Le secteur des logements présente un potentiel non négligeable d'économies d'énergie surtout au niveau du chauffage qui constitue une part importante des factures énergétiques en France. Notre travail s'inscrit dans l'optique de réduction des consommations énergétiques des logements en étudiant le transfert thermique dans les parois opaques du bâti ancien et en étudiant différentes configurations et différents types d'isolants thermiques. Après une analyse du contexte et des enjeux de la problématique énergétique des bâtiments anciens, nous avons abordé une analyse typologique des maisons anciennes lilloises en identifiant les quatre familles principales de typologies : la maison de courée, la maison ouvrière, la maison de ville et la maison bourgeoise ; en identifiant ainsi leurs ressemblances et leur variantes. Ensuite, nous avons étudié en détails le transfert thermique dans un mur en brique caractéristique de la région Nord-Pas-de-Calais; une étude expérimentale a été comparée à diverses approches théoriques en divers régimes (régime permanent, régime harmonique et régime quelconque). Après l'étude du mur dans son état initial (avant isolation), nous avons caractérisé expérimentalement cinq matériaux isolants (polystyrène, laine de bois, laine de mouton, lin et métisse) pour étudier ensuite leur apport en termes de réduction de déperditions thermiques pour le mur étudié. Nous avons appliqué expérimentalement 3 cm de polystyrène pour l'isolation du mur afin de valider la méthode théorique. Une fois cette dernière validée, une comparaison de différents matériaux isolants et différentes configurations (isolation par l'intérieur et isolation par l'extérieur) a été établie afin d'identifier la configuration et le(s) matériau(x) le(s) plus intéressant(s). Enfin, des simulations thermiques dynamiques à l'échelle du bâtiment ont été réalisées pour les différentes typologies dans le but de valider les résultats obtenus à l'échelle du mur, de comparer les performances énergétiques des différentes typologies et de quantifier les économies d'énergie possibles pour différents bouquets de travaux d'isolation. / The housing sector has a significant energy saving potential especially in terms of heating which constitutes an important part of energy bills in France. Our work joins the optics of reducing energy consumption of housing by studying heat transfer in the opaque walls of old buildings and studying different configurations and types of thermal insulation materials. After an analysis of the context and the energy’s problematic of old buildings, we discussed a typological analysis of Lille’s old houses by identifying four main families of typologies: the “courée” house, the worker’s house, the town house and the mansion, thereby identifying their similarities and variations. Then, we thoroughly studied the heat transfer in a brick wall characteristic of the Nord-Pas-de-Calais region; an experimental study was compared to various theoretical approaches in various regimes (steady state, harmonic, and random regime). After the study of the wall in its initial state (before insulation), we experimentally characterized five insulating materials (polystyrene, wood wool, sheep wool, linen and recycled textile) in order to study then their contribution in terms of heat losses’ reduction through the studied wall. We experimentally applied 3 cm of polystyrene wall insulation to validate the theoretical method. Once it was validated, a comparison of different insulating materials and configurations (interior insulation and external insulation) was established to identify the most interesting configuration and insulation material(s). Finally, dynamic thermal simulations on the building scale were carried out for the different buildings typologies in order to validate the results obtained on the wall scale, to compare the energy performance of the different building typologies, and quantify the energy savings potential for thermal insulation scenarios.

