Les grands espaces fermés (amphithéâtres, supermarchés, gymnases et piscines) jouent un rôle essentiel dans l'économie et la société canadienne mais n'assurent pas nécessairement le confort thermique et la bonne qualité de l'air intérieur. En outre, leur consommation énergétique demeure très élevée. Plus spécifiquement, les piscines intérieures présentent certaines particularités telles qu'une humidité relative élevée, une température contrôlée de l'eau et une condensation possible sur les parois ce qui rend la tâche d'assurer le confort des baigneurs encore plus difficile. Rares sont les études réalisées pour ce type de bâtiment malgré l'existence de pistes d'optimisation de la consommation énergétique et l'amélioration de la qualité d'air intérieur. Dans cette optique, ce mémoire présente une étude thermo-aéraulique réalisée sur la piscine intérieure de l'Université Bishop's (Sherbrooke, Canada). La simulation numérique a été effectuée en utilisant le logiciel TRNSYS. L'approche adoptée pour la modélisation est la méthode zonale qui découpe l'espace de travail étudié en plusieurs zones fictives tout en calculant les caractéristiques thermo-aérauliques (température, pression, nombre de changement d'air par heure). D'autre part, une validation expérimentale en situations réelles est mise en oeuvre au sein de cette piscine moyennant un dispositif expérimental spécifique. Ce dernier a été conçu spécialement pour s'adapter aux caractéristiques du milieu (hauteur du bâtiment, présence de l'eau et forte humidité) afin de mesurer la température, la pression et la vitesse de l'air dans plusieurs endroits significatifs de la piscine. Cette étude développe un outil de calcul capable de prédire les températures de différentes zones thermiques et des surfaces de l'enveloppe du bâtiment d'une part et de calculer le débit massique de l'air entre les zones ainsi que le nombre de changement d'air par heure pour en déduire le confort thermique des occupants d'autre part. De plus, elle fournit une base de données des mesures extensives de température, humidité relative et de vitesse de l'air prises à l'été 2012 qui ont permis de valider les simulations numériques réalisées. Enfin, une étude paramétrique a été menée pour savoir l'effet de la modification de certains paramètres tel que les caractéristiques des systèmes de ventilation et chauffage sur la consommation énergétique du bâtiment et le confort thermique des occupants. Par conséquent, des recommandations ont été proposées. Les résultats ainsi obtenus permettront aux industriels d'améliorer les performances énergétiques des piscines intérieures et donneront des solutions constructives pour les concepteurs de ce type de bâtiment.

Au Québec, les alumineries sont de grandes consommatrices d’énergie électrique, soit près de 14% de la puissance installée d’Hydro-Québec. Dans ce contexte, des petits gains en efficacité énergétique des cuves d’électrolyse pourraient avoir un impact important sur la réduction globale de la consommation d’électricité. Le projet de maîtrise décrit dans cette étude répond à la problématique suivante : comment l’optimisation de la géométrie d’un bloc cathodique en vue d’uniformiser la densité de courant peut augmenter l’efficacité énergétique et la durée de vie de la cuve d’aluminium? Le but premier du projet est de modifier la géométrie en vue d’améliorer le comportement thermoélectrique des blocs cathodiques et d’accroître par le fait même l’efficacité énergétique du procédé de production d’aluminium. La mauvaise distribution de la densité de courant dans la cuve est responsable de certains problèmes énergétiques ayant des impacts négatifs sur l’économie et l’environnement. Cette non-uniformité de la distribution du courant induit une usure prématurée de la surface de la cathode et contribue à réduire la stabilité magnétohydrodynamique de la nappe de métal liquide. Afin de quantifier les impacts que peut avoir l’uniformisation de la densité de courant à travers le bloc cathodique, un modèle d’un bloc cathodique d’une cuve de la technologie AP-30 a été conçu et analysé par éléments finis. À partir de son comportement thermoélectrique et de données expérimentales d’une cuve AP-30 tirées de la littérature, une corrélation entre le profil de densité de courant à la surface du bloc et le taux d’érosion local au même endroit a été créée. Cette relation correspond au modèle prédictif de la durée de vie de tout bloc du même matériau à partir de son profil de densité de courant. Ensuite, une programmation a été faite incorporant dans une même fonction coût les impacts économiques de la durée de vie, de la chute de voltage cathodique et de l’utilisation de nouveaux matériaux. Ceci a permis d’évaluer les bénéfices faits à partir d’un bloc modifié par rapport au bloc de référence. Plusieurs paramètres géométriques du bloc sont variables sur un domaine réaliste et l’intégration d’un composant en matériau plus conducteur y a également été étudiée. Utilisant des outils mathématiques d’optimisation, un design de bloc optimal a pu être trouvé. Les résultats démontrent qu’il est possible de générer des économies à partir de la modification du bloc. Il est également prouvé que l’uniformisation de la densité de courant à travers le bloc peut apporter de grands avantages économiques et environnementaux dans le procédé d’électrolyse de l’aluminium. Les résultats de cette étude serviront d’arguments pour les chercheurs dans l’industrie à savoir s’il vaut la peine d’investir ou non dans la fabrication d’un prototype expérimental souvent très coûteux.

