : le bâtiment seul (objet), la composition de sa façade et son insertion urbaine (bâtiment situé). Le parti pris est de n'examiner que le seul critère énergétique. Sont réalisées trois séries d'études " morpho-énergétiques " : 1 - une étude sur l'influence énergétique de la morphologie d'un bâtiment " objet " : l'objectif est de développer un outil d'évaluation simplifiée de la performance énergétique totale des bâtiments résidentiels. 2 - une extension du précédent modèle en insérant le bâtiment dans un morceau de ville : l'objectif est d'identifier l'influence des configurations urbaines sur leur performances énergétiques, à l'aide d'un outil d'optimisation par algorithmes génétiques. 3 - l'étude d'une nouvelle démarche de conception et de rénovation des bâtiments à travers le concept Core-Skin-Shell : l'objectif est d'évaluer l'intérêt énergétique d'une décomposition fonctionnelle du bâtiment.

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Pellerin, Denis. "Etude et réalisation d'un système de transmission d'informations dans les bâtiments par couplage électromagnétique sur les réseaux de canalisations métalliques." Lyon, INSA, 1988. http://www.theses.fr/1988ISAL0051.

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Abstract (sommario):

Notre étude, proposée par le Centre de Recherche de ELF à Solaize (CRES), a porté sur la transmission d'informations utilisant comme support physique les canalisations métalliques présentes dans les bâtiments et l'application à la gestion de l'eau chaude sanitaire. Elle a conduit, pour répondre à notre cahier des charges, au choix d'une solution par couplage électromagnétique dont les performances dépendent étroitement de la structure des réseaux de canalisations. Afin d'étudier la faisabilité et les performances pour chaque site, nous avons proposé une modélisation. Et développé une simulation sur micro-ordinateur. Le système, appelé TUBENET, que nous avons conçu et réalisé permet l'échange de données numériques entre un poste central et des transmetteurs autonomes en énergie et disposés en différents points d'un bâtiment à travers les réseaux de canalisations. La prern1ere version a permis de réaliser des expérimentations dans l'habitat collectif et individuel et de valider notre simulation. L'autre, bâtie autour d'un microcontrôleur, est un prototype à vocation industrielle qui ouvre des perspectives pour la transmission de données plus élaborées (commande d'actionneurs). Le système TUBENET a fait l'objet d'une étude de compatibilité électromagnétique.

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Macher, Hélène. "Du nuage de points à la maquette numérique de bâtiment : reconstruction 3D semi-automatique de bâtiments existants." Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAD006/document.

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Abstract (sommario):

La création d'une maquette numérique d'un bâtiment existant nécessite le relevé du bâtiment. Le scanner laser terrestre est largement utilisé pour atteindre cet objectif. Il permet d'obtenir la géométrie des objets sous forme de nuages de points. Il fournit une grande quantité de données précises de manière très rapide et avec un niveau élevé de détails. Malheureusement, le passage du nuage de points à la maquette numérique reste actuellement largement manuel en raison du volume important de données et des processus qui sont difficiles à automatiser. Cette démarche est chronophage et source d'erreurs. Un défi majeur aujourd'hui est donc d'automatiser le processus menant à la reconstruction 3D de bâtiments existants à partir de nuages de points. L'objectif de cette thèse est de développer une chaîne de traitements permettant d'extraire automatiquement le maximum d'informations du nuage de points d'un bâtiment en vue d'intégrer le résultat dans un logiciel de BIM The creation of an as-built BIM requires the acquisition of the as-is conditions of existing buildings. Terrestrial laser scanning (TLS) is widely used to achieve this goal. Indeed, laser scanners permit to collect information about object geometry in form of point clouds. They provide a large amount of accurate data in a very fast way and with a high level of details. Unfortunately, the scan-to-BIM process remains currently largely a manual process because of the huge amount of data and because of processes, which are difficult to automate. It is time consuming and error-prone. A key challenge today is thus to automate the process leading to 3D reconstruction of existing buildings from point clouds. The aim of this thesis is to develop a processing chain to extract the maximum amount of information from a building point cloud in order to integrate the result in a BIM software

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Mecharnia, Thamer. "Approches sémantiques pour la prédiction de présence d'amiante dans les bâtiments : une approche probabiliste et une approche à base de règles." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2022. http://www.theses.fr/2022UPASG036.

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Abstract (sommario):

De nos jours, les Graphes de Connaissances sont utilisés pour représenter toutes sortes de données et ils constituent des ressources évolutives, interopérables et exploitables par des outils d’aide à la décision. Le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) a été sollicité pour développer un outil d'aide à l'identification des matériaux contenant de l'amiante dans les bâtiments. Dans ce contexte, nous avons créé et peuplé l'ontologie ASBESTOS qui permet la représentation des données des bâtiments et les résultats des diagnostics réalisés en vue de détecter la présence d’amiante dans les produits utilisés. Nous nous sommes ensuite basés sur ce graphe de connaissance pour développer deux approches qui permettent de prédire la présence d’amiante dans les produits en l’absence de la référence du produit commercialisé effectivement utilisé.La première approche, nommée approche hybride, se base sur des ressources externes décrivant les périodes où les produits commercialisés sont amiantés pour calculer une probabilité d’existence d’amiante dans un composant du bâtiment. Cette approche traite les conflits entre les ressources externes, et l’incomplétude des données répertoriées en appliquant une approche de fusion pessimiste qui ajuste les probabilités calculées en utilisant un sous-ensemble de diagnostiques.La deuxième approche, nommée CRA-Miner, s’inspire de méthodes de programmation logique inductive (PLI) pour découvrir des règles à partir du graphe de connaissances décrivant les bâtiments et les diagnostics d'amiante. La référence des produits spécifiques utilisés lors de la construction n'étant jamais spécifiée, CRA-Miner considère les données temporelles, la sémantique de l'ontologie ASBESTOS, les types de produits et les informations contextuelles telles que les relations partie-tout pour découvrir un ensemble de règles qui pourront être utilisées pour prédire la présence d'amiante dans les éléments de construction.L’évaluation des deux approches menées sur l'ontologie ASBESTOS peuplée avec les données fournies par le CSTB montrent que les résultats obtenus, en particulier quand les deux approches sont combinées, sont tout à fait prometteurs Nowadays, Knowledge Graphs are used to represent all kinds of data and they constitute scalable and interoperable resources that can be used by decision support tools. The Scientific and Technical Center for Building (CSTB) was asked to develop a tool to help identify materials containing asbestos in buildings. In this context, we have created and populated the ASBESTOS ontology which allows the representation of building data and the results of diagnostics carried out in order to detect the presence of asbestos in the used products. We then relied on this knowledge graph to develop two approaches which make it possible to predict the presence of asbestos in products in the absence of the reference of the marketed product actually used.The first approach, called the hybrid approach, is based on external resources describing the periods when the marketed products are asbestos-containing to calculate the probability of the existence of asbestos in a building component. This approach addresses conflicts between external resources, and incompleteness of listed data by applying a pessimistic fusion approach that adjusts the calculated probabilities using a subset of diagnostics.The second approach, called CRA-Miner, is inspired by inductive logic programming (ILP) methods to discover rules from the knowledge graph describing buildings and asbestos diagnoses. Since the reference of specific products used during construction is never specified, CRA-Miner considers temporal data, ASBESTOS ontology semantics, product types and contextual information such as part-of relations to discover a set of rules that can be used to predict the presence of asbestos in construction elements.The evaluation of the two approaches carried out on the ASBESTOS ontology populated with the data provided by the CSTB show that the results obtained, in particular when the two approaches are combined, are quite promising

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Basselin, Justine. "Reconnaissance de bâtiments à partir de nuages de points 3D." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2022. http://www.theses.fr/2022LORR0241.

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Abstract (sommario):

La numérisation d'objets réels est de plus en plus utilisée dans des domaines tels que l'urbanisme, l'architecture, la gestion des catastrophes et la sécurité intérieure. Des outils d'acquisition tels que les scanners aériens de détection et de télémétrie par la lumière (LiDAR) permettent de produire des représentations numériques de villes entières sous la forme de nuages de points 3D échantillonnant les surfaces des objets dans l'environnement. Malgré le haut degré de maturité atteint par les techniques de numérisation, les solutions informatiques efficaces pour le prétraitement et la reconstruction à partir de ces mesures sont rares et mal adaptées à la complexité de l'environnement. Aujourd'hui, le processus de création d'un modèle numérique à partir de ces données est long, fastidieux et essentiellement manuel. Dans ce processus de rétroconception, l'opérateur humain dessine manuellement les éléments du modèle 3D au plus près du nuage de points. Bien que des efforts importants aient été déployés pour développer des méthodes automatiques et semi-automatiques, qui apparaissent actuellement sur le marché, aucune solution proposée jusqu'à présent ne répond à toutes les exigences industrielles en termes de précision, d'exactitude et d'efficacité. En effet, la reconstruction de modèles de bâtiments en 3D est une tâche complexe qui nécessite un flux de travail composé de plusieurs étapes de traitement telles que la classification, l'extraction de contours, la segmentation, la reconnaissance de caractéristiques, la génération et la vérification d'hypothèses, la modélisation et la construction géométriques, l'ajustement et le raffinement. De plus, les modèles reconstruits doivent respecter un certain nombre de contraintes structurelles (planéité des segments de toit, arêtes de toit horizontales, symétrie, etc. Malgré les connaissances acquises, il existe encore un nombre important de problèmes non résolus provenant de : lacunes dans les données (dues à des occlusions ou à des réflexions et absorptions indésirables) ; bruit et valeurs aberrantes ; résolution limitée et densité de points variable ; grande variabilité et complexité des formes de bâtiments dans les zones urbaines, pour n'en nommer que quelques-uns. Dans ce travail, nous abordons le problème particulier de la construction (création) de modèles de toit 3D polygonaux à partir de données ponctuelles LIDAR préalablement classées Digitization of real-world objects is increasingly used in fields such as urban planning, architecture, disaster management, and homeland security. Acquisition tools such as Light Detection and Ranging (LiDAR) airborne scanners are used to produce digital representations of entire cities in the form of 3D point clouds sampling the surfaces of objects in the environment. Despite the high degree of maturity reached by the digitizing techniques, efficient computing solutions for pre-processing and reconstruction from these measurements are scarce and poorly adapted to the complexity of the environment (complex structures of buildings and entire cities). Today, the process of creating a digital model from these data is time-consuming, tedious, and essentially manual. In this reverse engineering process, the human operator manually draws the elements of the 3D model as close as possible to the point cloud. Although significant efforts have been made to develop automatic and semi-automatic methods, which are currently appearing on the market, no solution proposed so far meets all industrial requirements in terms of precision, accuracy and efficiency. Indeed, the reconstruction of 3D building models is a complex task that requires a workflow composed of several processing steps such as classification, contour extraction, segmentation, feature recognition, hypothesis generation and verification, geometric modeling and construction, adjustment and refinement. In addition, the reconstructed models must meet a number of structural constraints (flatness of roof segments, horizontal roof edges, symmetry, etc.). Despite the knowledge gained, there are still a significant number of unsolved problems arising from : data gaps (due to occlusions or unwanted reflections and absorptions) ; noise and outliers ; limited resolution and variable point density ; high variability and complexity of building shapes in urban areas, to name a few. In this work, we address the particular problem of constructing (creating) polygonal 3D roof models from previously classified LIDAR point data

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Afra, Hamid. "Identification du comportement sismique de bâtiments à partir de leurs réponses accélérométriques." Marne-la-vallée, ENPC, 1991. http://www.theses.fr/1991ENPC9111.

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Abstract (sommario):

L’objectif de cette thèse est le développement et la mise au point de méthodes d’identifications pour déterminer des modèles de comportement dynamique de bâtiments. La stratégie utilisée est l’étude en vraie grandeur, à partir des réponses accélérométriques mesurées sur des bâtiments lors des séismes californiens récents. Les données accélérométriques ont été récupérées à partir du programme C. S. M. I. P. (California Strong Motion Instrumentation Program). La première partir de ce travail traite de l’identification de modèles de comportement linéaire plan. Dans le premier chapitre, nous décrivons brièvement les données accélérométriques que nous analysons ensuite assez simplement et nous donnons pour un bâtiment une estimation des fréquences propres de vibration, des formes modales des mouvements de torsion et de rotation rigide. Dans le deuxième chapitre, nous présentons une méthodologie générale permettant d’identifier les paramètres d’un modèle de comportement présupposé. Une méthode d’identification développée en domaines temporel et fréquentiel, est appliquée sur 25 bâtiments. Deux modèles d’amortissement visqueux et hystérétique sont examinés. Les résultats obtenus sont comparés à ceux prédits par les règlements parasismiques américains. Le modèle de comportement linéaire s’est révélé insuffisant pour représenter correctement les réponses de certains bâtiments ayant enregistré des niveaux d’accélération importants. La deuxième partie de ce travail s’intéresse donc à la détection, la caractérisation et l’identification des non-linéarités. Une représentation non paramétrique du système en séries de Wiener permet de quantifier ces non-linéarités. La caractérisation des non-linéarités se fait à l’aide d’une analyse modale utilisant une fenêtre temporelle mobile. L’évolution temporelle des paramètres identifiés permet en particulier de discerner une éventuelle dégradation de la rigidité. Une tentative d’identification de modèles de comportement non linéaires est ensuite présentée. Parmi les modèles di viscoplasticité et d’endommagement examinés, le dernier modèle reproduit correctement le phénomène de dégradation de la rigidité. Une représentation des forces internes par polynômes de Chebyshev est également utilisée The aim of this study is to develop and achieve identification methods for determining dynamic behaviour models of buildings. The strategy use dis the full scale study, from earthquake records measured within buildings during recent Californian earthquakes. The accelerometric records were recovered from the C. S. M. I. P. Program (California Strong Motion Instrumentation Program). The first part of this resarch concerns the identification of linear planar behaviour models. In the first chapter, the accelerometric records are briefly described and then simply analysed and we give for one building an estimation of its vibration frequencies, modal shapes, torsional and rocking motions. In the second chapter, a general methodology is presented to identify the parameters of the assumed behaviour model. An identification method is developed in time and frequency domains and then applied to 25 buildings. Two models with viscous and hysteretic damping are tested. The results obtained are compared with those predicted by the American seismic design codes. The linear behaviour model is revealed to be inadequate to well reproduce the responses of some buildings whih recorded important acceleration levels. The second part of this study deals with the detection, the characterization and the identification of non-linearities. A non parametric representation of the system by Wiener series is used to quantify the part of non-linearities in the global response. Thses non-linearities are characerised by using a modal analysis technique within a moving time window. The time variation of the identified parameters allows to detect an eventual stiffness degradation. An attempt of identification of non linear behaviour models is then presented. Among the examined viscoplasiticy and damage models, the last model reproduce accurately the stiffness degradation phenomenon. An approximation of the restoring forces by Chebyshev polynomials is also used

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Frédéricque, Benoit. "Saisie photogrammétrique multi-représentation de bâtiments : une approche Semi-Automatisée Initialisée et Supportée par l'Intervention humainE." Doctoral thesis, Université Laval, 2008. http://hdl.handle.net/20.500.11794/19747.