Avec la complexité croissante des systèmes dynamiques qui apparaissent dans l'ingénierie et d'autres domaines de la science, l'étude des systèmes de grande taille composés d'un ensemble de sous-systèmes interconnectés est devenue un important sujet d'attention dans différents domaines, tels que la robotique, les réseaux de transports, les grandes structures spatiales (panneaux solaires, antennes, télescopes,...), les bâtiments,… et a conduit à des problèmes intéressants d'analyse d'identification paramétrique, de contrôle distribué et d'optimisation. L'absence d'une définition universelle et reconnue des systèmes qu'on appelle "grands systèmes", "systèmes complexes", "systèmes interconnectés",..., témoigne de la confusion entre ces différents concepts et la difficulté de définir des limites précises pour tels systèmes. L'analyse de l'identifiabilité et de l'identification de ces systèmes nécessite le traitement de modèles numériques de grande taille, la gestion de dynamiques diverses au sein du même système et la prise en compte de contraintes structurelles (des interconnections,...). Ceci est très compliqué et très délicat à manipuler. Ainsi, ces analyses sont rarement prises en considération globalement. La simplification du problème par décomposition du grand système en sous-problèmes de complexité réduite est souvent la seule solution possible, conduisant l'automaticien à exploiter clairement la structure du système.Cette thèse présente ainsi, une approche décentralisée d'identification des systèmes de grande taille "large scale systems" composés d'un ensemble de sous-systèmes interconnectés. Cette approche est basée sur les propriétés structurelles (commandabilité, observabilité et identifiabilité) du grand système. Cette approche à caractère méthodologique est mise en œuvre sur des applications thermiques des bâtiments. L'intérêt de cette approche est montré à travers des comparaisons avec une approche globale. / With the increasing complexity of dynamical systems that appear in engineering and other fields of science, the study of large systems consisting of a set of interconnected subsystems has become an important subject of attention in various areas such as robotics, transport networks, large spacial structures (solar panels, antennas, telescopes, \ldots), buildings, … and led to interesting problems of parametric identification analysis, distributed control and optimization. The lack of a universal definition of systems called "large systems", "complex systems", "interconnected systems", ..., demonstrates the confusion between these concepts and the difficulty of defining clear boundaries for such systems. The analysis of the identifiability and identification of these systems requires processing digital models of large scale, the management of diverse dynamics within the same system and the consideration of structural constraints (interconnections, ...) . This is very complicated and very difficult to handle. Thus, these analyzes are rarely taken into consideration globally. Simplifying the problem by decomposing the large system to sub-problems is often the only possible solution. This thesis presents a decentralized approach for the identification of "large scale systems" composed of a set of interconnected subsystems. This approach is based on the structural properties (controllability, observability and identifiability) of the global system. This methodological approach is implemented on thermal applications of buildings. The advantage of this approach is demonstrated through comparisons with a global approach.

La préservation des ressources naturelles est un des enjeux majeurs dans les années à venir. Le secteur de la construction tant par les besoins auxquels il répond que par les ressources qu'il mobilise joue un rôle majeur dans ce challenge. Il est alors pertinent de s'intéresser à la fin de vie de bâtiments dont la gestion permet de potentiellement transformer des déchets en matières premières. A l'aide de l'Analyse de Cycle de Vie, il est possible d'estimer les impacts environnementaux de ces chantiers mais surtout d'estimer les bénéfices possibles d'une gestion plus durable. D'une démolition traditionnelle où le tri des déchets n'était pas ou peu réalisé nous sommes passés vers une démolition plus sélective où les différentes catégories de déchets étaient séparées puis envoyées dans les différentes installations et filières de gestion des déchets (plateforme de recyclage, incinérateurs ou installations de stockage par exemple). Le recyclage des déchets est aujourd'hui favorisé notamment pour des matériaux où les bénéfices environnementaux rejoignent ceux économiques comme les métaux. Notre travail a envisagé la réutilisation d'éléments structurels en béton armé en lieu et place d'un recyclage afin d'allonger leur durée de vie et de diminuer les besoins en ressources minérales. La pertinence environnementale de cette solution alternative a été ainsi regardée. Une deuxième contribution se situe au niveau de l'adaptation de données. Dans les différentes analyses ACV menées tout au long de cette thèse, la base Ecoinvent a été utilisée. Cependant, les données fournies sont souvent moyennées ce qui diminue la pertinence de leur utilisation dans un cas spécifique. Le procédé de transport par camion ainsi que celui de mise en décharge ont été étudiés de manière approfondie afin de les adapter à notre cas spécifique des chantiers de démolition situés en France. Dans le cas du transport, il a été nécessaire d'intégrer le retour à vide des camions évacuant les déchets tandis que les installations de stockage françaises ont des infrastructures différentes des décharges de référence suisses. Ainsi, ce travail d'adaptation des données Ecoinvent pourrait être étendue à d'autres modules de transports ou de décharges mais également à d'autres modules Ecoinvent afin de renforcer la pertinence des études ACV / The preservation of natural ressources is one of the biggest concerns for the years to come. The building sector that fulfills the need of a housing for every human being requires a lot of materials. Indeed, this industry plays a crucial role. Then, it seems relevant to study the building end of life which managing can transform waste into ressources. Thanks to the Life Cycle Assessment, it is possible to evaluate the environmental impacts of demolition sites and also to estimate the potential benefits of a more durable managing. From a traditional demolition where waste separation was not or little done, we are now going to a selective demolition where waste sorting is made and the different waste categories are sent to specific installations (recycling platforms, incinerators or landfills for example). Nowadays, waste recyling is being encouraged particularly for materials where the environmental benefits come with the economic ones like for metals. Our work considered the reuse of structural elements in reinforced concrete instead of their recycling. It allows to increase their lifetime while decreasing the need in mineral ressources. The environmental relevance of this solution was studied. The second contribution deals with the data adaptation needed in LCA. During the various LCA studies done in this work, the Ecoinvent database was used. However, the provided data was often too aggregated and consisted in average data which reduces the relevance of using it in specific cases. A deep analysis of the truck transportation and the landfill processes was made as well as the adaptation needed to be coherent with the specific case of demolition sites located in France. In the case of the transport process, the empty returns were more specifically taken into account. For the landfill process, one has to deal with the differences between the french and the swiss infrastructures used as the reference ones. Thus, this data adaptation could be extended to other transport and landfill processes but also to other Ecoinvent processes in order to reinforce the reliability of LCA studies

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.