Selon l'Organisation mondiale de la Santé, les médicaments les plus utilisés pour le soulagement des douleurs modérées à sévères demeurent les opioïdes. Toutefois, leur utilisation s'accompagne d'effets indésirables comme la nausée, la sédation et la constipation ; de façon intéressante, tous ces effets seraient principalement reliés à l'activation du récepteur opioïdergique mu. En comparaison, les agonistes du récepteur opioïdergique delta (DOPr) n'entraînent que peu d'effets secondaires malgré un caractère analgésique reconnu. Pour cette raison, les agonistes delta pourraient représenter une alternative intéressante dans le traitement de ces douleurs. Par contre, puisque certains agonistes delta de nature non-peptidique peuvent entraîner des convulsions, notre laboratoire s'intéresse plutôt à la conception d'analogues de la Leu-enképhaline, un agoniste endogène de DOPr. Nous avons d'abord synthétisé plusieurs séries de composés où nous avons remplacé de façon séquentielle les liens peptidiques par une modification isostérique (triazole, ester, N/-méthyl amide, thioamide) dans le but de mieux comprendre la relation structure-activité entre la Leu-enképhaline et DOPr. Afin de les caractériser, des essais de liaison par compétition, d'activation de la voie des ERK 1/2, d'inhibition de la contraction de la vas deferens de souris et d'internalisation ont été réalisés. Deux composés avec une modification ester, un avec une modification N/-méthyl amide et trois avec un thioamide en remplacement d'un lien peptidique conservent de bonnes propriétés agonistes pour DOPr. À la suite de cette caractérisation, les meilleures modifications ont été sélectionnées afin de concevoir et synthétiser des composés contenant deux modifications dans le but d'augmenter la stabilité et la lipophilicité de ceux-ci par rapport à la Leu-enképhaline. Une modification alcène en remplacement du premier lien peptidique ayant déjà été caractérisée a aussi été sélectionnée pour ces synthèses. Parmi ces composés à deux modifications, certains ont des affinités plus faibles, ceux contenant un alcène ainsi qu'un ester ou un N/-méthyl amide, alors que ceux possédant un thioamide, que ce soit avec un alcène, un N/-méthyl amide ou un autre thioamide, réussissent à conserver une bonne affinité pour DOPr. Nous explorons maintenant des composés combinant trois modifications afin d'augmenter davantage la stabilité et la lipophilicité des analogues dans la perspective de produire des outils pharmacologiques et, éventuellement, un médicament qui n'aurait que peu d'effets indésirables.

