Matérialisation des intentions d’ambiance lumineuse

l’am-CHAPITRE4 : POSITIONNEMENT

sensible [Nussaume, 2000], et c’est précisément le résultat de cette recherche que nous souhaitons formaliser.

En particulier, les intentions d’ambiance lumineuse peuvent être exprimées à travers l’éclairage sous des formes très diverses : dessin, photographie, texte, etc. (Chapitre 3). Le concepteur doit pourvoir s’approprier ces formes pour qu’il puisse réellement exprimer son intention par un moyen qu’il peut maîtriser. Toutefois, ces représentations de l’éclairage sont parfois difficilement exploitables par un modèle de simulation inverse. Cette situation montre que la concrétisation des intentions d’ambiance lumineuse est un problème dans le cadre de la simulation inverse de l’éclairage naturel. Nous sommes donc confrontés au paradoxe provenant de la contradiction entre la précision et la facilité d’une description soulevé par Costa [Costa et al., 1999a].

Nous abordons ce paradoxe avec une approche à la fois graphique et quantitative. Le travail d’expression de l’intention se fait par une description de l’éclairage dans une scène 3D [Schoeneman et al., 1993]. La représentation de cette scène est un élément déterminant car c’est le support des éléments géométriques connus, de l’éclairage, de l’interaction avec l’utilisateur et de la présentation des solutions. La traduction des intentions d’ambiance lumineuse en éclairage se fait par une action sur les paramètres physiques de l’éclairage. Étant donné que cet éclairage est relatif à la lumière naturelle, cette description est aussi l’expression d’un lien entre le bâtiment et l’environnement. Pour bien montrer la dépendance de l’éclairage naturel aux propriétés de l’environnement, ce dernier est intégré dans la scène 3D.

Représentation de l’éclairage

Ainsi que nous l’avons indiqué dans l’état de l’art (Chapitre 3), l’expression des intentions d’ambiance lumineuse peut être associée à une scène

4.1 DE L’INTENTION À L’OUVERTURE

nelle destinée à représenter les propriétés géométriques, matérielles et lumineuses du projet. Cette scène est donc le support de l’information.

L’architecte a une capacité de projection dans l’espace, ainsi qu’une connaissance et une expérience des phénomènes physiques d’éclairage. Ces qualités lui permettent d’imaginer une scène suivant le mode de représentation proposé. Un mode de représentation correspond à un mode de perception de l’espace [Moles et Rohmer, 2006]. La « philosophie de la centralité » peut être représentée par une projection perspective. Ce mode de représentation facilite la projection dans l’espace car il correspond au point de vue de l’individu en situation. La « philosophie de l’espace comme étendue » peut s’apparenter à une projection orthogonale de la scène. C’est le point de vue d’observateur extérieur pour lequel l’espace est une configuration géométrique dont les points sont équivalents. Ce mode de représentation demande un véritable effort de projection dans la scène pour comprendre les volumes et leurs possibles interactions avec la lumière. L’architecte conçoit les volumes avec une attitude cartésienne, mais il se projette aussi dans l’espace imaginé comme s’il était en situation.

Néanmoins, la précision de cette projection peut être limitée par les propriétés de la scène étudiée. D’une part, cette scène peut avoir une certaine complexité qui rend difficile sa représentation mentale. Il n’est pas facile de concevoir toutes les interactions entre un volume et la lumière, particulièrement si ce volume est non-standard. D’autre part, cette projection dans l’espace peut être cantonnée aux éléments visibles résultant de l’interaction entre le volume et la lumière : les effets

CHAPITRE4 : POSITIONNEMENT

notre perception de l’ambiance lumineuse. Le fait que ces paramètres ne soient pas perceptibles les fait appartenir au domaine du raisonnement plutôt que de l’expérience.

Cette représentation de l’éclairage constitue une aide à la compréhension des interactions lumineuses. Ceci peut être particulièrement intéressant lors de l’étude de l’éclairage de bâtiments de référence, pour montrer la structure sous-jacente de l’éclairage et le rôle des éléments de l’enveloppe.

Action du concepteur

L’intention d’ambiance lumineuse doit se traduire en un langage non-ambigu, qui soit non seulement compréhensible par les autres acteurs de la conception, mais surtout utilisable dans un modèle de simulation inverse. Afin d’exprimer les intentions d’ambiance lumineuse, nous proposons de les représenter à travers un paramètre physique : l’éclairage. Le concepteur doit pouvoir agir sur les éléments de l’éclairage pour délimiter des zones, leur donner de l’importance, définir un niveau d’éclairement et créer des relations entre elles. Autrement dit, il peut donner une mesure à la lumière à travers une des représentations possibles d’une intention d’ambiance lumineuse. C’est l’expression, en règles physiques et en mesures objectives, d’un ressenti personnel que l’on souhaiterait percevoir dans le projet. L’une des difficultés est de concilier la subjectivité d’une description avec une nécessaire formalisation de l’éclairage.

Nous avons vu dans l’état de l’art que les architectes privilégient les outils de conception graphiques et l’expression par l’image [Lebahar, 1983]. Le fait d’agir directement sur les paramètres lumineux de la scène étudiée à travers leur représentation graphique permet de nous approcher de la démarche des outils de conception graphique. L’action du concepteur peut être vue comme un dessin de l’éclairage avec, comme outils, les paramètres physiques de l’éclairage.

4.1 DE L’INTENTION À L’OUVERTURE

Éclairage naturel

La relation entre l’intérieur et l’extérieur du bâtiment fait intervenir de nombreux phénomènes physiques. L’éclairage naturel participe à cette relation de manière aussi bien physique, par l’apport d’une quantité d’énergie lumineuse et thermique, que symbolique, à travers notre perception des effets lumineux.

Une intention d’ambiance lumineuse relative à l’éclairage naturel est donc une volonté d’établir un lien entre le bâtiment et l’environnement. Ce lien peut être appréhendé par l’affichage explicite des relations entre les éléments intérieurs et extérieurs. La définition de ces relations peut donc constituer un moyen d’expression des intentions d’ambiance lumineuse.

L’intégration de l’éclairage naturel dans ce cadre d’expression implique que l’éclairage décrit soit dépendant de l’environnement. L’éclairage naturel a des aspects dynamiques, géographiques, climatiques et cycliques qu’il est difficile de représenter dans une scène numérique. De plus, les propriétés lumineuses de l’environnement, naturel ou urbain, changent au cours du temps (saisons, constructions, etc.). Notre approche prend en compte toutes les sources d’éclairage naturel, la position du soleil, les conditions climatiques du ciel et les propriétés de l’environnement urbain. La possibilité est offerte au concepteur de spécifier ses intentions au niveau spatial et temporel.