Étude multidisciplinaire des conforts thermo-photométriques dans le bâti tropical : expérimentation et analyse paramétrique

À mesure que l’enveloppe des bâtiments et les équipements mécaniques et électriques gagnent en efficacité, l’influence des occupants sur la consommation énergétique devient prépondérante. Leurs comportements quotidiens, leurs décisions d’achat et leurs interactions avec leur environnement bâti et social impactent directement la performance énergétique des bâtiments.Jusqu’à présent, les théories du confort intérieur s’appuyaient sur une approche cloisonnée des sensations, traitant séparément les dimensions thermique, photométrique, acoustique et olfactive. Or, la perception humaine est holistique, intégrant simultanément ces stimuli. Dans un contexte de transition énergétique et de changement climatique, replacer l’individu au cœur de la conception architecturale est essentiel pour atteindre une frugalité énergétique durable. Les performances thermiques et photométriques, particulièrement énergivores, sont au cœur de ces enjeux. Ce changement de mode de pensée mobilise une communauté scientifique internationale et pluridisciplinaire autour d’une question clé : comment faire évoluer le rôle de l’Homme dans les bâtiments de demain ?Cette thèse explore l’influence de l’ambiance photométrique sur la perception thermique et questionne l’hypothèse “éclairement - marqueur thermique”.Une approche expérimentale a été adoptée avec le développement de CaPITeN (Capteur de mesure de la Perception Individuelle avec Totem de mesure eNvironnemental), un dispositif low-cost enregistrant des données physiques (température, humidité, vitesse de l’air, éclairement), physiologiques (température de peau, fréquence cardiaque) et psychologiques (perception thermique, inconfort, préférences). Le protocole intègre également des données sociodémographiques (âge, genre, IMC) et des traits de personnalité du BFI-Fr. L’expérimentation s’est déroulée en climat tropical, dans des bâtiments à ambiance non contrôlée.L’analyse des données, via des méthodes d'analyse statistique factorielle, met en évidence des tendances connues : corrélation entre température de peau et température de l’air, influençant la sensation thermo-physiologique, ainsi que la relation inverse entre perception et préférence thermique. Des résultats innovants émergent : influence de l’âge, du genre et des traits de personnalité sur les préférences thermiques, principe du "one vote veto" (un inconfort pouvant dominer la perception globale) et corrélation entre préférence thermique et d’éclairement, suggérant une interaction entre les dimensions thermique et photométrique.L’étude réfute toutefois l’hypothèse selon laquelle le niveau d’éclairement influence directement les marqueurs thermophysiologiques (température de peau, fréquence cardiaque). L’impact de l’éclairement semble davantage psychologique que physiologique, orientant vers une approche centrée sur les effets cognitifs de la lumière dans des environnements non contrôlés.Ces travaux ont également initié une recherche exploratoire sur la modélisation des interactions thermo-photométriques, conduisant à l’élaboration de deux modèles préliminaires. Le premier, basé sur une régression linéaire multiple, conceptualise l’inconfort thermo-photométrique, intégrant inconforts mesurés, perceptions et leur interaction avec l’IMC. Le second vise à prédire la préférence thermique, en intégrant la préférence d’éclairement, ainsi que diverses variables sociodémographiques et psychologiques. Bien qu’initiaux, ces modèles ouvrent la voie à des approfondissements méthodologiques et expérimentaux pour affiner la compréhension des mécanismes sous-jacents.Les perspectives de ces recherches portent sur l’amélioration des modèles et des protocoles expérimentaux, notamment via une sélection plus ciblée des participants et une diversification des scénarios d’ambiance, afin d’affiner la compréhension des interactions thermo-photométriques.