L’obésité est une épidémie mondiale qui progresse sans cesse. Les personnes qui souffrnt d’obésité ont un risque accru de mortalité et de maladies cardio-métaboliques tout en ayant une détérioration de leur qualité de vie. Des études de grande envergure ont démontré les bénéfices à court et à long terme d’une prise en charge basée sur les changements des habitudes de vie pour perdre du poids mais aussi pour améliorer les paramètres métaboliques. Cependant, ces interventions, bien qu’efficaces, font appel à un type de prise en charge qui mobilise d’importants moyens humains et matériels. Ceci n'est pas adapté à la réalité quotidienne du manque de ressources dans le système de santé. Le but de nos travaux est de démontrer que notre modèle de prise en charge intégrée de l’obésité, basé sur le recalibrage des habitudes de vie, est efficace et supérieur au traitement conventionnel pour améliorer la perte de poids, pour contrôler les paramètres métaboliques et enfin, améliorer la qualité de vie. De plus, ce modèle est applicable dans la vie courante et à des coûts acceptables pour notre système de santé. Pour cela, nous avons démontré rétrospectivement puis confirmé prospectivement sur 1 an que notre intervention induit une perte de poids respectivement de 6,6 ± 0,8 kg chez les patients obèses sévères et de 4,9 kg (IC à 95% :-7,3,-2,4 kg) chez des patients moins obèses avec une intolérance au glucose. La perte de poids est également évaluée après 1 an de suivi prospectif à -7,7 ± 12,5 kg dans une population obèse avec un syndrome métabolique. Nous avons aussi démontré prospectivement une amélioration du profil métabolique, avec diminution du tour de taille de 5 cm (IC à 95% entre -7 et -3 cm), diminution de la pression artérielle systolique - 6 mmHg (IC à 95% :-13, 0 mmHg) et amélioration de la sensibilité à l’insuline mesurée par le HOMA-S (Homeostasis Model Assessment of insulin Sensitivity). De plus, nous avons montré une amélioration significative de la qualité de vie après 6 mois d’intervention en utilisant le questionnaire de qualité de vie IWQOL (Impact of Weight on Quality of Life), questionnaire le plus spécifique pour une population sévèrement obèse. Enfin, le ratio coût-utilité de notre intervention évalué par le ratio coût / QALY (Quality Adjusted Life Years) de l’intervention est de $ 11,852.67 (CAD) après 6 mois d’intervention, ce qui est très favorable selon les critères canadiens. Nos résultats sont donc en accord avec ceux des études de référence pour ce qui est de la perte de poids et de l’amélioration des paramètres métaboliques, ceci de manière coût-efficace pour une intervention de 6 mois.

Cette thèse s'inscrit dans la contribution des recherches visant à recenser les conditions permettant de prévenir durablement les troubles musculo-squelettiques et psycho-sociaux dans les entreprises. Nous nous sommes interrogés sur la façon de créer les conditions de la mobilisation d'acteurs internes à un établissement, facteur d'efficacité des interventions, en vue de permettre la construction sociale de la prévention des troubles musculo-squelettiques et psycho-sociaux. Pour faire cela, nous avons suivis le déploiement d'une démarche de prévention des risques professionnels en milieu de soins appelée ORSOSA. Nous avons analysé qualitativement l'activité d'acteurs d'horizons et de niveaux hiérarchiques différents durant le déploiement d'une démarche de prévention primaire. Nos résultats nous amènent à identifier quatre catégories de conditions permettant la mobilisation des acteurs lors du déploiement d'une démarche préventive : en lien avec le contexte organisationnel, les stratégies utilisées par l'intervenant, le lien effectué par les acteurs internes entre leur activité individuelle et la démarche mise en œuvre et enfin le développement de l'activité collective. L'apport de cette thèse est à la fois de proposer une nouvelle méthodologie mais aussi un regard renouvelé aux praticiens et aux chercheurs, afin de mieux mobiliser des acteurs et ce le plus en amont possible lors du déploiement d'une démarche préventive. / This thesis aims to contribute to research aimed at identifying the conditions to sustainably prevent musculoskeletal and psychosocial disorders in companies. We brought into question how to create the conditions for the mobilization of stakeholders within an establishment, a factor for effective interventions, in order to enable the social construction of the prevention of musculoskeletal and psycho-social disorders. To do this, we followed the deployment of professional risk prevention approach in health care called ORSOSA. We qualitatively analyzed the activity of players backgrounds and different hierarchical levels during the deployment of a primary prevention approach. Our results suggest four categories of conditions for the mobilization of stakeholders when deploying a preventive approach: the organizational context, the strategies used by the practitioner, the link made by the internal stakeholders between their individual activity and gait implementation and finally the development of collective activity. The contribution of this thesis is to offer both a new methodology as well as a renewed overview to better mobilize stakeholders as early as possible when deploying a preventive approach, both to practitioners and researchers.