Les bâtiments universitaires en France ont énormément de défis pour atteindre aux exigences de transition écologique pour la croissance verte. En même temps sont des éléments clés pour la propagation des objectives du développent durable à l'échelle du bâtiment, du campus universitaire et de la ville. Les universités sont des institutions capables de promouvoir des changements dans la société, mais aussi sont des institutions qui ont besoin de changer. En d'autres termes, avant d'être un modèle pour la société, les universités devraient mettre en œuvre un comportement durable favorisant des pratiques durables dans le campus. Il est possible d'affirmer que la consommation énergétique, les émissions de CO2 et le manque d'intégration avec la ville sont les problèmes majeurs auxquels font face les universités françaises.Actuellement, l'implantation de stratégies pour améliorer la performance de durabilité dans les bâtiments font face à de nombreux défis, parmi eux le manque d'expérience et d'information pour soutenir la prise de décision. Un outil participatif d'aide à la décision a été développé et testé pour mesurer la performance des stratégies de la rénovation du bâtiment Aile Sud de la Bergerie Nationale. La performance des stratégies de la rénovation du bâtiment Aile Sud a été évalué et des solutions pour améliorer sa performance ont été suggérées dans une approche d'amélioration continue. / In France, the university buildings have significant challenges to meet the environmental transition requirements for green growth. At the same time, they are key elements for the spread of the sustainable development objectives at the building, the university campus, and the city scale. Universities are institutions capable of promoting changes in society, but also are institutions that need to be changed. In other words, before being a model for society, universities should implement sustainable behavior through the promotion of sustainable practices on campus. It is possible to say that energy consumption, CO2 emissions and lack of integration with the city are the major problems faced by French universities.Nowadays, the sustainable strategies implementation to improve buildings performance faces many challenges, including the lack of experience and information to support decision-making. A participatory tool for support decision-making was developed and tested to measure the performance of the ‘Aile Sud’ building renovation strategies in the Bergerie Nationale. The performance of the ‘Aile Sud’ building renovation strategies was assessed, and some recommendations for performance improvement were suggested in a continuous improvement approach.