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Abstract (sommario):

Le peuplement de BDRM-3D (Bases de Données à Représentation Multiple 3D) est de plus en plus requis pour supporter des applications avancées de cartographie sur demande et d’analyse décisionnelle géospatiale. Cette thèse présente une nouvelle approche de saisie photogrammétrique en représentation multiple visant à peupler une BDRM-3D de bâtiments. L’approche proposée est nommée approche SAISIE car elle est Semi-Automatique, Initialisée et Supportée par l’Intervention humainE. Elle traite simultanément l’extraction des Géométries Détaillées (GD) et des Géométries Simplifiées (GS). Elle s’appuie notamment sur les nouveaux concepts de Patron d’Acquisition en Représentation Multiple et d’« Instance Driven SASS » (Sélection et Gestion des Algorithmes, des Sources et des Réglages gérée au niveau de l’instance) afin d’améliorer la performance des traitements automatiques mis en œuvre. Ces deux concepts ont été introduits lors de cette recherche. Le concept de PARM résulte du rapprochement des concepts de patron géométrique (introduit pour supporter la généralisation) et de modèle paramétrique (introduit pour supporter la saisie photogrammétrique). Deux nouveaux algorithmes de reconnaissance de forme, l’un traitant de la détermination automatique des paramètres d’implantation de patrons géométriques 3D et l’autre de l’extraction automatique des emprises au sol de bâtiments, ont par ailleurs été introduits lors de la réalisation de cette thèse. L’approche SAISIE ainsi que les concepts et algorithmes proposés pour la supporter ont été mis en œuvre et expérimentés sur quatre sites de tests couvrant plus de trois cent bâtiments. Les résultats obtenus et l’expérience acquise lors des développements des prototypes nous ont permis d’établir une analyse de l’approche SAISIE ainsi que des recommandations pour les recherches futures. 3D MRDB (Multi Representation Data Base) population is more and more required to support advanced cartographical applications and advanced geospatial decisional analysis. This dissertation presents a new photogrammetric approach dedicated to multiple representation acquisition process to populate the buildings of a 3D MRDB. The proposed approach is named SAISIE (this French acronym matches with a semi-automatic acquisition process, initialized and supported by human intervention). The SAISIE approach tackles simultaneously the Detailed Geometries (DG) extraction and the Simplified Geometries (GS) extraction. This uses both the Multi-Representation Acquisition Pattern concept and the Instance Driven SASS concept (SASS : Selection of the Algorithms, Sources and Setting) to improve the process performance. These two new concepts have been introduced during this research. The MRAP concept stems from bridging together the geometric pattern concept (used to support generalisation process) and the parametric model (used to support the photogrammetric building extraction). Two new algorithms have also been introduced. The first one deals with the automatic implantation of 3D geometric pattern and the second one with the automatic extraction of building footprints. The SAISIE approach, the new concepts and the two new algorithms, have been implemented and tested with four test sites. These test sites cover more than three hundred buildings. Results analysis and several recommendations, based on our experimentation and experience, are proposed to conclude this dissertation.

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Tian, Ye. "Développement d'une méthode de géolocalisation à l'intérieur de bâtiments par classification des fingerprints GSM et fusion de données de capteurs embarqués." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066027/document.

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Abstract (sommario):

L’objet de cette thèse est l’étude de la localisation et de la navigation à l’intérieur de bâtiments à l’aide des signaux disponibles dans les systèmes mobiles cellulaires et, en particulier, les signaux GSM.Le système GPS est aujourd’hui couramment utilisé en extérieur pour déterminer la position d’un objet, mais les signaux GPS ne sont pas adaptés à la localisation en intérieurIci, la localisation en intérieur est obtenue à partir de la technique des «empreintes» de puissance des signaux reçus sur les canaux utilisés par les réseaux GSM. Elle est réalisée à l’échelle de la pièce. Une classification est effectuée à partir de machines à vecteurs supports et les descripteurs utilisés sont les puissances de toutes les porteuses GSM. D’autres capteurs physiques disponibles dans les téléphones portables fournissent des informations utiles pour déterminer la position ou le déplacement de l’utilisateur. Celles-ci, ainsi que la cartographie de l’environnement, sont associées aux résultats obtenus à partir des «empreintes» GSM au sein de filtres particulaires afin d’obtenir une localisation plus précise, et sous forme de coordonnées continues.Les résultats obtenus montrent que l’utilisation des seules empreintes GSM permet de déterminer la pièce correcte dans 94% des cas sur une durée courte et que les performances restent stables pendant plusieurs mois, de l’ordre de 80%, si les données d’apprentissage sont enregistrées sur quelques jours. L’association de la cartographie du lieu et des informations issues des autres capteurs aux données de classification permettent d’obtenir les coordonnées de la trajectoire du système mobile avec une bonne précision et une bonne fiabilité GPS has long been used for accurate and reliable outdoor localization, but it cannot operate in indoor environments, which suggests developing indoor localization methods that can provide seamless and ubiquitous services for mobile users.In this thesis, indoor localization is realized making use of received signal strength fingerprinting technique based on the existing GSM networks. A room is defined as the minimum location unit, and support vector machine are used as a mean to discriminate the rooms by classifying received signal strengths from very large number of GSM carriers. At the same time, multiple sensors, such as accelerometer and gyroscope, are widely available for modern mobile devices, which provide additional information that helps location determination. The hybrid approach that combines the GSM fingerprinting results with mobile sensor and building layout information using a particle filter provides a more accurate and fine-grained localization result.The results of experiments under realistic conditions demonstrate that correct room number can be obtained 94% of the time provided the derived model is used before significant received signal strength drift sets in. Furthermore, if the training data is sampled over a few days, the performance can remain stable exceeding 80% over a period of months, and can be further improved with various post-processing techniques. Moreover, including the mobile sensors allows the system to localize the mobile trajectory coordinates with high accuracy and reliability

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Tian, Ye. "Développement d'une méthode de géolocalisation à l'intérieur de bâtiments par classification des fingerprints GSM et fusion de données de capteurs embarqués." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066027.

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Abstract (sommario):

L’objet de cette thèse est l’étude de la localisation et de la navigation à l’intérieur de bâtiments à l’aide des signaux disponibles dans les systèmes mobiles cellulaires et, en particulier, les signaux GSM.Le système GPS est aujourd’hui couramment utilisé en extérieur pour déterminer la position d’un objet, mais les signaux GPS ne sont pas adaptés à la localisation en intérieurIci, la localisation en intérieur est obtenue à partir de la technique des «empreintes» de puissance des signaux reçus sur les canaux utilisés par les réseaux GSM. Elle est réalisée à l’échelle de la pièce. Une classification est effectuée à partir de machines à vecteurs supports et les descripteurs utilisés sont les puissances de toutes les porteuses GSM. D’autres capteurs physiques disponibles dans les téléphones portables fournissent des informations utiles pour déterminer la position ou le déplacement de l’utilisateur. Celles-ci, ainsi que la cartographie de l’environnement, sont associées aux résultats obtenus à partir des «empreintes» GSM au sein de filtres particulaires afin d’obtenir une localisation plus précise, et sous forme de coordonnées continues.Les résultats obtenus montrent que l’utilisation des seules empreintes GSM permet de déterminer la pièce correcte dans 94% des cas sur une durée courte et que les performances restent stables pendant plusieurs mois, de l’ordre de 80%, si les données d’apprentissage sont enregistrées sur quelques jours. L’association de la cartographie du lieu et des informations issues des autres capteurs aux données de classification permettent d’obtenir les coordonnées de la trajectoire du système mobile avec une bonne précision et une bonne fiabilité GPS has long been used for accurate and reliable outdoor localization, but it cannot operate in indoor environments, which suggests developing indoor localization methods that can provide seamless and ubiquitous services for mobile users.In this thesis, indoor localization is realized making use of received signal strength fingerprinting technique based on the existing GSM networks. A room is defined as the minimum location unit, and support vector machine are used as a mean to discriminate the rooms by classifying received signal strengths from very large number of GSM carriers. At the same time, multiple sensors, such as accelerometer and gyroscope, are widely available for modern mobile devices, which provide additional information that helps location determination. The hybrid approach that combines the GSM fingerprinting results with mobile sensor and building layout information using a particle filter provides a more accurate and fine-grained localization result.The results of experiments under realistic conditions demonstrate that correct room number can be obtained 94% of the time provided the derived model is used before significant received signal strength drift sets in. Furthermore, if the training data is sampled over a few days, the performance can remain stable exceeding 80% over a period of months, and can be further improved with various post-processing techniques. Moreover, including the mobile sensors allows the system to localize the mobile trajectory coordinates with high accuracy and reliability

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Hamieh, Ahmed. "Planification automatique de chemins à l'intérieur de bâtiments basée sur un modèle BIM." Thesis, Valenciennes, 2018. http://www.theses.fr/2018VALE0037/document.

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Abstract (sommario):

Plus de la moitié de la population mondiale vit aujourd’hui en zone urbaine et passe plus de 90 % de son temps à l’intérieur de bâtiments. Cette thèse propose un système, nommé BiMov, de planification automatique de chemin à l’intérieur de bâtiments, basé sur leur maquette numérique (un BIM au format IFC). Le processus consiste à exploiter les caractéristiques sémantiques, géométriques et topologiques des constituants du BIM afin de générer des graphes de navigation possible, en fonction du profil du navigant et de l’état conjoncturel d’accessibilité des espaces et transitions, dans lesquels le plus court chemin d’un point à un autre puisse être déterminé. BiMov s’appuie sur quatre modèles de données (1) un modèle de bâtiment déduit du BIM, qui représente et structure les caractéristiques essentielles du bâtiment en vue de la mobilité intérieure (2) un modèle de navigant à même de représenter ses caractéristiques d’encombrement, ses aptitudes aux déplacements horizontaux et verticaux ainsi que ses habilitations (3) un modèle de calendrier permettant de connaître l’état d’accessibilité des espaces et des transitions (4) un modèle de graphe sur trois niveaux de détails. Le niveau Macro représente un simple graphe de connectivité entre les espaces intérieurs voisins ; il permet aux architectes de vérifier leur conception architecturale en termes d’accessibilité. Le niveau Externe permet de connecter les espaces accessibles via leurs transitions horizontales ou verticales. Il est destiné aux navigants qui n’exigent pas un chemin détaillé pour se déplacer. Le niveau Interne intègre un maillage des espaces, en 2D pour la navigation au sol, en 3D pour la navigation de drones. Il est conçu pour considérer les obstacles intérieurs comme les meubles, les machines ou les équipements. Ce niveau est destiné aux navigants devant fiabiliser leur déplacement à l’intérieur des espaces, comme les manutentionnaires d’objets encombrants ou les robots mobiles. L’approche proposée a fait l’objet d’un développement informatique qui permet d’illustrer quelques scénarios de planification de chemin dans des modèles BIM d’origine externe à la thèse More than 50% of humans today live in urban areas and spend more than 90 % of their time indoor. This thesis suggests a system, called BiMov, dedicated to automatic path planning in complex building based on their digital mockup (a BIM in IFC format). The process consists in exploiting the semantic, geometric and topologic features of the constituents of a BIM, so as to generate navigation graphs, taking into account the profile of Navigants as well as the operational state of accessibility of spaces and transitions, for finally determining a shortest path. BiMov is based on 4 data models: (1) a building model deduced from the BIM that represents and structures the building features that are relevant for indoor mobility (2) a Navigant model capable to represent its bulk size, abilities for horizontal and vertical displacements and social habilitations (3) a calendar model representing the conjectural state of accessibility of spaces and transitions (4) a navigation graph model with three levels of detail: the Macro level represents a simple graph of connectivity between neighboring interior spaces. It is intended to help architects verify their architectural design in terms of accessibility. The Extern level is used to connect accessible spaces via their horizontal or vertical transitions. This level is intended for Navigants who do not require a detailed path. The Intern level integrates a meshing of each space: a 2D mesh for planar mobility or a 3D mesh for drones. This level is intended for Navigants like bulky objects handlers of mobile robots, needing to validate a reliable path within spaces containing furniture, machinery or equipment. The proposed approach was implemented in a prototype software that allows to illustrate different path planning scenarios in BIM models that were generated externally

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Adiaviakoye, Ladji. "Observatoire de trajectoire de piétons à l'aide d'un réseau de télémètre laser à balayage : application à l'intérieur des bâtiments." Thesis, Angers, 2015. http://www.theses.fr/2015ANGE0086.

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Abstract (sommario):

Dans la vie de tous les jours, nous assistons à des chorégraphies surprenantes dans les déplacements de foules de piétons. Les mécanismes qui sont à la base de la dynamique des foules humaines restent peu connus. Un des modes d’observation des piétons consiste à réaliser des mesures en conditions réelles (exemple : aéroport, gare, etc.). La trajectoire empruntée, la vitesse et l’accélération sont les données de base pour une telle analyse. C’est dans ce contexte que se placent nos travaux qui combinent étroitement observations en milieu naturel et expérimentations contrôlées. Nous avons proposé un système pour le suivi de plusieurs piétons dans un environnement fermé, à l’aide d’un réseau de télémètres lasers à balayage. Nous avons fait avancer l’état de l’art sur quatre plans.Premièrement, nous avons introduit une méthode de fusion automatique des données, permettant de discriminer les objets statiques (murs, poteaux, etc.) et aussi d’augmenter le taux de détection.Deuxièmement, nous avons proposé une méthode de détection non paramétrique basée sur la modélisation de la marche. L’algorithme estime la position du piéton, que celui-ci soit immobile ou en mouvement.Finalement, notre suivi repose sur la méthode Rao-Blackwell Monte Carlo Association de Données, avec la particularité de suivre un nombre variable de piétons.L’algorithme a été évalué quantitativement par des expériences de comportement social à différents niveaux de densité. Ces expériences ont eu lieu dans une école, près de 300 piétons ont été suivis dont une trentaine simultanément In everyday life, we witness surprising choreographies in the movements of crowds of pedestrians. The mechanisms that underlie the dynamics of human crowd dynamics remain poorly understood. One of the ways of observing pedestrians consists in taking measurements in real conditions (e. g. airport, station, etc.). The trajectory, speed and acceleration are the basic data for such an analysis. It is in this context that our work is placed, which closely combines observations in the natural environment with controlled experiments. We proposed a system for tracking multiple pedestrians in a closed environment using a network of scanning laser rangefinders. We have advanced the state of the art on four levels: first, we have introduced an automatic data fusion method to discriminate static objects (walls, poles, etc.) and also to increase the detection rate; second, we have proposed a non-parametric detection method based on walking modeling. The algorithm estimates the position of the pedestrian, whether stationary or moving, and finally, our monitoring is based on the Rao-Blackwell Monte Carlo Association Data Method, with the particularity of tracking a variable number of pedestrians, which was quantitatively evaluated by experiments in social behaviour at different levels of density. These experiments took place in a school, nearly 300 pedestrians were followed, about thirty of them simultaneously

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Colin, Clément. "Gestion et visualisation multiscalaire du territoire au bâtiment : Application à la Gestion et Maintenance assistée par Ordinateur." Electronic Thesis or Diss., Lyon 2, 2024. http://www.theses.fr/2024LYO20010.