L'étude et la compréhension du comportement des flammes de diffusion sont nécessaires et ceci à cause de leur présence dans diverses applications industrielles. Dans la présente étude, cette flamme de diffusion laminaire est issue d'un jet circulaire de méthane et d'un jet coaxial d'air. Deux moyens sont proposés afin d'influencer cette flamme: l'application d'un champ magnétique non-homogène et l'enrichissement du jet d'air coaxial en oxygène. L'effet de ces deux facteurs est étudié au niveau des caractéristiques de la flamme hauteur de décrochage ou lift et la longueur de la flamme), son comportement, sa stabilité et les instabilités d'écoulement en amont de la flamme, de front de flamme et de sommet de la flamme (flickering). L'effet du champ magnétique dépend du signe de son gradient, et cet effet est dû à la génération d'une force magnétique et de la modification des courants de convection. L'enrichissement de l'air en oxygène a un effet stabilisant sur la flamme, une meilleure efficacité énergétique est remarquée. Le champ magnétique et l'enrichissement en oxygène modifient l'amplitude et la fréquence des instabilités évoquées. Un avantage majeur de ces moyens de contrôle pourrait être une stabilisation de la flamme décrochée a la sortie du brûleur.

Une étude expérimentale de l'influence des mélanges gazeux sur le régime de combustion sans flamme a été menée sur l'installation pilote du CORIA, en collaboration avec GDF SUEZ. La première partie de cette étude a été consacrée à la caractérisation détaillée de ce régime de combustion particulier au méthane pur avec et sans préchauffage de l'air comburant. Des mesures locales de température et concentrations d'espèces stables ont été réalisées à l'aide de thermocouples à fil fin et sonde de prélèvement. Une attention particulière a aussi été portée au développement et l'adaptation de techniques d'imagerie sur ce type de four : l'imagerie de chimiluminescence OH* pour la visualisation des zones de réaction et la PIV endoscopique afin d'obtenir des champs de vitesse de grandes dimensions malgré le fort confinement à haute température. L'analyse des résultats obtenus a permis de mettre en évidence le rôle principal de l'aérodynamique des jets turbulents de réactifs dans le four assurant l'obtention et la stabilisation de ce régime de combustion massivement diluée. Dans la seconde partie de cette étude, la faisabilité de l'utilisation d'hydrogène dans un four pilote fonctionnant en régime de combustion sans flamme a été démontrée. On retrouve toutes les caractéristiques intrinsèques à ce régime de combustion en termes de forte efficacité énergétique (lors du préchauffage de l'air) et très faibles émissions polluantes (CO et NOx) de ce régime massivement dilué, associé à la réduction des émissions de CO2 avec l'augmentation de la teneur en hydrogène dans le combustible. En fonctionnement à l'hydrogène pur et sans préchauffage de l?air, le four n?émet plus aucune espèce carbonée et quasiment pas de NOx ; on se rapproche d'un four à "zéro émission".

En France, le secteur du bâtiment est le principal consommateur d'énergie. En outre, le secteur de la maison individuelle représente environ 60% des constructions annuelles de logements. La construction des bâtiments à haute efficacité énergétique représente un grand pas vers l'économie d'énergie. Cependant, même si divers efforts sont déployés dans ce domaine, des outils et des méthodes manquent pour évaluer la performance énergétique de ces bâtiments. Cette évaluation doit permettre non seulement de comprendre les facteurs qui contribuent à cette performance mais également d'identifier les causes de la surconsommation, d’inconfort pour les occupants.Cette thèse vise à contribuer à cet objectif en proposant une approche d'évaluation de la performance énergétique d'un bâtiment. Pour cela on compare la performance réelle et la performance attendue en utilisant le monitoring et la simulation thermique dynamique. Cette approche s’appuie sur différents cas d’études dont principalement une maison individuelle, situé en un climat méditerranéen.Dans un premier temps, en phase de conception, nous utilisons des simulations thermiques dynamiques pour étudier l’impact du comportement sur les besoins énergétiques. L'objectif est d'analyser l'influence du scénario d'occupation sur le comportement du bâtiment et d'établir une plage de valeurs pour les besoins en énergie, basée sur des statistiques nationales. Le comportement du bâtiment est étudié en fonction de différents types de scénarii d'occupation, de consignes de température, de l'utilisation d’appareils domestiques et l'éclairage.Dans un second temps, l'accent est mis sur l'évaluation globale de la performance de l'enveloppe. Un test dynamique in situ innovant a été développé pour en évaluer la performance réelle. Ce test est applicable sur une période courte (de l’ordre