Le biomimétisme, vers l’optimisation de la consommation énergétique de l’habitat individuel à Guelma

Abstract

Dans le contexte de la transition énergétique et de l’adaptation au changement climatique, la conception des enveloppes architecturales joue un rôle central dans la régulation des échanges entre le bâtiment et son environnement extérieur. À ce titre, le contrôle solaire constitue l’un des rôles clés de l’enveloppe, permettant de moduler les apports solaires et d’améliorer simultanément le confort thermique et la performance énergétique du bâtiment. Dans cette perspective, Les systèmes de contrôle solaire inspirés du vivant, développés selon une approche biomimétique, apparaissent comme une solution prometteuse. Cette recherche vise à évaluer les performances thermiques et énergétiques d’un dispositif de contrôle solaire adaptatif bio-inspiré, fondé sur les mécanismes de thermorégulation de la flore, appliqué à une habitation individuelle située dans la ville de Guelma, caractérisée par un climat méditerranéen chaud. La méthodologie adoptée s’articule autour de quatre approches complémentaires, organisées de manière séquentielle et cohérente. Dans un premier temps, l’approche conceptuelle a permis de définir le cadre théorique et scientifique de la recherche. Ensuite, l’approche empirique s’est appuyée sur des mesures in situ de la température et sur l’analyse typologique des habitations individuelles, afin de caractériser le contexte local. Cette étape a conduit à l’approche qualitative, mobilisée pour concevoir un système de contrôle solaire biomimétique modélisé avec Rhinoceros et Grasshopper. Enfin, l’approche quantitative a complété le processus par des simulations énergétiques et thermiques, réalisées à l’aide des plugins Ladybug, Honeybee et EnergyPlus et optimisées de manière paramétrique via un algorithme génétique multi-objectifs Octopus. Les résultats mettent en évidence l’efficacité de la conception biomimétique paramétrique du système solaire proposé pour réduire les apports solaires estivaux, limiter la demande en refroidissement, favoriser les apports hivernaux et réduire les besoins en chauffage. Parallèlement, le système améliore le confort thermique en régulant la température opérative et en diminuant les heures d’inconfort, contribuant ainsi à une meilleure maîtrise de la consommation énergétique. L’étude confirme le potentiel dubiomimétisme computationnel pour concevoir des systèmes de contrôle solaire adaptatifs, écoénergétiques et respectueux de l’environnement, ouvrant la voie à des solutions innovantes dans le cadre de la transition énergétique.