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Abstract (sommario):

La ville et les objets qui la composent, comme les bâtiments, les réseaux d'eau, électriques ou routiers, agrémentent aujourd’hui de véritables jumeaux numériques toujours plus précis jouant un rôle important pour la compréhension des territoires. L’avènement de l'utilisation de Systèmes d'informations Géographiques (SIG), de Modèles des Données du bâtiments (BIM - Building Information Model) et de la ville (CII \ - City Information Model) a entrainé la création d'un nombre important de représentations géospatiales de ces objets urbains, constituées de données géométriques et sémantiques, structurées par de nombreux standards. Ces représentations apportent diverses informations thématiques et spatiales pour décrire ce que sont ces objets physiquement, fonctionnellement, et opérationnellement. Une meilleure compréhension de ces objets urbains peut être apportée par des applications permettant aux utilisateurs d'accéder, de visualiser et d'analyser ces objets urbains en utilisant ces différentes représentations.Dans cette thèse, nous nous intéressons à la navigation et visualisation interactive multiscalaire sur le web de multiples représentations d’un même objet. Nous prendrons en compte différents standards hétérogènes permettant la représentation de l'intérieur et de l'extérieur d’un bâtiment et d’une ville. Nos deux premières contributions permettent la création de vues navigables et contextuelles de ces représentations hétérogènes dans un même contexte web à l'aide d'approches reposant sur des méthodes d'intégration de données. Pour cela, nous proposons une méthodologie et un outil open-source, Py3DTilers, pour extraire, manipuler et visualiser la géométrie de données géospatiales, ainsi qu’une méthodologie d'intégration de données sémantiques basée modèle, afin de garantir que toutes les informations présentes dans ces données soient disponibles. Notre troisième contribution est la formalisation du concept de variant -instance ou ensemble d'instances représentants le même objet- et une proposition de son utilisation pour référencer et naviguer dans un ensemble de représentations d’un même objet. Enfin, notre dernière contribution s’intéresse au choix de la représentation géométrique à afficher d'un objet selon le contexte utilisateur. Nous proposons une étude des niveaux de détails décrits dans différents standards de données géospatiales ainsi qu'une métrique permettant de décrire la complexité d’une représentation géométrique pour permettre ce choix.Enfin, cette thèse s'est déroulée en partenariat avec la société Carl software - Berger-Levrault, éditeur de logiciels et de solutions de gestion et maintenance assistée par ordinateur. Un intérêt tout particulier a donc été porté à l'interopérabilité (utilisation de standards), la réutilisabilité (création d'architecture logicielle partagée basée sur des outils open-source) et la reproductibilité des solutions proposées. L'objectif au travers de cette thèse est d'améliorer la compréhension des équipements pour en faciliter la maintenance et la gestion. Cela est permis grâce à la mise en place d'un lien naturel entre les représentations d'un équipement existantes dans un outils de gestion d’équipements et dans diverses sources de données géospatiales, la visualisation 3D de ces objets et l'exploitation des connaissances que l'on peut retrouver dans ces représentations Cities and the objects that make them up, such as buildings, water, electricity and road networks, have increasingly precise digital twins that play an important role in understanding territories. The growing use of Geographic Information Systems (GIS), Building Information Model (BIM) and City Information Model (CIM) has led to the creation of a large number of geospatial representations of these urban objects, made up of geometric and semantic data, structured by numerous standards. These representations provide a variety of thematic and spatial information to describe what these objects are physically, functionally and operationally. A better understanding of these urban objects can be provided by applications enabling users to access, visualize and analyze these urban objects using these different representations.In this thesis, we focus on multiscalar interactive web navigation and visualization of multiple representations of the same object. We will consider various heterogeneous standards for representing the interior and exterior of a building and a city. Our first two contributions enable the creation of navigable and contextual views of these heterogeneous representations in a single web context, using approaches based on data integration methods. To this end, we propose a methodology and an open-source tool, Py3DTilers, for extracting, manipulating and visualizing the geometry of geospatial data, as well as a model-based semantic data integration methodology, to ensure that all the information present in these data can be brought and understood by the users. Our third contribution is the formalization of the concepts of Variant - instance or set of instances representing the same entity- and Variant Identifier to reference and navigate through a set of representations of the same object. Finally, our last contribution focuses on the choice of geometric representation of an object to be displayed, depending on the users' 3D context. We propose a study of the levels of detail described in different geospatial data standards, as well as a metric for describing the complexity of a geometric representation to enable this choice.Finally, this thesis was carried out in partnership with Carl Software - Berger-Levrault, a publisher of computer-aided maintenance software and asset management solutions. Particular attention was paid to interoperability (use of standards), reusability (creation of shared software architecture based on open-source tools) and reproducibility of the proposed solutions. This thesis aims to improve the understanding of equipment to facilitate its maintenance and management, by allowing the 3D visualization of equipment and the exploitation of the knowledge that can be found in various representations. This is achieved by establishing a natural link between equipment representations existing in this domain and various geospatial data sources

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Lasvaux, Sébastien. "Étude d'un modèle simplifié pour l'analyse de cycle de vie des bâtiments." Phd thesis, Paris, ENMP, 2010. https://pastel.hal.science/pastel-00712043.

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Abstract (sommario):

Les préoccupations énergétiques et environnementales sont de plus en plus au cœur du processus de conception des bâtiments. L'approche couramment retenue pour évaluer la performance environnementale d'un bâtiment est la méthode d'Analyse de Cycle de Vie (ACV). Cette méthode utilise, à ce jour, un nombre de données très important pouvant parfois être une limite pour son application. Par exemple, il est difficile pour certains fabricants de fournir des inventaires sous la forme de plusieurs centaines de flux. De même, l'interprétation des résultats à l'aide d'une dizaine d'indicateurs environnementaux peut paraître complexe pour les professionnels du bâtiment. Dans ce contexte, l'objectif de cette recherche est d'étudier un modèle simplifié pour l'ACV des bâtiments. Pour cela, une base de données simplifiée de flux d'inventaire de cycle de vie sur les matériaux, produits de construction et procédés est dans un premier temps développée. Elle est composée de données des bases Ecoinvent et INIES à l'aide d'une nomenclature homogénéisée. L'utilisation de méthodes statistiques permet ensuite de mettre en évidence les limites et potentialités de la simplification du modèle ACV. Des modèles simplifiés d'évaluation des impacts reliant les flux et les indicateurs de l'ACV sont notamment mis au point. Ils permettent préalablement aux applications utilisant la base de données, d'identifier les flux qui sont les plus déterminants dans l'impact environnemental d'un bâtiment. La compréhension des conséquences de la simplification du modèle et les méthodes statistiques utilisées dans ce travail permettent alors de mieux cerner la fiabilité des ACV simplifiées appliquées aux produits de construction et aux bâtiments Energy and environmental aspects are more and more integrated in the design process of buildings. Life Cycle Assessment (LCA) is generally used to assess the environmental performance of buildings. This method uses to date a high number of data which can be a limiting aspect for its application. For instance, it can be difficult for some manufacturers to give life cycle inventory (LCI) gathering several hundreds of flows. In addition, the interpretation of the results with about ten environmental indicators can be complex for the building practitioners. In this context, the aim of this research is to study a simplified model for the LCA of buildings. A simplified life cycle inventory (LCI) database gathering building materials, products and processes is first developed. It is composed of data from the Ecoinvent and INIES database with the help of a homogeneous nomenclature. The use of statistical methods then enables to assess the relevance of simplification of the LCA model. Simplified life cycle impact assessment (LCIA) model are built between the LCI flows and the LCIA indicators. They enable previously to the applications using the database to identify the flows that are the most significant in the environmental impact of a building. The understanding of the consequences of the simplification of the LCA model and the statistical methods used in this work enable to better appreciate the reliability of simplified LCA applied to building products and buildings as a whole

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Lasvaux, Sébastien. "Étude d'un modèle simplifié pour l'analyse de cycle de vie des bâtiments." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00712043.

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Abstract (sommario):

Les préoccupations énergétiques et environnementales sont de plus en plus au cœur du processus de conception des bâtiments. L'approche couramment retenue pour évaluer la performance environnementale d'un bâtiment est la méthode d'Analyse de Cycle de Vie (ACV). Cette méthode utilise, à ce jour, un nombre de données très important pouvant parfois être une limite pour son application. Par exemple, il est difficile pour certains fabricants de fournir des inventaires sous la forme de plusieurs centaines de flux. De même, l'interprétation des résultats à l'aide d'une dizaine d'indicateurs environnementaux peut paraître complexe pour les professionnels du bâtiment. Dans ce contexte, l'objectif de cette recherche est d'étudier un modèle simplifié pour l'ACV des bâtiments. Pour cela, une base de données simplifiée de flux d'inventaire de cycle de vie sur les matériaux, produits de construction et procédés est dans un premier temps développée. Elle est composée de données des bases Ecoinvent et INIES à l'aide d'une nomenclature homogénéisée. L'utilisation de méthodes statistiques permet ensuite de mettre en évidence les limites et potentialités de la simplification du modèle ACV. Des modèles simplifiés d'évaluation des impacts reliant les flux et les indicateurs de l'ACV sont notamment mis au point. Ils permettent préalablement aux applications utilisant la base de données, d'identifier les flux qui sont les plus déterminants dans l'impact environnemental d'un bâtiment. La compréhension des conséquences de la simplification du modèle et les méthodes statistiques utilisées dans ce travail permettent alors de mieux cerner la fiabilité des ACV simplifiées appliquées aux produits de construction et aux bâtiments.

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Gimenez, Lucile. "Outils numériques pour la reconstruction et l'analyse sémantique de représentations graphiques de bâtiments." Electronic Thesis or Diss., Paris 8, 2015. http://www.theses.fr/2015PA080047.

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Abstract (sommario):

De nombreux bâtiments anciens sont à rénover pour diminuer leur consommation énergétique. Grâce à l'émergence d’outils numériques tels que la maquette numérique d'un bâtiment ou BIM (Building Information Modeling), des simulations énergétiques peuvent être réalisées. Or, pour la plupart des bâtiments, aucune information numérique n'est disponible. L'objectif de nos travaux est de développer une méthodologie pour générer des maquettes numériques de bâtiments existants à faible coût en limitant l'acquisition de données. Notre choix s'est porté sur l'utilisation de plan papier 2D scanné. Nous faisons l'hypothèse qu'un tel plan est presque toujours disponible pour un bâtiment même s’il n'est pas toujours à jour et que sa qualité influe sur celle de la reconstruction. La reconstruction automatique d'un BIM à partir d'une image se base sur la recherche et l'identification de 3 composantes: la géométrie (forme des éléments), la topologie (liens entre les éléments) et la sémantique (caractéristiques des éléments). Lors de cette phase, des ambiguïtés peuvent apparaître. Nous proposons un processus basé sur des interventions ponctuelles et guidées de l'utilisateur afin d'identifier les erreurs et proposer des choix de correction pour éviter leur propagation.Nous présentons la méthodologie développée pour proposer une reconstruction semi-automatique et une analyse des résultats obtenus sur une base de 90 plans. Les travaux ont ensuite porté sur une généralisation du processus afin d'en tester la robustesse, le passage à l'échelle et la gestion multi-niveaux. Le processus développé est flexible pour permettre l’ajout d'autres sources de données pour enrichir la maquette numérique Many buildings have to undergo major renovation to comply with regulations and environmental challenges. The BIM (Building Information Modeling) helps designers to make better-informed decisions, and results in more optimal energy-efficient designs. Such advanced design approaches require 3D digital models. However such models are not available for existing buildings. The aim of our work is to develop a method to generate 3D building models from existing buildings at low cost and in a reasonable time. We have chosen to work with 2D scanned plans. We assume that it is possible to find a paper plan for most buildings even if it is not always up-to-date and if the recognition quality is also dependent to the plan. The automatic reconstruction of a BIM from a paper plan is based on the extraction and identification of 3 main components: geometry (element shape), topology (links between elements) and semantics (object properties). During this process, some errors are generated which cannot be automatically corrected. This is why, we propose a novel approach based on punctual and guided human interventions to automatically identify and propose correction choices to the user to avoid error propagation.We describe the developed methodology to convert semi-automatically a 2D scanned plan into a BIM. A result analysis is done on 90 images. The following works is focused on the process genericity to test its robustness, the challenge of moving to scale and the multi-level management. The results highlight the pertinence of the error classification, identification and choices made to the user. The process is flexible in order to be completed by others data sources

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Amayri, Manar. "Estimation de l'occupation dans le bâtiment." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAT112.

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Abstract (sommario):

Il a été développé 3 approches pour l'estimation d'occupation (nombre d'occupants et potentiellement leur activité) à base de techniques de machine learning :- une technique d'apprentissage supervisé exploitant différentes typologies de capteurs,- une technique à base de connaissance sans capteurs- et une technique interactive sollicitant lorsque c'est opportun les occupants via des questions Building energy management and monitoring systems (EMMS) should not only consider building physics and HVAC systems but also human behavior. These systems may provide information and advice to occupants about the relevance of their behavior regarding the current state of a dwelling and its connected grids. Therefore, advanced EMMS need to estimate the relevance of occupant activities. Additionally, innovative end-user services such as replay past situations, anticipate the future or mirror the current state are under development and require models together with building state estimations including the human part of the state. However, to define the state of a zone, non-measured values should be known in both physical (i.e. heat flows) and human part (i.e. occupancy and activities).The problem is to identify and calculate data processed from sensors, calendars, etc… that could be used in a classification model to estimate the number of occupants and various activities happening in offices/homes. The sensor data must provide a rich context for a classifier to have a broad separation plane and represent the office situation closely. Since the use of video cameras is a problem in many areas, the solution must respect privacy issues and relies largely on non-intrusive sensors.The thesis identifies the most relevant calculation from the sensor data in order to classify the number of people in a zone and their activities in offices/homes at a given time period. The proposed approach is inspired from machine learning and interactive learning to avoid using the camera and build a general estimation method.Three approaches are proposed for occupancy and activities estimation:- supervised learning approach. It starts to determine the common sensors that shall be used to estimate and classify the approximate number of people (within a range) in a room and their activities. Means to estimate occupancy include motion detection, power consumption, CO2 concentration sensors, microphone or door/window positions. It starts by determining the most useful measurements in calculating the information gains. Then, estimation algorithms are proposed: they rely on decision tree learning algorithms because it yields decision rules readable by humans, which correspond to nested if-then-else rules, where thresholds can be adjusted depending on the considered living areas. An office has been used for testing.- knowledge base approach using sensor data and knowledge coming respectively from observation and questionnaire. It relies on hidden Markov model and Bayesian network algorithms to model a human behavior with probabilistic cause-effect relations and states based on knowledge and questionnaire. Different applications have been studied for validation: an office, an apartment and a house.- an interactive learning approach is proposed. It estimates the number of occupants in a room by questioning occupants when relevant, meaning limiting the number of interactions and maximizing the information gains, about the actual occupancy. Occupancy and activities estimation algorithms use information collected from occupants together with common sensors. A real-time application has been done in an office case study

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Diakité, Abdoulaye Abou. "Application des cartes combinatoires à la modélisation géométrique et sémantique des bâtiments." Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10281/document.