de la journée) tout en maitrisant les débits d’infiltrations. La comparaison des résultats théoriques en régime stationnaire avec les résultats expérimentaux montre une bonne précision inférieure à 10%.Enfin, le suivi énergétique en continu des maisons performantes est étudié. Tout d’abord, des travaux sont réalisés dans l’optique de réduire le nombre de capteurs nécessaires au suivi, tout en minimisant la perte d’informations. Ensuite, une méthodologie d’instrumentation est développée et appliquée à une maison individuelle. Le suivi de cette maison a pu être étudié sur les six premiers mois de monitoring et a permis d’expliquer le comportement du bâtiment et ses consommations au regard de son usage et de faire le lien avec les prévisions faites en phase de conception. / In France, the building sector is the main energy consumer. Moreover single-family houses represent about 60% of annual dwelling construction. The construction of energy efficient buildings represents a big step into energy saving. However, even though various efforts are made within this field, there is still a lack of methodologies about how to evaluate the energy performance of these buildings. The performance evaluation of an energy efficient building should allow understanding factors that contribute to its energy performance and as well as identifying the causes of overconsumption, poor indoor conditions.This thesis seeks to contribute to this field, by proposing an approach towards evaluating the energy performance of a house. This is done by comparing the real performance and the expected performance, using monitoring and building performance simulation, from design to operational phases. The energy performance evaluation approach is carried out on different cases of studies, mainly on a single-family house, situated in a Mediterranean climate.First, in the design phase, we use building performance simulation models to study the dispersions in energy use related to occupant’s behavior. The goal is to analyze the influence of the occupancy scenario on the behavior of the building and to establish a range of values for energy demand, based on national statistics. This step study the building’s behavior based on different types of occupancy scenarios, appliances and lighting use and temperature set point.Then, the focus is on the global evaluation of the envelope’s performance. Within the present thesis an innovative in-situ dynamic test is developed to assess the real envelope’s performance. This test is adapted to occupied houses (as it only takes 2 days) while controlling the infiltration air flow. The comparison between theoretical results of steady state calculation and experimental results show a good precision of less than 10%.Finally, continuous monitoring of energy efficient houses is studied. First, a work is done to reduce the number of sensors required for monitoring, while minimizing the loss of information. Then, an instrumentation methodology is developed and applied to a single-family house. The follow-up of this house could be studied during the first six months of monitoring and allowed to explain the behavior of the building and its consumption with regard to its use and to make the link with the previsions made during the design phase.

Avec l'explosion du marché des applications portables et le paradigme de l'Internet des objets, la demande pour les circuits à très haute efficacité énergétique ne cesse de croître. Afin de repousser les limites de la loi de Moore, une nouvelle technologie est apparue très récemment dans les procédés industriels afin de remplacer la technologie en substrat massif ; elle est nommée fully-depleted silicon on insulator ou FDSOI. Dans les circuits numériques synchrones modernes, une grande portion de la consommation totale du circuit provient de l'arbre d'horloge, et en particulier son extrémité : les bascules. Dès lors, l'architecture adéquate de bascules est un choix crucial pour atteindre les contraintes de vitesse et d'énergie des applications basse-consommation. Après un large aperçu de l'état de l'art, les bascules à impulsion explicite sont reconnues les plus prometteuses pour les systèmes demandant une haute performance et une basse consommation. Cependant, cette architecture est pour l'instant fortement utilisée dans les circuits à haute performance et pratiquement absente des circuits à basse tension d'alimentation, principalement à cause de sa faible robustesse face aux variations.Dans ce travail, la conception d'architecture de bascule à impulsion explicite est étudiée dans le but d'améliorer la robustesse et l'efficacité énergétique. Un large panel d'architectures de bascule, avec les fonctions reset et scan, a été comparé dans le domaine énergie-délais, à haute et basse tension d'alimentation, grâce à une méthodologie de dimensionnement des transistors. Il a été montré que