Les applications des mesures dynamiques sur les bâtiments existants sont nombreuses : vérification de la vulnérabilité sismique des structures qui ont été construites avant l’apparition des règles parasismiques ; auscultation de la capacité des structures en situation post-sismique ou après des modifications au voisinage (creusement d’un tunnel à côté ou démolition des immeubles voisins par exemple). A l’heure actuelle, ce type de mesure permet le diagnostic d’une structure à l’échelle globale (toute la structure) alors que l’identification et la localisation des endommagements à l’échelle locale (chaque élément de la structure) restent encore à approfondir. Dans le cadre de cette thèse, le diagnostic à l’échelle locale des structures sera étudié. Cette thèse s’insère dans un contexte national de réévaluation des structures existantes du fait du nombre important de bâtiments à réhabiliter. Au sein du LOCIE, nous pensons que le comportement global des bâtiments est certes influencé par l’interaction sol-structure mais au moins autant par la qualité des connexions des éléments de structures entre eux. Il existe un besoin de qualification de ces connexions dont la variabilité du comportement peut provenir aussi bien de défauts de mise en œuvre (positionnement des armatures,…) que du vieillissement des structures. L’objectif principal de cette thèse est de proposer une méthode pouvant caractériser les liaisons entre les éléments de structure afin de pouvoir caler un modèle numérique. Ces caractérisations devaient être possibles à partir de mesures de sollicitations dynamiques. Une première étape de ce travail consistera à caractériser sur une partie de structure une liaison. Cela sera fait sur un portique en béton armé. Par la suite, cette méthode sera adaptée à une caractérisation au sein d’une structure de bâtiment. Pour cela nous ferons appel à la notion de sous-modèle. Un modèle numérique sera associé à cette méthode aussi bien sur la connexion simple que sur l’ensemble du bâtiment. Le travail de thèse s’appuiera sur l’utilisation et le développement de techniques concernant le traitement des données dynamiques ; la réduction de modèles ; l’expérimentation en laboratoire (échelle locale et échelle d’un élément de structure) et la modélisation numérique par éléments finis à plusieurs échelles / There are many of the examples of dynamics measurements applications in the existing building: verification of structural seismic vulnerability, which was constructed before the earthquake building code; auscultation of structural capacity in post-earthquake situation or after modification in surround environment (Excavation of tunnel or demolition the neighbour buildings for example). Currently, this measurement type enables the diagnosis a structure in global scale (a whole structure) while identification and localization of damage in local scale (each elements of the structure) remains to be explored. In this dissertation, diagnosis in locale scale will be studied. This study is significant for its contribution to the national reassessment of existing structures where there is the large number of buildings to be rehabilitated

Les lignes de produits logiciels ont pour objectif la réutilisation des documents, codes sources, architectures, et plus généralement tout artefact créé durant le développement de logiciels d'un même domaine. Pour cette réutilisation, on utilise aujourd'hui des ``modèles de caractéristiques''. L'approche consiste à décrire dans ce modèle les caractéristiques des artefacts créés et les contraintes permettant de les assembler, puis à sélectionner les caractéristiques représentatives d'un nouveau produit en le générant en tout ou partie. Dans certaines situations, une caractéristique représente un artefact associé à un élément du contexte que le produit doit gérer. Une telle caractéristique, et les contraintes relatives à sa mise en œuvre, peuvent être clonées pour chaque occurrence de l'élément dans le contexte. Dans le cadre de cette thèse, nous cherchons à déterminer l'impact du contexte d'exécution d'un futur produit sur les caractéristiques d'une ligne de produits logiciels. Nous explorons tout d'abord les différentes manières de représenter un modèle de caractéristiques et le contexte d'un produit. Nous proposons ensuite une méthode générique pour adapter un modèle de caractéristiques aux éléments d'un contexte. Cette thèse a été réalisée dans le contexte du projet RIDER (Reasearch for ITDriven EneRgy efficiency). Ce projet a pour objectif la réduction des pertes énergétiques subies à cause d'une gestion inappropriée des sources et des besoins énergétiques des bâtiments. La variété des équipements et les spécificités de chaque bâtiment nécessitent une adaptation au cas par cas des logiciels d'optimisation énergétique. Nous proposons donc d'appliquer à ce projet une approche par lignes de produits logiciels, et plus particulièrement, notre méthode d'adaptation de modèles de caractéristiques au contexte, pour adapter les logiciels d'optimisation énergétique au contexte spécifique de chaque bâtiment. / Software product lines aim at reusing documents, source code, architectures, and, all artefact created during software development achieved in a given domain. Nowadays, we use ``feature models'' to facilitate the reuse of such elements. The approach consists in describing, in this feature model, artefacts and their usage constraints, and then to identify representative features for creating a new product. In some situations, a feature represents an artefact associated to a context element that must be handled by the product. Such a feature, and its related constraints, can be cloned for each occurrence of instances of this element in a given context. In this thesis, we are try to determine the impact of a product execution context on a future product features. We first explore different ways for representing feature models and a product context. Then, we propose a generic method to adapt a feature model to context elements. This thesis has been achieved in the context of the RIDER project (Research for IT Driven EneRgy efficiency). This project aims at reducing energy waste due to an inappropriate management of energy sources and needs. The heterogeneousness of building equipments and each building specificities require to adapt energy optimisation software. We propose to apply a software product line approach to this project. More precisely, we propose to apply to this project our feature model context adaptation methodology, in order to adapt energy optimisation software to each building specific context.