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Abstract (sommario):

Les modèles 3D de bâtiment sont largement utilisés dans l'industrie de la construction et sont nécessités par plusieurs applications telles que la représentation architecturale et les processus de simulation. Malheureusement, ces modèles manquent souvent d'informations d'une importance majeure pour permettre d'effectuer des opérations d'analyse et de calcul. Les modèles originaux sont alors souvent reconstruits par les différents acteurs qui les utilisent afin de les rendre plus adaptés à leur besoins. Dans le but de pallier ce problème, nous introduisons une approche permettant d'enrichir un modèle 3D de bâtiment et le rendre beaucoup plus interopérable. À partir de l'information géométrique seulement, nous rajoutons au modèle des informations topologiques et sémantiques. Une subdivision cellulaire de l'espace occupé par le bâtiment est d'abord effectuée en se basant sur sa géométrie, puis les relations topologiques entre les cellules sont reconstruites et explicitement définies. Des étiquettes sémantiques sont ensuite attribuées aux composants identifiés du bâtiment à l'aide de la topologie reconstruite et des règles heuristiques prédéfinies. Une structure de données topologique appelée carte combinatoire 3D (3-carte) est utilisée comme une base solide pour la mise au point des opération de reconstruction et le traitement des informations reconstruites. À partir du modèle enrichi, nous montrons comment extraire des données pour des applications dédiées, par exemple la simulation acoustique et lancer de rayon pour la navigation intérieure. Notre méthode se présente comme un pont entre les approches de modélisation et les applications d'analyse du bâtiment qui utilisent ces modèles. Il est entièrement automatique et présente des résultats intéressants sur plusieurs types de modèles 3D building models are widely used in the civil engineering industry. While the models are needed by several applications, such as architectural representations and simulation processes, they often lack of information that are of major importance for the consistency of the calculations. The original models are then often rebuilt in the way that fits better to the intended applications. To overcome this drawback, we introduce a framework allowing to enrich a 3D model of a building presenting just a geometry, in a way more interoperable model, by adding to it topological and semantic information. A cellular subdivision of the building space is first performed relying on its geometry, then the topological relationships between the cells are explicitely defined. Semantic labels are then attributed to the identified components based on the topology and defined heuristic rules. A 3D combinatorial map data structure (3-map) is used to handle the reconstructed information. From the enriched model we show how to extract applications-driven information allowing to perform acoustic simulation and indoor ray tracing navigation. The approach stands as a bridge between the modeling approaches and the applications in building analysis using the model. It is fully automatic and present interesting results on several types of building models

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Breton, Jean. "Modélisation thermique et simulation numérique en régime variable de parois à lame d'air insole et/ou ventilée : intégration dans un code de calcul de charges thermiques de bâtiments." Lyon, INSA, 1986. http://www.theses.fr/1986ISAL0014.

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Abstract (sommario):

Nous développons dans ce travail des modèles numériques de comportement thermique dynamique de parois à lame d'air verticale utilisées comme récupérateurs d’apport gratuit solaires ou internes (mur à effet de serre, mur Trombe, mur periéto-dynamique et hélio-dynamique). La première partie est consacrée à une étude bibliographique détaillée sur le comportement convectif des cavités de grand rapport d'aspect. Dans une deuxième partie, nous définissons les hypothèses et nous décrivons les modèles proposés pour chaque paroi (PALADAIN) puis leur couplage au code TONY de simulation du comportement thermique des bâtiments. La troisième partie développe des études de sensibilité soit sur les paramètres physiques, soit sur des paramètres conductifs des systèmes. Ces exploitations utilisent un critère d'évaluation énergétique original (la Fraction des Gains Solaires) et permettent de mettre en évidence l'influence prépondérante des couplages thermiques et aérauliques de la paroi concernée avec l’habitat. A l'issue de ce chapitre, nous proposons des modèles simplifiés respectant ce dernier aspect, tout en acceptant une description moins détaillée des phénomènes physiques au niveau de la paroi In our present work we develop detailed numerical software of the thermal behaviour of walls containing a vertical air slab and used as solar or internal gains collectors(Trombe wall, green house effect wall. . . ). The first part is devoted to a bibliographic analysis of convective behaviour of large aspect ratio cavities. In a second part we define the hypothesis and describe the numerical mode is used for each wal1 and their coupling with a detailed software of the thermal behaviour of buildings. The third part presents parametric studies of physical or technological characteristics of the walls. We use here an original criteria for the energetic performance (the Solar Gain Ratio) which enable us to show the main influence of the aeraulic and thermal couplings between the wall and the dwelling cell. Finally we propose simplified mode is which respect this last point and accept a more general description of the physical phenomena inside the walls

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Labiadh, Mouna. "Méthodologie de construction de modèles adaptatifs pour la simulation énergétique des bâtiments." Thesis, Lyon, 2021. http://www.theses.fr/2021LYSE1158.

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Abstract (sommario):

La modélisation prédictive au sein des bâtiments est essentielle pour le contrôle intelligent, la coordination et la planification efficaces des réseaux d'énergie. L'un des moyens de modélisation prédictive utilise l'apprentissage automatique. En plus de leur bonne performance, ces approches sont rapides et permettent une intégration facile du bâtiment dans des systèmes intelligents. Cependant, un modèle d'apprentissage précis s'appuie essentiellement sur la disponibilité des données historiques en quantité suffisante, notamment quand l'apprentissage profond est utilisé. Dans le domaine d'énergie des bâtiments, les données historiques ne sont pas disponibles pour l'entraînement, notamment dans le cas des bâtiments nouvellement construits et nouvellement rénovés. En outre, il est fréquent d'évaluer l'efficacité énergétiques des bâtiments avant leur construction ou rénovation. Dans de tels cas, on dispose uniquement d'une description contextuelle du bâtiment futur et de sa conception. Cette thèse s'intéresse à la tâche de modélisation prédictive de la consommation énergétique des bâtiments quand aucune donnée historique n'est disponible. Pour cela, des données collectées à partir de plusieurs différents bâtiments sources sont exploitées. Ceci est de plus en plus pertinent compte tenu la croissance des initiatives de données ouvertes dans plusieurs secteurs, dont celui de l'énergie. Ainsi, l'idée est de transférer la connaissance entre les modèles de bâtiments. Peu de travaux de recherche sont menés à l'intersection des domaines de modélisation de l'énergie des bâtiments et le transfert d'apprentissage. Le traitement de données multi-sources constitue un défi majeur, vu l'écart de concept qui peut exister entre les différents sources et aussi entre chaque source et cible. Comme contribution, on propose une méthodologie de modélisation prédictive adaptative aux requêtes des utilisateurs. Le premier processus est responsable de la recommandation de données d'apprentissage pertinentes vis-à-vis un bâtiment cible, seulement en utilisant une description contextuelle minimale sur ce dernier (métadonnées). La description contextuelle est modélisée en tant que requête utilisateur. Pour permettre des recommandations spécifiques à la tâche cible, notre approche se base sur l'apprentissage profond de métrique de similarité. Le second processus est responsable de l'entraînement de plusieurs modèles prédictifs sur les données d'apprentissage recommandées par le processus précédent. Ces modèles sont combinés avec une méthode ensembliste pour assurer une bonne performance. L'implémentation de la méthodologie est basée sur les microservices. Les processus indépendants sont, par conséquent, modélisés en tant que microservices à but unique et à source de données séparée. Les métadonnées des bâtiments et leurs séries temporelles recueillies auprès de nombreuses sources sont intégrées au sein d'une vue unifiée et basée sur des ontologies. Les évaluations expérimentales de la méthodologie valident son efficacité et son applicabilité à la tâche de modélisation énergétique des bâtiments. Par ailleurs, vu le caractère générique de sa conception, la méthodologie peut être réutilisée dans d'autres applications dans divers secteurs Predictive modeling of energy consumption in buildings is essential for intelligent control and efficient planning of energy networks. One way to perform predictive modeling is through machine learning approaches. Alongside their good performance, these approaches are time efficient and facilitates the integration of buildings into smart environments. However, accurate machine learning models rely heavily on collecting relevant building operational data in a sufficient amount, notably when deep learning is used. In the field of buildings energy, historical data are not available for training, such is the case in newly built or newly renovated buildings. Moreover, it is common to verify the energy efficiency of buildings before construction or renovation. For such cases, only a contextual description about the future building and its design is available. The goal of this dissertation is to address the predictive modeling tasks of building energy consumption when no historical data are available for the given target building. To that end, existing data collected from multiple different source buildings are leveraged. This is increasingly relevant with the growth of open data initiatives in various sectors, namely building energy. The main idea is to transfer knowledge across building models. There is little research at the intersection of building energy modeling and knowledge transfer. An important challenge arises when dealing with multi-source data, since large domain shift may exist between different sources and also between each source and the target. As a contribution, a two-fold query-adaptive methodology is developed for cross-building predictive modeling. The first process recommends relevant training data to a target building solely by using a minimal contextual description on it (metadata). Contextual descriptions are provided as user queries. To enable a task-specific recommendation, a deep similarity learning framework is used. The second process trains multiple predictive models based on recommended training data. These models are combined together using an ensemble learning framework to ensure a robust performance. The implementation of the proposed methodology is based on microservices. Logically independent workflows are modeled as microservices with single purposes and separate data sources. Building metadata and time series data collected from multiple sources are integrated into an unified ontology-based view. Experimental evaluation of the predictive model factory validates the effectiveness and the applicability for the use case of building energy modeling. Moreover, because of its generic design, the methodology for query-adaptive cross-domain predictive modeling can be re-used for a diverse range of use cases in different fields

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Jibrini, Hassan. "Reconstruction automatique des bâtiments en modèles polyédriques 3-D à partir de données cadastrales vectorisées 2D et d'un couple d'images aériennes à haute résolution." Paris, ENST, 2002. http://www.theses.fr/2002ENST0010.

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Gong, Xin. "Gestion de patrimoine immobilier et transition numérique : modélisation des flux de données et mesure des impacts du BIM." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSET005.

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Abstract (sommario):

La phase de gestion exploitation maintenance (GEM) représente 75% du coût total d’un bâtiment sur l’ensemble de son cycle de vie. Si la construction neuve peut aujourd’hui bénéficier de nombreux services issus de la transition numérique et notamment du BIM (Building Information Modeling), l’intégration de tels services dans la GEM reste encore problématique. L’offre d’outils reste en effet encore confidentielle. Il manque encore des retours d’expérience et donc des évaluations objectives. Les outils de mesure des impacts de cette transition numérique sur la GEM ne sont peu voire pas disponibles. De plus, la rupture des flux de données entre phase de conception-construction et GEM gêne la généralisation de cette transition numérique pour les bâtiments existants. Le présent travail de thèse vise à proposer un outil de quantification des effets de l’introduction du BIM dans la stratégie patrimoniale des gestionnaires de parcs immobiliers, à partir de la modélisation des flux de données selon le cycle de développement en V. Les besoins des gestionnaires ont tout d’abord été identifiés et formalisés à partir de situations réelles ; les informations nécessaires à la modélisation ont été obtenues à partir de collectes de données, d’entretiens et d’observations in situ. La structure et le fonctionnement des gestionnaires ont ensuite été traduits dans une modélisation schématique ordonnant les activités de gestion de patrimoine immobilier, les relations fonctionnelles entre entités, les processus de travail. Cette structuration a conduit à la construction d’une métrique multicritère à partir de la définition de KPI (Key Performance Indicator), en exploitant trois indices d’importance, de compétence et de performance. Le modèle MIB (Mesure des Impacts du BIM) ainsi obtenu exploite les données issues de deux situations réelles pour en établir le diagnostic actuel et évaluer les impacts de la transition numérique. Suite aux impacts estimés, les solutions d’optimisation sont identifiées pour guider les gestionnaires dans leur stratégie de transition The phase of Facility Management (FM) accounts for 75% of the total cost of a building over its entire life cycle. While nowadays new construction can benefit from many services resulting from the digital transition and particularly BIM (Building Information Modeling), the integration of such services in the FM is still problematic. And because of the offer of tools still confidential, it is in lack of practical feedback and therefore objective evaluations, and the lack of measurement tools of impacts of this digital transition on FM. Not to mention the digital transition with BIM on existing buildings considering the break in data flows between design-construction and FM. The present thesis aims to propose a tool for quantifying the effects of the introduction of BIM in the FM strategy of real estate asset managers, based on the modeling of data flows according to a system development lifecycle V-Model. First, the needs of the managers were identified and formalized from real situations; the information needed for modeling was obtained from data collection, interviews and observations in situ. The organizational structure and operation of the managers were then translated into a schematic modeling ordering the real estate asset management activities, the functional relationships between entities, the work processes. This structuring led to the construction of a multiple-criteria metric based on KPI (Key Performance Indicator), exploiting in three indices of importance, competence and performance. The resulting MIB (Measurement of Impacts of BIM) model uses data from two real case studies to establish the current diagnosis and evaluate the impacts of the digital transition. Following the estimated impacts, optimization solutions are identified to guide managers in their transition strategy

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Bennis, Abdelhamid. "Contribution à la reconstruction 3D de bâtiments à partir de nuage de points de scanner laser terrestre." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0139.

