يولعلا ثحبلا و يلاعلا نيلعتلا ةرازو

Mémoire présenté en vue de l’obtention du diplôme de
Magistère en : Architecture.
Option : Architecture, formes, ambiances et développement durable.
Thème :
Modélisation et optimisation des configurations
géométriques urbaines pour un environnement
aéraulique durable.
Présenté par :
Mr. BOUHIDEL Mohamed Abdelkrim Khaled.
Soutenu publiquement le 30/01/2013
Devant le jury composé de :
Pr. Mazouz Saïd
Professeur
Président
Université de Biskra
Pr. Zemmouri Nourreddine
Professeur
Rapporteur
Université de Biskra
Pr. Safieddine Djamila
Professeur
Examinateur
Université de Constantine
Dr. Moummi Abdelhafid
M.C.A
Examinateur
Université de Biskra
Mr. Houda Saddok
M.A.A
Invité
Université de Biskra
République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université Mohamed Khider – Biskra
Faculté des Sciences et de la technologie
Département :d’Architecture.
Ref :………………
……………… ……………

I
Aux….
Personnes chères à mon coeur
…...Mes parents

I
Remerciements
...Louange à l'unique Dieu, lumière des cieux et de la terre, qui aide et qui guide...
Il serait injuste d'omettre d'adresser des mots de reconnaissance à l'égard de tous
ceux qui, sans leur aide et contribution, soutien effectif et moral, pensées et prières, ce
travail n'aurait eu aucune chance de voir le jour et prendre cette modeste forme d'initiation
à la recherche scientifique.
Avant tout, j’adresse mes vifs remerciements aux membres du jury qui, ont pris le
temps d’examiner ce travail et d’avoir accepté de le juger, donnant lieu à une soutenance
riche en discussions.
En premier lieu, je remercie chaleureusement le Docteur NOUREDDINE ZEMMOURI,
mon encadreur qui m’a été d’une aide précieuse. Malgré ses lourdes tâches et ses
préoccupations, nos discussions ont toujours été riches et fructueuses. Si je dois retenir deux
qualités parmi d’autres, ce serait à la fois sa rigueur scientifique et son humanité. Je voudrai
lui témoigner ici toute ma gratitude et mon profond attachement.
Nos vifs remerciements s’adressent à :
Monsieur Saddok HOUDA – Enseignant au du département du génie civil et
d’architecture et chercheur au laboratoire de génie mécanique de l’Université de Biskra pour
ses conseils judicieux et son aide précieuse dans l’exploration et l’exploitation des logiciels
de CFD (computational fluid dynamics) qui nous ont permis d’affiner et d’aller plus loin dans
cette présente recherche, à mes collègues de laboratoire, qui m’ont fait tous profiter de
leurs conseils et leurs aide.
Ma profonde reconnaissance va à monsieur MOUSSA ISMAIL enseignant chercheur à
l’Ecole d’Architecture de Constantine, pour les innombrables actions de soutien, à mes
enseignant de première année Pr SAÏD MAZOUZ Docteur en architecture et maître de
conférences à l’université Mohamed Khider Biskra, Dr. Moumi Abdelhafid Docteur et Maître
de conférence à l’université Mohamed Khider Biskra pour leurs efforts et pour leurs qualité
d’enseignement . Je remercie également le personnel du service météorologique de la
station météo de Constantine, en particulier monsieur M. SAYDE pour son aide précieuse
ainsi qu’à Mlle Y.BOUCHEMEL. Qu’il/elle trouve ici l’expression de ma profonde gratitude.
Je tiens à la fin des remerciements à marquer mon profond respect pour l’ensemble
du corps administratif de l’Institut d’Architecture et d’Urbanisme de Biskra, pour l’aide
consentie et l’esprit de compréhension alloué à notre égard.
Mes remerciements vont aussi à mes amis d’étude – PG Architecture, formes,
ambiances et développement durable.

II
SOMMAIRE
Contenu
Page
Remerciements
I
Sommaire
II
Liste des figures
VII
Liste des tableaux
XV
1. INTRODUCTION GÉNÉRALE
1
2. PROBLÉMATIQUE
2
3. MÉTHODOLOGIE
6
PREMIÈRE PARTIE : L’APPROCHE THÉORIQUE DU PARAMÈTRE VENT DANS
LA DÉMARCHE BIOCLIMATIQUE EN ARCHITECTURE ET EN URBANISME.
Chapitre 1 : Le paramètre vent et la question aérodynamique dans l’approche
bioclimatique
9
Introduction
10
I.1 - Les aspects physiques du vent à travers les différentes échelles climatiques
11
I.1.1. - Le vent
11
I.1.1.1 - Données d’ensemble
11
I.1.1.2. Lecture descriptive de la météorologie du vent
13
I.1.2. - Les vents en Algérie
22
I.1.2.1 – L’énergie éolienne disponible en Algérie
22
I.1.3. - Les brises vents
27
I.1.3.1- Fonction des brise-vents
27
I.1.3.2- Les brises vents naturels
27
I.1.3.3- Les brises vents artificiels
30
I.1.4. - Effets des obstacles aéraulique naturels
31
I.1.4.1 - La topographie du site et le vent
31
I.1.4.2 - Les vents locaux en montagne
36
I.1.4.3 - L’influence du relief sur le microclimat
38
I.1.4.4 - Effets des obstacles aéraulique artificiels
39
I.1.5 - Le phénomène du changement climatique
44
I.1.5.1 - Effet de serre et réchauffement climatique
45
I.1.6 - Climat et aménagement de l’environnement urbain
47
I.1.6.1 - Le milieu urbain : des caractères climatiques spécifiques
47

III
I.1.6.2 - Aménagement urbain et environnement
49
I.1.6.3 - Les microclimats urbains : création passive/active
50
Conclusion
53
Chapitre II : L’approche de l’écoulement aéraulique urbain
Les nouvelles investigations en architecture et en urbanisme
54
Introduction
55
II.1 - Prise en compte du vent dans les espaces urbains
55
II.1.1 - L’environnement aéraulique
55
II.1.2 - Le choix entre le test dans nature, l’expérimentation ou simulations
numériques
56
II.2.1 - le confort thermique / aéraulique
56
II.2.1 - Effet climatique urbain : l’îlot de chaleur
56
II.2.1.1 - Définition de l’îlot de chaleur
56
II.2.1.2 - Causes
57
II.2.1.3 - Émissions de gaz à effet de serre
58
II.2.1.4 - Perte progressive du couvert forestier dans les milieux
urbains
58
II.2.1.5 - Imperméabilité des matériaux
58
II.2.1.6 - Chaleur anthropique
59
II.2.1.7 - Impacts
59
II.2.1.8 - Confort thermique
60
II.2.1.9 - Climatisation
61
II.3. - Morphologie urbaine
62
II.3.1 - Paramètres morphologiques et leurs influences sur les espaces
urbains ouverts
63
II.3.1.1 - Porosité et obstruction du vent
63
II.3.1.2 - Diversité environnementale
63
II.4. - Introduction aux outils des études à caractère aérauliques
64
II.4.1 - Simulation informatique : La mécanique des fluides numérique (CFD)
en architecture
64
II.4.1.1 - Qu'est-ce que la CFD ?
64
II.4.1.2 - Intérêts de la CFD
64
II.4.1.3 - Etapes de la CFD
65