Base de données architecturales DANUBE

Base de données architecturales DANUBE (Données Archétypales aux Niveaux Urbain et Bâtiment pour des Évaluations environnementales)

Introduction

La base de données architecturales DANUBE est une base de données archétypale permettant la caractérisation de la matérialité, des techniques constructives, ainsi que des taux de rénovation des bâtiments sur le territoire national français.

Elle est issue du développement initial de la base de données architecturales mise en oeuvre dans le cadre du projet de recherche ANR MApUCE, afin de permettre de fournir des informations de matérialités et de caractérisation des performances thermiques pour les modèles de simulations environnementales (consommations énergétiques, climat urbain,...).
Des évolutions ultérieures de la base de données ont été réalisées, notamment au cours du projet ADEME PAENDORA2, permettant son enrichissement fonctionnel (passage de l'échelle spatiale des territoire du département à la commune, intégration de données de rénovations des bâtiments,...) ainsi que pour améliorer son utilisation et son interopérabilité.

Présentation

La base de données DANUBE décrit le parc de bâtiments de manière archétypale: des groupes de bâtiments avec des caractéristiques similaires (les archétypes) sont caractérisés par les propriétés et les dispositifs constructifs les plus fréquents dans ce groupe.
A partir de recherche bibliographiques et d'expertises architecturales, quatre variables déterminantes ont été établies pour distinguer les archétypes (en entrée du modèle de la base de donnée) :

la période de construction du bâtiment (correspondant de manière étroite aux dates d'évolution des différentes réglementations thermiques successives) ,
la localisation : déterminant un territoire de matériaux en raison du fort lien avec les ressources locale et les matériaux utilisés pour la construction,
l’usage du bâtiment auquel il est destiné,
la typologie morphologique du bâtiment (caractérisant la forme bâti à l'échelle architecturale et urbaine)

Principe de la Base de données architecturales (DANUBE)

Les typologies utilisées au niveau de la base de données DANUBE sont basées sur les typologies architecturales et urbaine définies dans le cadre du projet MApUCE, actuellement générées automatiquement à l'aide de l’outil “Geoclimate (A geospatial processing toolbox for environmental and climate studies)”.

Typologies aux échelle architecturales et urbaines

Utilisation de la base de données DANUBE

La base de données DANUBE peut être utilisée de différentes manières: par l'utilisation utilisation du format de données brutes (schéma de base de données relationnelles en format tabulé), par l'utilisation de l'outil DANUBE, ou par l'utilisation du module PyDANUBE.

Données brutes de la base de données DANUBE

Les données brutes de la base de données DANUBE sont constitué par l'ensemble de différentes tables descriptives définissant les caractéristiques des archétypes architecturaux.
Les données brutes sont distribuées sous deux formes: sous la forme de tables individuelles pour chacune des caractéristiques de la base de donnée (dans un format de fichier tabulé CSV) mises en relation par identifiants (équivalent fonctionnellement à une base de données relationnelle), ou sous la forme d'une table unique agrégée décrivant l'ensembles des caractéristiques/attributs pour chacun des archétypes

Liens de téléchargement:

Données brutes DANUBE (version 2024-06, format BBD avec tables)
Données agrégées DANUBE (version 2024-07-01, sans rénovation, format CSV)

Outil DANUBE

L'outil DANUBE (DANUBE_tool) est un outil intégré ayant pour objectif la génération et la spatialisation des données issues de la base de données DANUBE.

L’outil s’intègre dans une chaîne de traitement de données urbaines basée sur les informations spatialisées, indicateurs et classifications typo-morphologiques générés essentiellement par l’outil “Geoclimate (A geospatial processing toolbox for environmental and climate studies)”, sur l’utilisation directe (ou de traitements) d’informations issues de bases de données nationales géolocalisées existantes, notamment la base de données BDTOPO de l’IGN, ainsi que des données socio-économiques FILOSOFI de l’INSEE (essentiellement sur la population résidente).

Il est proposé sous la forme d'une extension au logiciel de Système d'Informations Géographiques libre QGIS, permettant de réduire sa complexité d'utilisation aux utilisateurs potentiels, ainsi que sa compatibilité avec les différentes plateformes et systèmes d'exploitation informatiques.

Outil Danube : Exemple de génération des données DANUBE pour Toulouse sur QGIS sous système Ubuntu

Plus d'informations (et accès aux téléchargements) sur la page "Outil DANUBE".

Module PyDANUBE

Le module PyDANUBE est un module permettant de faciliter l'interopérabilité avec tout autre outil nécessitant des données potentiellement fournie par la base de données DANUBE (matérialité, dispositifs constructifs, information de rénovation,...).

Il définit un objet “Base de Données Architecturale DANUBE” et propose une API utilisateur, constituée par un ensemble de fonctions de base prédéfinie permettant d'accès aux données des archétypes, effectuer des requêtes partielles ou complètes à partir des variables d'entrées de la BDD DANUBE, la spécification de l'échelle des territoires, etc.
Ces fonctions peuvent néanmoins être enrichies par d’autres fonctionnalités par le biais d’un développement spécifique complémentaire.
Il est développé pour le langage Python et est intégré à l'outil DANUBE.