Dans les pays en voie de développement, le rythme croissant de l’urbanisation entraîne un rapprochement rapide des habitations aux infrastructures des transports (aéroports, aérogares). En plus de ces constats, les conditions difficiles d’accès aux ressources énergétiques et l’inadéquation des techniques de construction avec le climat et l’environnement, les pays tropicaux doivent s’orienter vers les techniques favorisant l’utilisation du potentiel de construction durable (concepts passifs et bioclimatiques) afin de garantir les conforts (aspects acoustique et thermique) des habitants au sein des bâtiments. Le potentiel de construction durable, actuellement faiblement exploré, est très important dans ces pays. Face à ces défis, le concept de bâtiment durable est l’une des meilleures alternatives pour tisser l’harmonie entre le bâtiment et son environnement. Les techniques de construction durable passent par la connaissance parfaite du site, du climat local, les besoins de conforts (aspects acoustique et thermique) des habitants. Dans le cadre de notre contribution à ces problématiques, une étude d’évaluation de risques affectant les performances des bâtiments a été initiée. Toutefois, la majeure partie des travaux qu'on retrouve dans la littérature se focalise sur l’utilisation des approches analytiques qui s’avèrent parfois insuffisantes, en l’absence de la prise en compte des réalités pratiques. Une méthodologie d’analyse et d’évaluation des risques affectant la performance dans les bâtiments basée sur l’approche de capitalisation et d’exploitation des connaissances issues des processus de retour d’expérience est développée. Deux bâtiments tests (un bâtiment aéroportuaire et un bâtiment résidentiel du type F3B) sont choisis à Bamako afin d’appliquer la méthode d’évaluation avec le concours des experts, des techniciens du secteur du bâtiment et des usagers. Pour le premier bâtiment, l’évaluation est relative aux risques affectant la performance acoustique dans le contexte aéroportuaire tandis pour le second, elle est relative aux risques affectant la performance énergétique dans le contexte bioclimatique. L’effort se concentre sur l'identification des non qualités et des facteurs d’inconfort dont la résolution contribue à améliorer la performance acoustique, énergétique et environnementale des bâtiments. Pour ce faire, des visites de terrain (enquêtes auprès des usagers des bâtiments et interviews auprès des acteurs de la construction) ont été réalisées pour identifier d’une part les besoins et le comportement des habitants et d’autre part les techniques et les connaissances pratiques des acteurs de construction. Des fiches de questionnaires ainsi que des capteurs de mesures in situ (thermomètres, hygromètres et sonomètres) et des logiciels de traitements de données sont utilisés comme outils pour l’évaluation de risques affectant les performances sur les bâtiments tests. Des investigations sous forme de mesures in situ des paramètres (de températures, d’humidité et de niveaux de pression acoustique) respectivement à l’intérieur et à l’extérieur du bâtiment aéroportuaire et du bâtiment résidentiel du type F3B sont menées à l’aide de ces capteurs. Ces données sont ensuite traitées à l’aide des logiciels de traitements de données pour intégrer les connaissances et stratégies de construction durable. La capitalisation des informations issues de ces études sert de retour d’expérience à travers des propositions de solutions correctives et de bonnes pratiques pour la résolution des problèmes de performance (les pathologies, les dommages, et les autres dysfonctionnements) observés sur les bâtiments. / In developing countries, the growing importance of urbanization is bringing housing closer to transport infrastructure (airports, air terminals). Beside these observations, the difficult conditions of access to energy resources and the construction techniques inadequacy with the climate and the environment must enable tropical countries to move towards lasting potential construction techniques and use (passive, bioclimatic concepts) in order to guarantee the comfort (acoustic, thermal) of the inhabitants within the buildings. The sustainable construction potential, poorly explored, is very important in these countries. In the face of these challenges, the lasting buildings concept is one of the best alternatives for weaving harmony between the building and its environment. Lasting construction techniques go through a perfect knowledge of the site, the local climate and the inhabitants needs of comfort (acoustic, thermal). As part of our contribution to these issues, a risk assessment study and risk factors for building performance are initiated. However, most of the literature works focuses on the analytical approaches use that are sometimes insufficient, in the absence of taking into account practical realities. An analysis and assessment of risk performance methodology in