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Abstract (sommario):

La rénovation et la réhabilitation énergétique du parc de bâtiment est un des grands défis identifiés pour les décennies à venir. Devant cet impératif d'une rénovation d'ampleur du parc construit, les solutions techniques utilisant des ossatures rapportées sont employées de plus en plus fréquemment car elles permettent de combiner performance thermique, renouvellement esthétique et ajouts fonctionnels. Une des difficultés dans l'amélioration et l'automatisation des projets de rénovation est liée à la connaissance de la géométrie du bâti existant. Des plans de l'état existant ne sont pas toujours disponibles, et dans le cas échéant, ne sont pas forcément exacts en raison de modifications apportées au bâti et non documentées ou d'écarts initiaux entre les plans et la réalisation. Après une étude bibliographique des méthodes existantes détaillées dans le chapitre 1. Les travaux menés dans le cadre d'une collaboration entre le CRITT Bois et le CRAN ont permis de développer une méthode automatique de reconstruction 3D du modèle de bâtiments à partir de nuages de points obtenus par scanner LASER terrestre. La méthode proposée se décompose en trois phases principales. La première phase détaillée dans le deuxième chapitre, consiste à segmenter le nuage de points en plusieurs plans représentants les façades du bâtiment. L'exploitation de la colorimétrie durant la phase de segmentation du nuage de points permet une réduction importante de la complexité de l'algorithme de segmentation géométrique. L'approche consiste à effectuer dans un premier temps une classification préalable du nuage de points en se basant sur les informations colorimétriques de chaque point. Puis, dans un second temps, il s'agit d'effectuer une segmentation géométrique du nuage de points en utilisant un algorithme de segmentation robuste (RANSAC). Le chapitre 3 présente la deuxième phase qui consiste à modéliser le pas d'échantillonnage de la surface à partir duquel on définit le seuil d'extraction des points de contours. Le but étant d'améliorer la fiabilité d'extraction des points de contours, ainsi que l'approximation de l'erreur sur le modèle. Le chapitre 4 détaille les principales étapes de la reconstruction d'un modèle filaire. Dans un premier temps les régions définies par les points de contours sont classées en Régions d'Irrégularités (RI), Régions d'Eléments Architecturaux (REA) comme les fenêtres et Régions de Façade (RF) représentées par les contours extérieurs de la façade. La deuxième étape consiste à modéliser les différentes régions, par un maillage de Delaunay pour les RI, et des polyèdres pour les RF et REA. La dernière étape calcule une approximation de l'erreur sur le modèle. Les tests de fiabilité de la méthode ont été réalisés sur des chantiers réels conduits par des industriels de la construction et de la rénovation. Il en ressort que la qualité de la reconstruction 3D reste fortement dépendante des facteurs d'acquisition ainsi que de la surface numérisée. L'approximation de l'erreur de modélisation permet ainsi de prévoir à l'avance les erreurs sur le modèle CAO The renovation and the improvement of the energy efficiency of existing housing stock is one of big challenges identified for coming decades. In front of this imperative, timber based elements for building renovation are more and more used due to their substantial improvement of the building insulation, aesthetic renewal and functional additions. However, this technology faces some difficulties, one of them is the improvement of the renovation projects automation, which is bound to the knowledge of the existing built geometry. The plans representing the existing state of the building are not always available, and if so, they may be not exact, because the modifications made on the building are usually undocumented. After a literature review of existing methods which are detailed the first chapter. The work within the framework of cooperation between the CRITTBois and CRAN have allowed to develop an automatic method for 3D building CAD model reconstruction from point clouds acquired by a terrestrial LASER scanner. The proposed method is composed of three main phases. The first one detailed in the second chapter, consists in segmenting the point cloud into planar patches representing the building facades. To decrease the segmentation algorithm complexity, the colorimetric information is also considered. The approach consists in making a colorimetric classification of the point cloud in a first step, then a geometrical segmentation of the point cloud using a robust segmentation algorithm (RANSAC). The third chapter presents the second phase of our approach consists in surface sampling steps modeling and boundary point extraction. Here, we consider a local threshold defined according to the approximated surface sampling steps. The aim of considering local threshold is to improve the reliability of the boundary point extraction algorithm and approximating the CAD model error. The last chapter presents the main three steps of the boundary model reconstruction method. The first step consists in classifying the regions defined by their boundary points into three types of regions: Irregularity Region (IR), Architectural Element Region (AER) as windows, and Facades Regions (FR) which represent the building facades defined by their outer boundaries. The second step consists in modeling these regions considering a Delaunay triangulation for the IR and a polyhedral model for the AER and the FR. The third step consists in making an approximation of the error in the model. The method reliability tests were conducted on real projects; they were performed by industrial construction and renovation professionals. The tests show that the quality of the 3D reconstruction remains strongly dependent to the acquisition factors and the scanned surface properties. Also, the approximation of the modeling error can predict in advance the errors on the CAD model

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Bouabdallaoui, Yassine. "Introduction de l'intelligence artificielle dans le secteur de la construction : études de cas du Facility Management." Electronic Thesis or Diss., Centrale Lille Institut, 2021. http://www.theses.fr/2021CLIL0022.

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Abstract (sommario):

L’industrie du Facility Management (FM) a connu une évolution rapide au cours des dernières décennies, ce qui a entraîne une forte expansion des activités qui y sont liées. Les organisations de FM sont passées du rôle traditionnel de fournisseur de services de maintenance à des activités complexes et interconnectées impliquant des personnes, des processus et des technologies. En conséquence de cette croissance exponentielle, les industriels de la FM sont confrontés à des défis croissants et variés allant des défis environnementaux aux défis contractuels et économiques. Le récent développement de l'Intelligence artificielle (IA) et de l’apprentissage machine a offert aux universitaires comme aux industriels un nouveau ensemble d'outils pour innover et relever les nouveaux défis de la digitalisation et de la donnée.L'IA a permis le développement des solutions multiples telles que l'automatisation et la personnalisation des services. Le secteur du Facility Management peut bénéficier de ces nouvelles techniques pour mieux gérer ses actifs et améliorer ses processus. Cependant, l'intégration de l'IA dans l'écosystème du FM est une tâche difficile qui nécessite de réduire l'écart entre les problématiques métiers et les technologies de données. Pour développer le véritable potentiel de l'analyse des données et de l'IA dans l'industrie du FM, un travail important est nécessaire pour surmonter les problèmes de qualité et de gestion des données dans le secteur du FM. L'objectif global de cette thèse est de conceptualiser la compréhension théorique et pratique de la mise en œuvre de l'intelligence artificielle et des technologies d’apprentissage machine dans les activités de Facility Management pour mieux exploiter les bâtiments. Les promesses de la mise en œuvre de l'IA ont été présentées ainsi que les défis et les obstacles qui limitent le développement de l'IA dans le secteur du Facility Management. Pour résoudre ces problématiques, un cadre de travail a été proposé pour améliorer la gestion des données et tirer parti de l'IA dans ce secteur d’activité. Plusieurs études de cas ont été sélectionnées pour aborder ce cadre de travail. Les études de cas sélectionnées couvraient les applications de maintenance prévisionnelle, d'assistant virtuel et d’automatisation de la gestion des demandes d’interventions. Les résultats de ce travail ont démontré le potentiel de l'IA pour relever les défis du FM tels que la gestion de la maintenance et la gestion des déchets. Cependant, de nombreux obstacles limitant le développement de l'IA dans le secteur du FM ont été identifiés, notamment des problèmes de disponibilité des données et de passage à grande échelle The industry of Facility Management (FM) has known a rapid advancement through the last decades which leads to a largeexpansion of FM activities. The FM organisations have evolved from the traditional role of providing maintenance services toinclude complex and interconnected activities involving people, processes and technologies. As a consequence of thisexponential growth, facility managers are dealing with growing and varied challenges ranging from energy efficiency andenvironmental challenges to service customisation and customer satisfaction. The development of Artificial Intelligence (AI)is offering academics and practitioners a new set of tools to address these challenges. AI is enabling multiple solutions suchas automation, improving predictability and forecasting and offering services customisation. The Facility Managementindustry can benefit from these new techniques to better manage their assets and improve their processes. However, theintegration of AI into the FM ecosystem is a challenging task that needs to overcome the gap between the business driversand the AI. To unlock the full potential of data analytics and AI in the FM industry, significant work is needed to overcomethe issues of data quality and data management in the FM sector. The overall aim of this thesis is to conceptualise thetheoretical and practical understanding and implementation of artificial intelligence and data-driven technologies into FacilityManagement activities to leverage data and optimise facilities usage. Promises of AI implementations were presented alongwith the challenges and the barriers limiting the development of AI in the FM sector. To resolve these issues, a frameworkwas proposed to improve data management and leverage AI in FM. Multiple case studies were selected to address thisframework. The selected case studies covered predictive maintenance, virtual assistant and natural language processingapplications. The results of this work demonstrated the potential of AI to address FM challenges such in maintenancemanagement and waste management. However, multiple barriers limiting the development of AI in the FM sector wereidentified including data availability issues

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Gimenez, Lucile. "Outils numériques pour la reconstruction et l'analyse sémantique de représentations graphiques de bâtiments." Thesis, Paris 8, 2015. http://www.theses.fr/2015PA080047.

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Abstract (sommario):

De nombreux bâtiments anciens sont à rénover pour diminuer leur consommation énergétique. Grâce à l'émergence d’outils numériques tels que la maquette numérique d'un bâtiment ou BIM (Building Information Modeling), des simulations énergétiques peuvent être réalisées. Or, pour la plupart des bâtiments, aucune information numérique n'est disponible. L'objectif de nos travaux est de développer une méthodologie pour générer des maquettes numériques de bâtiments existants à faible coût en limitant l'acquisition de données. Notre choix s'est porté sur l'utilisation de plan papier 2D scanné. Nous faisons l'hypothèse qu'un tel plan est presque toujours disponible pour un bâtiment même s’il n'est pas toujours à jour et que sa qualité influe sur celle de la reconstruction. La reconstruction automatique d'un BIM à partir d'une image se base sur la recherche et l'identification de 3 composantes: la géométrie (forme des éléments), la topologie (liens entre les éléments) et la sémantique (caractéristiques des éléments). Lors de cette phase, des ambiguïtés peuvent apparaître. Nous proposons un processus basé sur des interventions ponctuelles et guidées de l'utilisateur afin d'identifier les erreurs et proposer des choix de correction pour éviter leur propagation.Nous présentons la méthodologie développée pour proposer une reconstruction semi-automatique et une analyse des résultats obtenus sur une base de 90 plans. Les travaux ont ensuite porté sur une généralisation du processus afin d'en tester la robustesse, le passage à l'échelle et la gestion multi-niveaux. Le processus développé est flexible pour permettre l’ajout d'autres sources de données pour enrichir la maquette numérique Many buildings have to undergo major renovation to comply with regulations and environmental challenges. The BIM (Building Information Modeling) helps designers to make better-informed decisions, and results in more optimal energy-efficient designs. Such advanced design approaches require 3D digital models. However such models are not available for existing buildings. The aim of our work is to develop a method to generate 3D building models from existing buildings at low cost and in a reasonable time. We have chosen to work with 2D scanned plans. We assume that it is possible to find a paper plan for most buildings even if it is not always up-to-date and if the recognition quality is also dependent to the plan. The automatic reconstruction of a BIM from a paper plan is based on the extraction and identification of 3 main components: geometry (element shape), topology (links between elements) and semantics (object properties). During this process, some errors are generated which cannot be automatically corrected. This is why, we propose a novel approach based on punctual and guided human interventions to automatically identify and propose correction choices to the user to avoid error propagation.We describe the developed methodology to convert semi-automatically a 2D scanned plan into a BIM. A result analysis is done on 90 images. The following works is focused on the process genericity to test its robustness, the challenge of moving to scale and the multi-level management. The results highlight the pertinence of the error classification, identification and choices made to the user. The process is flexible in order to be completed by others data sources

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Hadj, Said Yanis. "Prise en compte de la complexité de modélisation dans la gestion énergétique des bâtiments." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAT121/document.

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Abstract (sommario):

Du fait de son impact énergétique, la gestion énergétique dans le bâtiment est devenu un enjeu majeur ses dernières années, qu'il s'agisse d'encourager la sobriété énergétique ou de s'adapter aux besoins des réseaux énergétiques. Différents travaux de recherche ont conduit à des gestionnaires énergétiques souvent dotés de capacités d'anticipation. Les premiers résultats, bien qu'encourageants, n'envisagent pas la complexité tant du fait nombre d'éléments que de la diversité des applications de gestion énergétique.Cette thèse propose d'apporter des éléments de solution à la problématique de complexité. Les travaux ont démarré par l'analyse du gestionnaire énergétique GHomeTech et son adaptation au prototype de bâtiment complexe CANOPEA. Les problématiques de composition sont explorées. Une solution favorisant la réutilisabilité d'éléments de modèles, l'agrégation et la transformation vers des modèles d'optimisation de type programmation linéaire en nombres entiers (PLNE), est proposée. L'outil résultant a été validé sur le projet CANOPEA.La gestion énergétique ne se limite pas à l'optimisation PLNE. Différentes natures d'applications permettent d'offrir d'autres services : l'estimation paramétrique de modèles pour simplifier la configuration des gestionnaires énergétiques, la simulation pour la validation et la prédiction fonction de scénarios définis par exemple. Cette autre dimension de la complexité est abordée dans un second volet du manuscrit. Des solutions de réécriture automatique de modèles sont proposées grâce à des manipulations symboliques permettant différents types de transformation. Plusieurs exemples de génération automatique de modèles applicatifs sont présentés Energy management for building has become a major issue this last decade because of its energy impact. Building energy management reduces energy wastes and enable a better matching between energy needs and grid capabilities. Different types of energy management systems are proposed in scientific literature, most of them with anticipation capacities.The first results do not really consider the complexity issue coming from the number of modeling elements and also coming from the diversity of energy management applications.This thesis proposes elements of solution to the complexity problem. The work started by analyzing the energy management system 'GHomeTech' and its adaptation to the complex building prototype CANOPEA. The issue of composition from elementary models is explored. A solution is proposed; it enables the reusability of elementary models. Aggregation and transformation into mixed integer linear programming optimization models is presented. The resulting tool has been validated on the CANOPEA project.Energy management is not limited to MILP optimization. Different types of applications are also used to provide other services: parametric estimation models to simplify the configuration of energy management systems, simulation for validation and prediction depending on pre-defined scenarios for example. This other dimension of complexity is discussed in a second part of the manuscript. Solutions for automatic rewriting of models are detailed. It relies on symbolic manipulations in different types of processing. Several examples of applications illustrating the automatic generation of models are presented

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Brédif, Mathieu. "Modélisation 3D de bâtiments : reconstruction automatique de superstructures de toits et recalage cinétique de toits polyédriques prenant en compte la topologie." Phd thesis, Paris, Télécom ParisTech, 2010. https://pastel.hal.science/pastel-00006232.