la technique dite de « back bias », l'un des principaux avantages de la technologie FDSOI, permettait des meilleures performances en énergie et délais que la méthodologie de dimensionnement. Ensuite, comme le générateur d'impulsion est la principale raison de dysfonctionnement, nous avons proposé une nouvelle architecture qui permet un très bon compromis entre robustesse à faible tension et consommation énergétique. Une topologie de bascule à impulsion explicite a été choisie pour être implémentée dans un banc de registres et, comparé aux bascules maître-esclave, elle présente une plus grande vitesse, une plus faible consommation énergétique et une plus petite surface. / The explosion market of the mobile application and the paradigm of the Internet of Things lead to a huge demand for energy-efficient systems. To overcome the limit of Moore's law due to bulk technology, a new transistor technology has appeared recently in industrial process: the fully-depleted silicon on insulator, or FDSOI.In modern ASIC designs, a large portion of the total power consumption is due to the leaves of the clock tree: the flip-flops. Therefore, the appropriate flip-flop architecture is a major choice to reach the speed and energy constraints of mobile and ultra-low power applications. After a thorough overview of the literature, the explicit pulse-triggered flip-flop topology is pointed out as a very interesting flip-flop architecture for high-speed and low-power systems. However, it is today only used in high-performances circuits mainly because of its poor robustness at ultra-low voltage.In this work, explicit pulse-triggered flip-flops architecture design is developed and studied in order to improve their robustness and their energy-efficiency. A large comparison of resettable and scannable latch architecture is performed in the energy-delay domain by modifying the sizing of the transistors, both at nominal and ultra-low voltage. Then, it is shown that the back biasing technique allowed by the FDSOI technology provides better energy and delay performances than the sizing methodology. As the pulse generator is the main cause of functional failure, we proposed a new architecture which provides both a good robustness at ultra-low voltage and an energy efficiency. A selected topology of explicit pulse-triggered flip-flop was implemented in a 16x32b register file which exhibits better speed, energy consumption and area performances than a version with master-slave flip-flops, mainly thanks to the sharing of the pulse generator over several latches.

L'étude et la compréhension du comportement des flammes de diffusion sont nécessaires et ceci à cause de leur présence dans diverses applications industrielles. Dans la présente étude, cette flamme de diffusion laminaire est issue d'un jet circulaire de méthane et d'un jet coaxial d'air. Deux moyens sont proposés afin d'influencer cette flamme: l'application d'un champ magnétique non-homogène et l'enrichissement du jet d'air coaxial en oxygène. L'effet de ces deux facteurs est étudié au niveau des caractéristiques de la flamme hauteur de décrochage ou lift et la longueur de la flamme), son comportement, sa stabilité et les instabilités d'écoulement en amont de la flamme, de front de flamme et de sommet de la flamme (flickering). L'effet du champ magnétique dépend du signe de son gradient, et cet effet est dû à la génération d'une force magnétique et de la modification des courants de convection. L'enrichissement de l'air en oxygène a un effet stabilisant sur la flamme, une meilleure efficacité énergétique est remarquée. Le champ magnétique et l'enrichissement en oxygène modifient l'amplitude et la fréquence des instabilités évoquées. Un avantage majeur de ces moyens de contrôle pourrait être une stabilisation de la flamme décrochée a la sortie du brûleur. / Studying and understanding the behavior of diffusion flames becomes of great importance becauseof their presence in different industrial applications. In this study, the laminar diffusion flame isissued from a circular jet of methane and a coaxial jet of air. Two ways are proposed to influencethis flame: the application of a non-homogeneous magnetic field and enrichment of air with oxygen.The effect of these two factors is studied on the flame characteristics (lift-off height and flamelength), its behavior, stability and the instabilities of the upstream flow, the flame base and theflame top (flickering). The effect of the magnetic field depends on the sign of its gradient, and it'sdue to the generation of a magnetic force and the influence on the convection motion. Enrichmentof air with oxygen is having a stabilizing effect on the flame. Magnetic field and oxygen enrichmentcan modify the amplitude and the frequency of different kind of instabilities. The major advantageconsists in the stabilization of the flame on the burner rim.