buildings based on the capitalization and knowledge exploitation approach from return experience processes is developed. Two test buildings (an airport building and a F3B type residential building) are chosen in Bamako in order to apply the evaluation method with experts’ assistance, building technicians and users. For the first building, the assessment is relative to acoustic performance risks in the airport context while for the second; it relative to energy performance risks in the bioclimatic context. The effort focuses on the identification of non-qualities and the discomfort factors whose resolution contributes to improving the building acoustic, energy and environmental performance. To do this, field visits (surveys with building users and interviews with construction stakeholders) were conducted to identify on the one hand the residents’ needs and behavior and on the other hand, the construction actors’ techniques and practical knowledge. Questionnaire forms as well as measuring sensors in-situ (thermometers, hygrometers and sound level meter) and data processing software are used as tools for the performance risks assessment on test buildings. Investigations in the form of in-situ measurements, parameters (temperature, humidity and sound pressure levels) respectively inside and outside the airport and residential building type F3B are carried out with these sensors. These data are then treated with data processing software to integrate lasting construction knowledge and strategies. The capitalization of the information from these studies serves as experience feedback through corrective solutions propositions and good practices for the performance problems resolution (pathologies, damages, and others dysfunctions) observed on buildings.

Disposer de descriptions tridimensionnelles d'une scène urbaine intéresse de plus en plus d'applications industrielles. Les fournisseurs de services en télécommunications ont besoin de Modèles Numériques Urbains (MNU) précis pour alimenter les outils de planification qui leur permettent de déployer et de densifier leurs réseaux cellulaires. Avec comme objectif la fourniture d'un produit destiné aux applications des télécommunications, cette thèse traite de la modélisation de bâtiments. Les contributions principales de cette thèse sont la présentation, l'étude et le développement de plusieurs outils pour la reconstruction automatique de bâtiments. Une contribution originale et importante est l'algorithme de reconstruction automatique des façades. Il permet la reconstruction des façades sans aucun a priori sur la forme du bâtiment traité ni sur l'orientation de ses façades. Nous montrons comment utiliser les points reconstruits sur les façades pour corriger les limites des bâtiments dans un MNE (Modèle Numérique d'Elévation) ou pour guider des contours actifs. Nous présentons aussi un système de modélisation automatique des bâtiments basé sur les outils que nous avons développés. Ce système de modélisation de scène urbaine se compose des trois étapes suivantes : (1) segmentation du MNE initial en plans horizontaux pour retrouver les régions planes qui permettent de décrire les toits des bâtiments, (2) approximation polygonale des contours des plans pour construire un modèle initial et (3) orthogonalisation de ces modèles de bâtiments. Nous proposons une procédure de validation des résultats basée sur des outils télécoms. Les résultats montrent que ces données sont satisfaisantes pour déployer un réseau et le maintenir dans une zone rurale et sub-urbaine.

Le bruit de fond est une vibration mécanique de faible amplitude générée par l'activité naturelle et humaine. Cette vibration, en sollicitant les structures de génie civil, permet d'étudier leur comportement dynamique.<br />L'objectif de ce travail de thèse a été de comparer les caractéristiques dynamiques issues de mesures de bruit de fond à des caractéristiques issues de sollicitations de plus fortes amplitudes (e.g. séismes). Cette étude nous a permis de valider la pertinence de cette méthode. Nous avons montré en particulier que les résultats sous bruit de fond peuvent être extrapolés aux résultats sous séismes.<br />Cette méthode a ensuite été appliquée pour tenter d'identifier l'endommagement de structures ayant subi des séismes. Après une première application en laboratoire sur des éléments de structure (poteaux, poutres) subissant un endommagement contrôlé, nous l'avons appliquée à des bâtiments endommagés par le séisme de Boumerdes en Algérie (21/05/2003, Mw 6.8).<br />Enfin, des bâtiments grenoblois et niçois ont été testés par cette méthode. La corrélation de deux paramètres dynamiques essentiels (fréquence et amortissement) a été étudiée pour connaître l'origine de l'amortissement mesuré par cette méthode.<br />Ces résultats montrent que cette méthode est efficace et applicable aux structures de génie civil pour la caractérisation dynamique et l'aide au diagnostic sismique.