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Abstract (sommario):

Il existe aujourd'hui une demande croissante pour des modèles numériques de ville de plus en plus précis. Alors que les travaux récents ont permis la production robuste de modèles polyédriques de bâtiments, les superstructures de toits telles que les cheminées et les chiens assis ne sont pas modélisées, et les erreurs géométriques et topologiques peuvent être importantes. L'approche itérative proposée affine géométriquement et sémantiquement un modèle de bâtiment approché sans superstructures, à l'aide d'un Modèle Numérique de Surface (MNS). Elle alterne la reconstruction de superstructures et le recalage des pans de toit principaux. La détection et la reconstruction de superstructures sont basées sur une bibliothèque de modèles paramétriques de superstructures. Un ensemble de superstructures disjointes est recherché, en se réduisant au problème de recherche d'une clique pondérée maximale. La phase de recalage tire parti des superstructures précédemment détectées afin de mieux estimer les pans de toit principaux. Elle corrige des simplifications tant géométriques telles qu'une symétrie erronée des toits, que topologiques telles que la fusion de sommets proches. Nous utilisons une représentation géométrique des bâtiments par les plans porteurs de chaque facette polyédrique, plus intuitive dans ce contexte que la représentation habituelle par la position de ses sommets. Nous introduisons le problème de triédralisation qui scinde les sommets surcontraints en sommets bien définis à l'intersection de 3 plans seulement. Nous proposons une structure de donnée cinétique garantissant des facettes non auto-intersectantes au cours de la réestimation itérative de leurs plans porteurs There is nowadays a growing demand for increasingly more accurate 3D city models. Whereas recent works have lead to the robust generation of polyhedral building models, they do not model roof superstructures such as chimneys or dormer windows, and may feature large geometric and topological errors. We propose an approach to refine geometrically and semantically a superstructure-less approximate building model, using a Digital Surface Model (DSM). This iterative approach alternates between superstructure reconstructions and geometric fitting of the main roof planes. Superstructure detection and reconstruction are based on a library of parametric superstructure models. A set of disjoint superstructures is searched to explain the height differences between the DSM and the building model, reducing the search to a maximum weighted clique problem. The fitting step uses the previously detected superstructures to refine the main roof plane estimations. It corrects both geometric simplifications such as an erroneous roof symmetry, and topological simplifications such as the merging of close vertices of the polyhedral building model. The proposed representation of the building geometry uses the planes supporting each polyhedral facet, which is more intuitive in this context than the usual representation using the vertex locations. We introduce the trihedralization problem of splitting vertices that become over-constrained after updating their adjacent facet supports into well-defined vertices at the intersection of 3 planes. We propose a novel kinetic data structure that prevents facet self-intersections throughout the iterative reestimation of their supporting planes

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Brédif, Mathieu. "Modélisation 3D de bâtiments : reconstruction automatique de superstructures de toits et recalage cinétique de toits polyédriques prenant en compte la topologie." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00006232.

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Abstract (sommario):

Il existe aujourd'hui une demande croissante pour des modèles numériques de ville de plus en plus précis. Alors que les travaux récents ont permis la production robuste de modèles polyédriques de bâtiments, les superstructures de toits telles que les cheminées et les chiens assis ne sont pas modélisées, et les erreurs géométriques et topologiques peuvent être importantes. L'approche itérative proposée affine géométriquement et sémantiquement un modèle de bâtiment approché sans superstructures, à l'aide d'un Modèle Numérique de Surface (MNS). Elle alterne la reconstruction de superstructures et le recalage des pans de toit principaux. La détection et la reconstruction de superstructures sont basées sur une bibliothèque de modèles paramétriques de superstructures. Un ensemble de superstructures disjointes est recherché, en se réduisant au problème de recherche d'une clique pondérée maximale. La phase de recalage tire parti des superstructures précédemment détectées afin de mieux estimer les pans de toit principaux. Elle corrige des simplifications tant géométriques telles qu'une symétrie erronée des toits, que topologiques telles que la fusion de sommets proches. Nous utilisons une représentation géométrique des bâtiments par les plans porteurs de chaque facette polyédrique, plus intuitive dans ce contexte que la représentation habituelle par la position de ses sommets. Nous introduisons le problème de triédralisation qui scinde les sommets surcontraints en sommets bien définis à l'intersection de 3 plans seulement. Nous proposons une structure de donnée cinétique garantissant des facettes non auto-intersectantes au cours de la réestimation itérative de leurs plans porteurs.

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Frayssinet, Loïc. "Adapter les modèles de chauffage et climatisation des bâtiments en puissance à l'échelle du quartier." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEI071/document.

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Abstract (sommario):

Les modèles énergétiques des bâtiments à l’échelle du quartier sont généralement simplifiés pour faire face au manque de données et pour réduire le coût de calcul. Cependant, l’impact de ces simplifications sur la validité des modèles n’est pas systématiquement analysée, en particulier lorsqu’on s’intéresse à la courbe de charge. Pour combler ce manque, une méthodologie permettant de quantifier la validité des simplifications, notamment vis-à-vis de la courbe de charge, est proposée. Cette méthodologie est appliquée aux simplifications couramment utilisée pour les modèles thermiques d’enveloppe de bâtiments grâce à une plateforme numérique développée dans le cadre de cette thèse. Cette plateforme permet de générer et simuler automatiquement des modèles énergétiques de bâtiments, avec différents niveaux de détails, à partir de données issues de systèmes d’information géographique. La parallélisation des simulations énergétiques des bâtiments est utilisée à l’échelle du quartier, afin de tirer avantage de la structure du modèle global et de réduire les temps de calculs. La définition d’indicateurs spécifiques selon l’objectif de simulation apparait clairement comme l’étape essentielle lorsque l’on s’intéresse à la courbe de charge. Les résultats indiquent que la puissance est plus sensible aux simplifications que la consommation annuelle d’énergie. Les différents effets induits sont quantifiés et analysés physiquement. La capacité de l’échelle du quartier à atténuer les impacts des simplifications et d’intégrer les données statistiques est démontrée. La quantification des impacts des simplifications permet de guider l’adaptation des modèles vis-à-vis des objectifs de simulation et vis-à-vis des contraintes techniques. Cette contribution a pour objectif d’améliorer la performance des simulations énergétiques à l’échelle de la ville, et de favoriser leur développement, afin de répondre aux enjeux futurs District-scale building energy models are generally simplified to cope with a lack of data and to reduce computational cost. However, the impacts of these simplifications on model accuracy are not systematically studied, particularly when considering power demand. The present manuscript introduces a methodology to determine the suitability of any simplifications, notably those at the district scale, and considering the power demand. This methodology was applied to usual simplifications of the building envelope model thanks to a specific platform developed in the frame of this thesis. This platform enables automatically generating and simulating building energy models with different modelling levels of detail from geographical information systems. The parallelisation of the building energy simulations was notably implemented at the district scale in order to benefit from the model structure and to efficiently reduce the computational duration. The definition of indicators related to specific simulation objectives appears to be a necessary step when focusing on power demand. The results show a higher sensitivity to simplifications of the power demand than the annual energy consumption. These effects are quantified and physically analysed. The district-scale ability to attenuate the impacts of simplifications and to integrate statistical sources of data were demonstrated. The resulting quantification of the impacts of the simplifications made it possible to guide the adaptations of models to the simulation objectives and to the technical constraints. Such contribution aims to increase the efficiency and to favour the development of city-scale energy simulations, which are particularly needed to cope with future challenges

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Astorga, Nino Ariana. "Surveillance sismique des structures : caractérisation de la réponse des bâtiments en analysant l'élasticité non linéaire et la dynamique lente." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAU021/document.

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Abstract (sommario):

La surveillance de la réponse structurale est fondamentale pour estimer la performance des bâtiments et réduire les pertes lors de futurs séismes. Un moyen pratique de détecter les changements de comportement structural consiste à analyser les variations des propriétés élastiques lors d'excitations dynamiques. Dans ce travail, on montre que les variations de la fréquence fondamentale des bâtiments lors de tremblements de terre (faibles à forts) pourraient être expliquées par des processus élastiques non linéaires qui se produisent à l'intérieur du matériau, et qui finalement affectent le comportement macroscopique global des bâtiments. Ces processus élastiques non linéaires sont responsables de la diminution temporaire ou permanente de la rigidité structurale, pouvant expliquer les processus de récupération des propriétés élastiques observés à la suite d'événements sismiques. Cette étude comble le fossé entre des expériences de laboratoire à l'échelle microscopique et des observations sismologiques à l'échelle macroscopique, où l’élasticité non linéaire est également observée. Dans un premier temps, une base de données sismiques établie dans le cadre de cette thèse est présentée, incluant des réponses de bâtiments instrumentés de façon permanente dans le monde: des milliers d’enregistrements de mouvements sismiques et plusieurs bâtiments du Japon et des États-Unis ont été traités, apportant des connaissances utiles pour le domaine du génie parasismique, notamment pour la prédiction empirique de la réponse structurale en fonction de mesures d'intensité du mouvement au sol. Les incertitudes associées à la prédiction d’endommagement sont présentées, ainsi que l'évaluation de la vulnérabilité d'un bâtiment sous forme de courbes de fragilité. Ensuite, la base de données est utilisée pour analyser les signatures élastiques non linéaires dans les bâtiments, en particulier les effets de la dynamique lente (ou relaxation). Les variations des fréquences de résonance sont étudiées à court et à long terme, en estimant la contribution du sol à la réponse du système sol-structure. Différents états structuraux sont déduits en fonction des amplitudes de chargement et propriétés observées via les enregistrements. Des modèles de relaxation développés en laboratoire sont ensuite adaptés aux données des bâtiments afin de caractériser la densité de fissuration et les hétérogénéités, en effectuant des comparaisons entre les états structuraux avant et après de fortes excitations telles que le séisme de 2011 (Mw=9) de Tohoku (Japon). Les effets des chargements sont observés lors de la récupération des séquences de répliques. Les résultats sont étendus à différentes typologies de bâtiments, en analysant l'influence du matériau et des caractéristiques de chargement, notamment les taux de déformation. Enfin, quelques conclusions générales sont présentées, ainsi qu'une perspective de travail utilisant des outils de machine learning pour prédire la réponse de bâtiments en fonction de signatures élastiques non linéaires observées Monitoring structural response is fundamental for evaluating the performance of buildings and reducing losses during future earthquakes. One practical way to detect changes in structural behavior is analyzing variations of elastic properties during dynamic excitations. Here we show that variations in the fundamental frequency of buildings during (weak -to- strong) earthquakes might be explained by nonlinear elastic processes carried out within the structural material, which affect the global macroscopic structural behavior. These nonlinear elastic processes are responsible for both transitory and permanent structural softening, and might explain the intriguing recovery effects observed in the fundamental frequency of buildings following seismic events. This study bridges the gap between microscale laboratory experiments and macroscale seismological observations, where nonlinear elasticity is also observed. In the first part of this study, a new seismic database of building responses is presented: thousands strong motion recordings and several buildings from Japan and US were processed, providing useful tools for the earthquake engineering community, notably for the empirical prediction of structural response as a function of several ground motion intensity measures. Examples of uncertainties associated to damage prediction are presented, as well as the vulnerability assessment of a building throughout fragility curves. Next, the seismic database is used to analyze nonlinear elastic signatures in buildings, particularly the slow dynamics or relaxation effects. Variations of resonant frequencies are monitored at both short and long-term, estimating the contribution of soil in the response of the system soil-structure. Different levels of damage are inferred according to loading amplitudes and structural states. Some laboratory-based models of relaxation are adapted to the building data in order to infer crack-density and heterogeneities over time, making comparisons between structural states before and after large excitations such as the Mw 9 Tohoku earthquake. Conditioning effects are observed during the backbone recovery of aftershocks sequences. The results are extended to different building typologies, analyzing the influence of structural material and loading features, notably strain-rates. Finally, some general conclusions are presented, together with a perspective work using machine learning to predict building response based on nonlinear elastic signatures

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Calero, Pastor Maria. "Méthode simplifiée d'évaluation de la performance énergétique utilisable en conception et alimentée par des données issues de politiques publiques de produit : application aux systèmes de chauffage de bâtiments." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAI015/document.

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Abstract (sommario):

La performance environnementale des produits influence largement la performance des systèmes. De plus, les systèmes présentent encore un potentiel d'économie d'énergie inexploité pour la performance environnementale globale, comparé aux produits individuels qui les composent.L'objectif de ce travail est de proposer une approche pour l'évaluation de performance énergétique de systèmes, en tenant compte d'information / de données livrées par les politiques européennes de produits (Directives Eco-conception et Étiquetage énergétique, Verdissement des marchés publics, Ecolabel Européen). L'hypothèse considérée ici est que les politiques environnementales des produits, qui ont été très utiles pour faciliter un système de notation homogène sur le marché européen des produits, peuvent également être avantageusement utilisées dans une démarche visant pour évaluer la performance énergétique des systèmes.Ce travail de recherche propose une méthode simplifiée pour soutenir la conception de systèmes de chauffage performants en utilisant les données des politiques environnentales de produits de l'Union Européenne, disponibles en phase de conception. Tout d'abord, une modélisation du système avec une approche "top-down" est utilisée pour prendre en compte les aspects système (conditions géographiques, caractéristiques du bâtiment, etc.). Deuxièmement, la performance énergétique du système est calculée à partir d'une approche "bottom-up", à partir de la performance des produits et des sous-systèmes composant le système. La méthode comporte 5 étapes divisées en deux phases principales: diagnostic du système initial et amélioration. La méthode est supportée par un outil de calcul original qui détermine les paramètres énergétiques (demande d'énergie, consommation d'énergie et rendement énergétique) au niveau du système en utilisant les données de performance telles que documentées par les politiques produits de l'Union Européenne. La méthode permet d'évaluer la performance d'un système de chauffage en définissant les systèmes les plus mauvais et les meilleurs possibles. La méthode est flexible et permet d'évaluer différentes configurations de produits et peut donc soutenir les activités de conception des systèmes de chauffage de bâtiment.La méthode est testée sur une étude de cas, la re-conception conception d'un système de chauffage existant d'une habitation dans le nord de l'Italie, incluant un système d'eau chaude sanitaire solaire et un système de chauffage des locaux. L'étude de cas démontre le potentiel d'amélioration du système de chauffage basé sur les résultats produits par la méthode, en aidant à sélectionner les produits actuellement disponibles sur le marché. En outre, sur la base de l'évaluation, plusieurs variantes de re-conception peuvent être proposées combinant différentes performances des produits qui composent les systèmes de chauffage. La thèse analyse également l'évolution des différentes approches adoptées par les politiques de produits de l'Union Européenne (approche produit, approche produit étendu et approche système). En particulier, le concept de "package" (ou produits combinés) défini dans les réglementations d'étiquetage énergétique des systèmes de chauffage est étudié en détail. L'étiquette du "package" du règlement 811/2013 est mise en œuvre dans la même étude de cas, de sorte que les résultats puissent être comparés à ceux des sections précédentes. Il est démontré que le concept de "package" peut également soutenir les décisions prises dans la phase de conception du système de chauffage, en particulier dans la sélection des composants appropriés en fonction de l'estimation de la performance du système. En outre, le chapitre 6, composé essentiellement d'un article publié dans un journal scientifique, analyse le lien entre les politiques publiques européennes relatives aux produits du bâtiment et celles liées à la performance énergétique des bâtiments: il est conclu qu'elles pourraient être mieux alignées Environmental performances of products largely influence performances of systems. Moreover, systems have still an untapped energy-saving potential concerning environmental performances at system level rather than at the level of the individual products of which they are composed.The objective of this work is to propose an approach to deal with energy performance assessments at system level considering information/data from European product policies (Ecodesign, Energy Labels, Green Public Procurement and EU Ecolabel). The hypothesis here is that environmental product policies, that have been very useful in facilitating a homogeneous rating scheme in the EU market for individual products, can also be advantageously used in a method to assess the energy performance of systems.This research work proposes a simplified method for supporting the design of good performing heating systems using data from EU product policies, which is available during the design stage. Firstly, a system modelling with a top-down approach is used so that system aspects (geographical conditions, building characteristics, etc.) are regarded. Secondly, the system energy performance is calculated from a bottom-up approach so that, from the performance of the products and sub-systems composing the system. The method has 5 steps divided in two main phases: diagnostic of the initial system and improvement. The method is supported by an original calculation tool which determines the energy parameters (energy demand, energy losses, energy consumption and low-emission energy efficiency) at system level using performance figures from EU product policies. It helps assessing how good a heating system is by setting worst, benchmark and best possible systems. The method is flexible, and allows different product configurations to be assessed and can hence support the design activities of heating systems.The method is tested on a real case study, the re-design of existing heating systems of a dwelling in north Italy, including a solar hot water system and a space heating system. The case study demonstrates the potential of improvement of the heating systems based on the results produced by the method, by helping selecting products currently available in the market. In addition, based on the assessment, several improved design alternatives can be proposed combining different performances of the products which compose the heating systems.The dissertation also analyses the evolution of the different approaches of EU product policies (product, extended product and system). In particular, the package concept set in the energy labelling regulations of heating systems is studied in detail. The package label of Regulation 811/2013 is implemented on the same prior case study so that results can be compared with the ones of previous sections. It is shown that the package concept can also support decisions made in the building design phase especially in the choice of appropriate components based on estimation of system performances. In addition, the peer-reviewed paper analyses the link of building-related product policies with the Energy Performance of Buildings Directive, and it is concluded that they should be somehow better aligned

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Poulain, Vincent. "Fusion d'images optique et radar à haute résolution pour la mise à jour de bases de données cartographiques." Thesis, Toulouse, INPT, 2010. http://www.theses.fr/2010INPT0093/document.

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Abstract (sommario):

Cette thèse se situe dans le cadre de l'interprétation d'images satellite à haute résolution, et concerne plus spécifiquement la mise à jour de bases de données cartographiques grâce à des images optique et radar à haute résolution. Cette étude présente une chaîne de traitement générique pour la création ou la mise à jour de bases de données représentant les routes ou les bâtiments en milieu urbain. En fonction des données disponibles, différents scénarios sont envisagés. Le traitement est effectué en deux étapes. D'abord nous cherchons les objets qui doivent être retirés de la base de données. La seconde étape consiste à rechercher dans les images de nouveaux objets à ajouter dans la base de données. Pour réaliser ces deux étapes, des descripteurs sont construits dans le but de caractériser les objets d'intérêt dans les images d'entrée. L'inclusion ou élimination des objets dans la base de données est basée sur un score obtenu après fusion des descripteurs dans le cadre de la théorie de Dempster-Shafer. Les résultats présentés dans cette thèse illustrent l'intérêt d'une fusion multi-capteurs. De plus l'intégration aisée de nouveaux descripteurs permet à la chaîne d'être améliorable et adaptable à d'autres objets This work takes place in the framework of high resolution remote sensing image analysis. It focuses on the issue of cartographic database creation or updating with optical and SAR images. The goal of this work is to build a generic processing chain to update or create a cartographic database representing roads and buildings in built-up areas. According to available data, various scenarios are foreseen. The proposed processing chain is composed of two steps. First, if a database is available, the presence of each database object is checked in the images. The second step consist of looking for new objects that should be included in the database. To determine if an object should be present in the updated database, relevant features are extracted from images in the neighborhood of the considered object. Those features are based on caracteristics of roads and buildings in SAR and optical images. The object removal/inclusion in the DB is based on a score obtained by the fusion of features in the framework of the Dempster-Shafer evidence theory. Results highlight the interest of multi sensor fusion. Moreover the chosen framework allows the easy integration of new features in the processing chain

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Diallo, Thierno Mamadou Oury. "Impact des polluants gazeux du sol sur la qualité de l'air intérieur des bâtiments." Thesis, La Rochelle, 2013. http://www.theses.fr/2013LAROS416/document.

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Abstract (sommario):

L’entrée des polluants gazeux du sol (Radon, COV,…) dans les environnements intérieurs peut occasionner des risques sanitaires significatifs. Or les modèles d’évaluation de risques sanitaires liés à ces polluants gazeux du sol contiennent beaucoup d’incertitudes qui peuvent conduire à une mauvaise appréciation des risques. Dans un premier temps, cette thèse contribue à l’amélioration des modèles d’évaluation des risques. Dans un second temps, elle propose le développement d’un modèle de dimensionnement des Systèmes de Dépressurisation du Sol (SDS) passifs utilisés pour protéger les bâtiments des pollutions gazeuses venant du sol. L’amélioration des modèles a porté sur la prise en compte des principaux phénomènes de convection et diffusion à l’interface entre le sol et le bâtiment, en tenant compte des différentes typologies de soubassement. La première contribution porte sur le développement de modèles analytiques fournissant les débits d’air dus à la convection à travers le sol pour différents types de soubassement : dallage indépendant, dalle portée, vide sanitaire et cave. Les bâtiments avec des murs enterrés et les soubassements avec un lit de gravier sous le plancher bas sont également traités. Une méthodologie permettant la prise en compte de la fissuration et des points singuliers du plancher bas est aussi proposée. La deuxième contribution porte sur la prise en compte du transfert couplé des polluants des sols par convection et diffusion auprès des fondations. Une étude numérique a permis une meilleure compréhension du comportement des polluants à l’interface sol/bâtiment. Sur la base de cette compréhension, des lois semi-empiriques d’estimation des flux d’entrée de polluant dans les bâtiments sont proposées. Les différents modèles développés ont été validés numériquement avec un modèle CFD et expérimentalement avec des données issues de la littérature. La confrontation de ces modèles avec ceux existants a montré les améliorations apportées. L’impact de la typologie du soubassement sur le transfert de polluants gazeux des sols a été constaté. Une première application des modèles est illustrée par leur intégration dans un code de simulation thermo-aéraulique multizone afin de pouvoir étudier l’impact de ces polluants sur la qualité de l’air intérieur. Ce travail se termine par le développement d’un modèle de dimensionnement des Systèmes de Dépression du Sol (SDS) passifs. Ce modèle aéraulique de dimensionnement des SDS a été validé par des mesures effectuées au CSTB dans une maison expérimentale. Les premières applications du modèle de dimensionnement portent notamment sur l’impact de la météorologie (vent et tirage thermique) sur le fonctionnement du SDS passif et sur l’impact des stratégies de ventilation du bâtiment sur le fonctionnement du SDS passif. On voit ainsi l’intérêt de l’utilisation d’un tel modèle pour tester l’aptitude de ce système de protection des bâtiments dans des situations environnementales données Transfer of soil gas pollutants (Radon, VOC) into buildings can cause significant health risks. However, analytical models used today to estimate health risks associated with these pollutants contain many uncertainties which can lead to poor risk assessment. Initially, the main objective of this thesis is to contribute to the improvement of these models for risk assessment. Secondly, we propose the development of air flow model for passive Sub slab Depressurization Systems (SDS) design used to protect buildings. The improvement of models focused on the inclusion of the main phenomena of convection and diffusion at building/soil interface, taking into account different types of building substructures. The first improvement concerns the assessment of convection phenomenon through the development of analytical models to quantify air flow rates entering through many kinds of building substructures: floating slab, bearing slab, crawl space and basement. Buildings with buried walls and substructures with a sub slab gravel layer are also treated. A methodology taking into account the presence of cracks, holes and singular leakages of the slab is also proposed. The second improvement of the models is the inclusion of coupled transfer of convection and diffusion near foundations. A numerical study allowed a better understanding of the behavior of pollutants at soil / building interface. Based on this understanding, semi-empirical laws for estimating soil gas pollutants entry rate into buildings are proposed. The various models developed have been validated numerically using a CFD model and experimentally with data from the literature when available. The impact of building substructure on pollutant transfer has been highlighted. A first application of the model is illustrated by their integration into a multizone simulation code to study the impact of these transfers on indoor air quality. Finally, the work ends with the development of a model for designing passive sub slab depressurization systems. The design model developed is validated with in situ experimental data. Preliminary applications using this model focused at first on the impact of meteorological conditions (stack effect, wind) on the sub slab system running. At second, the impact of ventilation strategies on sub slab depressurization performance is studied. Thus, we see the potential interest of this model to test the effective running of passive sub slab depressurization systems in given configuration

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Viot, Hugo. "Modélisation et instrumentation d'un bâtiment et de ses systèmes pour optimiser sa gestion énergétique." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0349/document.

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Abstract (sommario):

Dans un contexte de raréfaction des énergies à bas coût et de lutte contre le changement climatique, le secteur du bâtiment est contraint à des objectifs de diminution de ses consommations d'énergie. Un contrôle adapté des systèmes énergétiques du bâtiment peut constituer un levier important pour tendre vers cet objectif. Le but premier de ces travaux est la construction de modèles de faibles dimensions afin de pouvoir les embarquer dans un contrôleur pour améliorer la gestion énergétique. Ces modèles doivent être capables de s’enrichir des mesures disponibles sur site. Un bâtiment démonstrateur situé à l'Institut Universitaire de Technologie Génie Civil Construction Durable de Bordeaux sert de support au projet. Ce travail se décline en quatre volets. Le premier concerne la modélisation puisque des modèles légers basés sur l'analogie électrique et la représentation d'état sont proposés afin de décrire la dynamique du bâtiment sur un horizon de contrôle de quelques jours. Le deuxième volet concerne l'instrumentation du bâtiment puisque des campagnes de mesures courtes sont réalisées afin d'identifier les valeurs des paramètres du modèle de façon à minimiser l'écart modèle-mesure. Certains capteurs servent par la suite pour la gestion énergétique du bâtiment ; ces travaux posent donc également la question du jeu minimal de capteurs. Le troisième volet concerne la caractérisation des systèmes servant à piloter l'ambiance puisque dans une logique de contrôle optimal il faut être capable de relier l'effet de la commande sur la grandeur d'intérêt (température de confort). Le bâtiment démonstrateur comprend deux systèmes de chauffage : un plancher chauffant et des ventilo-convecteurs ainsi qu'une centrale de traitement d'air double flux pour le renouvellement d'air. Le dernier volet concerne la gestion énergétique avec l'utilisation d'un contrôleur prédictif embarquant l'un des modèles identifiés. Ainsi l’objectif est de chercher à anticiper le pilotage d'un système capacitif à long temps de réponse, tel que le plancher chauffant, grâce à la connaissance des perturbations futures (occupation, météo) sur un horizon de prédiction de quelques heures. Un contrôle réactif est assuré par les ventilo-convecteurs en appoint. La gestion prédictive est comparée à des stratégies de gestion plus classiques en simulation et in situ avec le bâtiment démonstrateur. L'originalité de ces travaux est de proposer une démarche pour la mise en place d'une boucle de contrôle complète (contrôleur/capteur /actionneurs) et de montrer s'il existe un intérêt à la gestion prédictive de systèmes à long temps de réponse dans le domaine du bâtiment The building sector is forced to reduce its energy consumption in a context of high energy prices and global warming. Proper control of building energy systems can be an important lever to move towards this goal. The main goal of this work is to obtain small size buildings models in order to use it in a controller to improve energy management. The inputs of these models are fed in real-time with available measurements on site. A demonstration building at the IUT Civil Engineering and Sustainable Construction of Bordeaux serves as experimental support for the project. This work consists of four parts. The first one is to make lightweight models based on the electrical analogy and state-space representation to describe the dynamics of the building on upcoming days. The second part concerns the instrumentation of the building because short measurement campaigns are carried out to identify the model parameter values to minimize the gap between model output and measurement. Some sensors are then used for energy management of the building; thus this work also raise the question of the minimum set of sensors. The third address the characterization of the systems used to control air temperature. For an optimal control logic we must be able to link the effect of the command on the interest variable (air temperature). The demonstration building includes two heating systems : floor heating system (FHS) and fan coil units (FC). A dual flow air handling unit (AHU) is used for air renewal. The last part concerns energy management with the use of a predictive controller boarding one of the identified models. This project intends to anticipate the control of long time response capacitive systems as floor heating through knowledge of future disturbances on a prediction horizon of a few hours (occupation, weather). A reactive control is ensured by the fan coil units. Predictive management is compared to more conventional management strategies in simulation and on-site with the demonstrator building. The originality of this work is to propose a method for the establishment of a full control loop (controller/sensor/actuator) and demonstrate an interest in the predictive management of long response time systems in the building sector

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Bennis, Abdelhamid. "Contribution à la reconstruction 3D de bâtiments à partir de nuage de points de scanner laser terrestre." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0139/document.

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Abstract (sommario):

La rénovation et la réhabilitation énergétique du parc de bâtiment est un des grands défis identifiés pour les décennies à venir. Devant cet impératif d'une rénovation d'ampleur du parc construit, les solutions techniques utilisant des ossatures rapportées sont employées de plus en plus fréquemment car elles permettent de combiner performance thermique, renouvellement esthétique et ajouts fonctionnels. Une des difficultés dans l'amélioration et l'automatisation des projets de rénovation est liée à la connaissance de la géométrie du bâti existant. Des plans de l'état existant ne sont pas toujours disponibles, et dans le cas échéant, ne sont pas forcément exacts en raison de modifications apportées au bâti et non documentées ou d'écarts initiaux entre les plans et la réalisation. Après une étude bibliographique des méthodes existantes détaillées dans le chapitre 1. Les travaux menés dans le cadre d'une collaboration entre le CRITT Bois et le CRAN ont permis de développer une méthode automatique de reconstruction 3D du modèle de bâtiments à partir de nuages de points obtenus par scanner LASER terrestre. La méthode proposée se décompose en trois phases principales. La première phase détaillée dans le deuxième chapitre, consiste à segmenter le nuage de points en plusieurs plans représentants les façades du bâtiment. L'exploitation de la colorimétrie durant la phase de segmentation du nuage de points permet une réduction importante de la complexité de l'algorithme de segmentation géométrique. L'approche consiste à effectuer dans un premier temps une classification préalable du nuage de points en se basant sur les informations colorimétriques de chaque point. Puis, dans un second temps, il s'agit d'effectuer une segmentation géométrique du nuage de points en utilisant un algorithme de segmentation robuste (RANSAC). Le chapitre 3 présente la deuxième phase qui consiste à modéliser le pas d'échantillonnage de la surface à partir duquel on définit le seuil d'extraction des points de contours. Le but étant d'améliorer la fiabilité d'extraction des points de contours, ainsi que l'approximation de l'erreur sur le modèle. Le chapitre 4 détaille les principales étapes de la reconstruction d'un modèle filaire. Dans un premier temps les régions définies par les points de contours sont classées en Régions d'Irrégularités (RI), Régions d'Eléments Architecturaux (REA) comme les fenêtres et Régions de Façade (RF) représentées par les contours extérieurs de la façade. La deuxième étape consiste à modéliser les différentes régions, par un maillage de Delaunay pour les RI, et des polyèdres pour les RF et REA. La dernière étape calcule une approximation de l'erreur sur le modèle. Les tests de fiabilité de la méthode ont été réalisés sur des chantiers réels conduits par des industriels de la construction et de la rénovation. Il en ressort que la qualité de la reconstruction 3D reste fortement dépendante des facteurs d'acquisition ainsi que de la surface numérisée. L'approximation de l'erreur de modélisation permet ainsi de prévoir à l'avance les erreurs sur le modèle CAO The renovation and the improvement of the energy efficiency of existing housing stock is one of big challenges identified for coming decades. In front of this imperative, timber based elements for building renovation are more and more used due to their substantial improvement of the building insulation, aesthetic renewal and functional additions. However, this technology faces some difficulties, one of them is the improvement of the renovation projects automation, which is bound to the knowledge of the existing built geometry. The plans representing the existing state of the building are not always available, and if so, they may be not exact, because the modifications made on the building are usually undocumented. After a literature review of existing methods which are detailed the first chapter. The work within the framework of cooperation between the CRITTBois and CRAN have allowed to develop an automatic method for 3D building CAD model reconstruction from point clouds acquired by a terrestrial LASER scanner. The proposed method is composed of three main phases. The first one detailed in the second chapter, consists in segmenting the point cloud into planar patches representing the building facades. To decrease the segmentation algorithm complexity, the colorimetric information is also considered. The approach consists in making a colorimetric classification of the point cloud in a first step, then a geometrical segmentation of the point cloud using a robust segmentation algorithm (RANSAC). The third chapter presents the second phase of our approach consists in surface sampling steps modeling and boundary point extraction. Here, we consider a local threshold defined according to the approximated surface sampling steps. The aim of considering local threshold is to improve the reliability of the boundary point extraction algorithm and approximating the CAD model error. The last chapter presents the main three steps of the boundary model reconstruction method. The first step consists in classifying the regions defined by their boundary points into three types of regions: Irregularity Region (IR), Architectural Element Region (AER) as windows, and Facades Regions (FR) which represent the building facades defined by their outer boundaries. The second step consists in modeling these regions considering a Delaunay triangulation for the IR and a polyhedral model for the AER and the FR. The third step consists in making an approximation of the error in the model. The method reliability tests were conducted on real projects; they were performed by industrial construction and renovation professionals. The tests show that the quality of the 3D reconstruction remains strongly dependent to the acquisition factors and the scanned surface properties. Also, the approximation of the modeling error can predict in advance the errors on the CAD model

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Bertin, Ingrid. "Conception des bâtiments assurant leur réversibilité, leur déconstruction et leur réemploi, méthodologie de suivi et évaluation environnementale sur les cycles de vie." Thesis, Paris Est, 2020. http://www.theses.fr/2020PESC1041.

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Abstract (sommario):

Dans un contexte de pression environnementale intense où le secteur de la construction dans le monde a le plus grand impact sur plusieurs indicateurs, le réemploi des éléments porteurs est le plus prometteur pour éviter significativement la production de déchets, préserver les ressources naturelles et réduire les émissions de gaz à effet de serre par la diminution de l'énergie grise. Cette thèse porte donc sur trois principaux axes de recherches : 1. l’amélioration de la conception structurale par des typologies favorables en définissant le DfReu (Design for Reuse) afin d’anticiper la mise en œuvre d’éléments porteurs (verticaux et horizontaux) démontables et réemployables en fin de vie, d’allonger leur durée de vie, in fine en augmentant le stock d’éléments disponibles au réemploi 2. le développement d’une méthodologie pour la mise en place d’une traçabilité renforcée et pérenne autour d’une banque de matériaux et du BIM afin de disposer de toutes les caractéristiques, notamment physico-mécaniques, des éléments porteurs et de faciliter les processus de réemploi et l’engagement d’une nouvelle responsabilité pour l’ingénieur réemployeur 3. L’identification des paramètres clés influençant les impacts environnementaux propres au réemploi et le développement d’analyses de sensibilité, permettant une meilleure compréhension des conséquences de ce processus et de sa prise en compte lors de la conception, appuyant l’aide à la décision. Une expérimentation fondée sur des portiques démonstrateurs en béton armé a permis de corroborer ces trois axes en générant des données manquantes dans la littérature. Cette analyse pratique de l’assemblage poteau-poutre a produit des données techniques sur le comportement structural après réemploi, mais aussi des données environnementales de mise en œuvre et déconstruction. Ce travail propose alors une méthodologie fondée sur une chaîne d'outils pour permettre aux ingénieurs de concevoir des assemblages réversibles au sein d’une structure réemployable, de pérenniser les informations nécessaires dans la maquette BIM doublées d’une traçabilité physique, de mettre en place une banque de matériaux et d’optimiser la conception à partir d’un stock d’éléments porteurs. L’étude distingue ainsi la "conception avec un stock" qui vise à intégrer le plus grand nombre possible d'éléments disponibles, de la "conception à partir d'un stock" qui conduit au réemploi de 100% des éléments et propose ainsi un nouveau paradigme pour le concepteur. Parallèlement, les impacts environnementaux du processus de réemploi sont étudiés à partir d’une analyse du cycle de vie (ACV). Une analyse de sensibilité déclinant, entre autres, le nombre d’usages et la durée de vie, en comparaison de constructions neuves équivalentes, permet de mieux appréhender les domaines d'intérêt du DfReu. La prise en compte de critères spécifiques à l’économie circulaire dans le bâtiment complète la définition des critères de réemployabilité. L’étude environnementale montre finalement dans quelles conditions le réemploi diminue l’impact d’un bâtiment, et identifie les paramètres clés. Les résultats obtenus s’adressent en premier lieu aux ingénieurs structure mais plus largement aux concepteurs membres de la maîtrise d’œuvre : architectes, ingénieurs et bureaux d’études spécialisés en environnement, afin de proposer et d’inciter l’étude de variantes anticipant la réemployabilité des bâtiments nouvellement conçus. Les résultats sont, par extension, également exploitables dans les projets intervenant sur l’existant In a context of strong environmental pressure in which the construction sector has the greatestimpact, the reuse of the load-bearing elements is the most promising as it significantly avoidswaste production, preserves natural resources and reduces greenhouse gas emissions by cuttingdown on embodied energy.This thesis consequently covers three main areas of research:1. Improvement of structural design through expedient typologies by defining the DfReu(Design for Reuse) in order to anticipate the use of load-bearing elements (vertical andhorizontal), that can be dismantled and reused at the end of their service life to extendtheir lifespan, ultimately increasing the stock of available elements for reuse.2. Development of a methodology for the implementation of a reinforced and long-lastingtraceability centered on a materials bank with the use of BIM in order to secure all thecharacteristics, in particular physico-mechanical, of the load-bearing elements and tofacilitate the reuse processes as well as the commitment of a new responsibility for thereuse engineer.3. Identification of the key parameters influencing the environmental impacts of reuse anddevelopment of sensitivity study, allowing a better comprehension of the consequencesof this process and its consideration in design to support to decision making.An experiment based on reinforced concrete demonstration portals frames has enabledcorroboration of these three lines of research by generating missing data in literature. Thispractical analysis of column-beam assembly has generated technical data on the structuralbehavior after reuse, but also environmental data for implementation and deconstruction.This research offers subsequently a methodology based on a chain of tools to enable engineersto design reversible construction assemblies within a reusable structure, to secure the necessaryinformation in the BIM model coupled with physical traceability, to build a bank of materials andto enhance design through a stock of load-bearing elements. The study thus distinguishes"design with a stock" which aims to combine as many available elements as possible, from"design from a stock" which leads to the reuse of 100% of the elements and thus presents a newparadigm for the designer.At the same time, the environmental impacts of the reuse process are studied using a life cycleassessment (LCA). A sensitivity study, based among other things on the number of uses and thelifespan, in comparison to equivalent new constructions, provides a better understanding of theareas of interest of the DfReu. Consideration of criteria specific to the circular economy inbuildings completes the definition of reuse criteria. In the end, environmental studies establishunder which conditions reuse reduces the impact of a building and identify the key parameters.The results obtained are primarily intended for structural engineers but more broadly fordesigners part of the project management: architects, engineers and environmental designoffices, in order to offer and encourage the study of variants anticipating the reusability of newlydesigned buildings. By extension, the results can also be used in projects involving existingbuildings

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Dugué, Antoine. "Caractérisation et valorisation de protections solaires pour la conception de bâtiments : analyse expérimentale et propositions de modélisations." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00958676.

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Abstract (sommario):

Lors d'une démarche de modélisation énergétique d'un bâtiment, la prise en compte de l'enveloppe solaire reste souvent imprécise. L'objet du travail présenté ici est la description détaillée de solutions de protections solaires, induisant un tirage thermique (bardage, store), dans un objectif de modélisation et de valorisation pour répondre aux besoins d'industriels du secteur ; la caractérisation des performances permet alors d'assister la maitrise d'œuvre en phase conception.La mise en place d'une plateforme expérimentale - mur exposé sud muni d'une protection solaire devant lame d'air - a permis la mesure de températures d'airs et d'éléments solides présents dans le système, de vitesses d'écoulement dans la lame d'air ouverte, et du flux radiatif incident. Deux types de bardage bois, un type de store et un type de métal déployé ont été considérés.Parallèlement, un modèle 1D amélioré de transfert de chaleur dans le système étudié est développé. Trois familles de modèle de convection dans la lame d'air sont identifiées, présentées et intégrées dans le modèle global. La description de l'écoulement dans la lame d'air est retenue à partir d'analyses des résultats expérimentaux.Un modèle simplifié d'intégration de tels systèmes de protections solaires dans des plateformes de simulation thermique de bâtiments est proposé, basé sur la paramétrisation des sollicitations extérieures par le facteur solaire. La méthode de calcul du facteur solaire est présentée. Le caractère intrinsèque facteur solaire et son intérêt sont discutés notamment à partir d'analyse de sensibilités.

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Arnal, Etienne. "Modélisation et commande hiérarchisées du bâtiment pour l'amélioration des performances énergétiques, thermiques et optiques." Phd thesis, INSA de Lyon, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00873975.

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Abstract (sommario):

A notre époque, la maîtrise des consommations énergétiques est un enjeu très important pour la préservation des ressources naturelles terrestres. Outre le domaine des transports, des gains énergétiques significatifs existent dans le domaine des bâtiments résidentiels ou tertiaires. Alors que la construction basse consommation est aujourd'hui une réalité, la rénovation n'est que très rarement mise en pratique. Ainsi, l'objectif de cette thèse est d'évaluer les gains énergétiques potentiels issus de la rénovation d'un bâtiment ancien pour être en cohérence avec son environnement et ses modes d'exploitation. Au coeur de ce travail se trouvent les problématiques du système bâtiment, et du confort des occupants. Au regard de ces connaissances, nous proposons une architecture globale de contrôle du bâtiment répondant à des missions de confort optique et thermique, et de réduction des consommations énergétiques. Pour cela nous nous appuyons sur l'approche systémique et l'Automatique qui permettent depuis la modélisation jusqu'à l'élaboration de lois de commande de faire coopérer toutes les installations domotiques. L'évaluation du contrôle est réalisée en simulation sur un bâtiment ancien équipé d'un chauffage central, de luminaires et de stores vénitiens intérieurs pilotés. L'architecture de contrôle présentée est issue d'une analyse systémique du bâtiment et se base sur une approche hiérarchique en adéquation avec les exigences des utilisateurs et les différentes échelles de représentation. Afin d'expérimenter cette architecture de contrôle, un modèle physique de bâtiment multi-échelle a été réalisé en utilisant une approche Bond-Graph et permet d'estimer le comportement optique et thermique du bâtiment en séparant les dynamiques lentes et rapides. La synthèse des lois de commande a ensuite été effectuée en réduisant ce modèle de simulation et a permis d'implémenter deux lois de commandes. La première s'exprime à l'échelle du bâtiment par une commande prédictive du chauffage central et considère l'évolution future de la température extérieure et de la puissance radiative solaire. La seconde prend place au niveau des pièces sous la forme d'une commande optimale des radiateurs, des stores et des luminaires afin d'assurer la température opérative moyenne et l'éclairement moyen souhaité par les occupants. L'étude des gains énergétiques offerts par la rénovation du système de contrôle a permis de mettre en valeur l'intérêt de l'architecture de contrôle présenté. Les résultats ont montré que l'implantation d'une commande prédictive sur le chauffage central permet de réduire de plus de 20% ses consommations énergétiques. Par ailleurs, le contrôle optimal dans les pièces offre un gain d'environ 20% sur le confort thermique et de 75% sur le confort optique.

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Madelenat, Jill. "La consommation énergétique du secteur tertiaire marchand : le cas de la France avec données d’enquête à plan de sondage complexe." Thesis, Paris 10, 2016. http://www.theses.fr/2016PA100183/document.

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Abstract (sommario):

Cette thèse porte sur la consommation énergétique du secteur tertiaire marchand en France. Notre approche est empirique, et s’appuie sur l’Enquête sur les Consommations d’Énergie dans le Tertiaire (ECET). À partir d’une revue de littérature consacrée à l’étude économétrique des déterminants de la consommation énergétique des bâtiments (résidentiels ou tertiaires), nous mettons en évidence la coexistence de deux méthodes d’estimation, sur lesquelles nous revenons. Nous exposons également les consensus ou les débats portant sur les effets des déterminants étudiés. Dans la mesure où les données mobilisées dans cette thèse sont issues d’une enquête à plan de sondage complexe, nous présentons les outils statistiques adaptés à l’exploitation de données issues de ce type d’échantillonnage, puis nous analysons la controverse qui continue d’exister sur l’estimation de modèles économétriques sur données d’enquête. Nous mobilisons alors notre base de données pour fournir une première description statistique des consommations énergétiques du secteur tertiaire marchand en France. Cette description statistique s’appuie sur nomenclature que nous construisons afin d’obtenir des informations à l’échelle infra-sectorielle. Enfin, nous utilisons l’ensemble des méthodes et approches préalablement identifiées pour étudier les déterminants de la demande énergétique des établissements tertiaires sur la base d’une analyse économétrique des données de l’ECET. Cela nous conduit à effectuer une double lecture de nos résultats, à la fois comme éléments de réponse à la question de l’impact des variables étudiées sur la demande d’énergie des établissements, et comme éléments de comparaison des différentes méthodes This thesis deals with energy consumption in the French tertiary buildings. We adopt an empirical approach based on a French national survey, the Tertiary Buildings Energy Consumption Survey (l’Enquête sur les Consommations d’Énergie dans le Tertiaire (ECET)). From a literature review, we present the econometric analyses of the drivers of energy consumption in buildings (residential and tertiary). This review highlights the coexistence of two estimation methods. We discuss these methods, and then we detail consensus and debates on the effects of every driver that has already been analyzed in the literature. Because the data we use are complex sample survey data, we describe the statistical tools that must be used to analyze this type of data, and next present the still controversial issue of econometric modeling based on survey data. Then we use our database to produce a first statistical description of energy consumption in tertiary buildings. This description is based on a nomenclature that we establish to obtain information at the subsector level. Finally, we use all the methods and approaches identified previously to study the drivers of the tertiary buildings’ energy demand by implementing an econometric analysis on the ECET data. This lead to a double analysis of our results, both as elements of knowledge on the impact of each driver on energy consumption and as materials that help to compare the different methods to use

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Tesi sul tema "Données bâtiments"

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