Plus d'informations (et téléchargements) sur la page dédiée "PyDANUBE"

Contributeurs au sein du LRA

- Projet MApPUCE : Nathalie Tornay (chercheure LRA, responsable scientifique pour LRA), Marion Bonhomme (chercheure LRA/LMDC), Serge Faraut (chercheur LRA), Alexandre Amossé (ingénieur Biostatisticien/Biométricien, durée 9 mois)
- Projet PAENDORA2: Nathalie Tornay (chercheure LRA), Marion Bonhomme (coordinatrice technique/chercheure LMDC), Serge Faraut (coordinateur technique LRA), Sandra Marques (chercheure LRA), Lorena de Carvalho Araujo (post-doc LMDC-2022-6mois, post-doc LRA-février-juillet 2023), Anne Christine Brunet (stage professionnel Master 2 TRENT, mars à septembre 2024)

Publications / communications / rapports techniques

Références sur la base de données architecturales / typologies architecturales:

Faraut Serge, Bonhomme Marion, Tornay Nathalie, Amossé Alexandre, Masson Valéry, Erwan Bocher, Gwendall Petit, Christine Plumejeaud, Nathalie Long, Geneviève Bretagne, Robert Schoetter, « Des bases de données urbaines aux simulations énergétiques – Le projet MApUCE », SCAN'16 - Séminaire de conception architecturale numérique, Sep 2016, Toulouse, France. PUN - Presses Universitaires de Nancy, Editions Universitaires de Lorraine, SCAN'16 Toulouse - Séminaire de conception architecturale numérique : Mètre et paramètre, mesure et démesure du projet, 2016, SCAN'16 Toulouse, ISBN 978-2-8143-0289-1, http://scan16.toulouse.archi.fr/scan16/
Tornay Nathalie, Bonhomme Marion, Faraut Serge, « GENIUS, a methodology to integer building scale data into urban microclimate and energy consumption modelling », ICUC9 - 9th International Conference on Urban Climate, 20-24 juillet 2015, Toulouse,France

Références projet MApUCE:

Rapport scientifique - Projet MApuCE - Rapport final
E. Bocher, G. Petit, M. Bonhomme, S. Faraut, N. Tornay, A. Amossé, « Base de données urbaines Géographie et typologies architecturales », Colloque final projet MApUCE, Paris, 22 janvier 2019
Schoetter Robert, Masson Valéry, Amossé Alexandre, Bernard Jérémy, Bocher Erwan, Bonhomme Marion, Bourgeois Alexis, Faraut Serge, Gardes Thomas, Goret Marine, Hidalgo Julia, Lévy Jean-Pierre, Long Nathalie, Pellegrino Margot, Petit Gwendall, Plumejeaud Christine, Poitevin Cyril, Tornay Nathalie, « Caractérisation du tissu urbain français pour la modélisation du climat urbain et de son interaction avec la consommation énergétique dans les bâtiments », Revue La météorologie, Volume: 8, Numéro: 105, p. 48-57, Mai 2019 - DOI 10.4267/2042/70169
V. Masson, W.Heldens, E. Bocher, M. Bonhomme, B. Bucher, C. Burmeister, C. Munck, T. Esch, F. Kanani-Sühring, Y. Kwok, A. Lemonsu, JP. Lévy, B. Maronga, D. Pavlik, L. See, R. Schoetter, N. Tornay, A. Votsis, J. Zeidler, City-descriptive input data for urban climate models: Model requirements, data sources and challenges, Urban Climat, 2019
Nathalie Tornay, Robert Schoetter , Marion Bonhomme, Serge Faraut, Valéry Masson, « GENIUS: A methodology to define a detailed description of buildings for urban climate and building energy consumption simulations », in « Urban Climate » journal, Available online 23 March 2017, ISSN 2212-0955, http://doi.org/10.1016/j.uclim.2017.03.002.
Nathalie Tornay , Marion Bonhomme, Serge Faraut, « Analyse architecturale des bâtiments typiques en France », Rapport pour le projet MApUCE « Modélisation Appliquée et droit de l'Urbanisme : Climat urbain et Énergie » - Volet 1.2 , 2015
Alexandre Amossé, Nathalie Tornay, Marion Bonhomme, Serge Faraut, « Identification automatique d'une typologie urbaine des îlots urbains en France », Rapport pour le projet MApUCE « Modélisation Appliquée et droit de l'Urbanisme : Climat urbain et Énergie » - Volet 1.3 , 2015
Masson, V. ; Hidalgo, J. ; Amossé A. , Belaid, F. ; Bocher, E. ; Bonhomme, M. Bourgeois, A. ; Bretagne, G. ; Caillerez, S. ; Cordeau, E. ; Demazeux, C. ; Faraut, S. ; Gallato, C. ; Haoues-Jouve, S. ; Lambert, M.-L. ; Lemonsu, A. ; Lestringant, R. ; Lévy, J.-P. ; Long, N. ; Lopez, C.-X. ; Pellegrino, M. ; Petit, G. ; Pignon, C. ; Plumejeaud, C. ; Ruff, V. ; Schoetter, R. ; Tornay, N. ; Vye, D , « Urban Climate, Human behavior & Energy consumption: from LCZ mapping to simulation and urban planning (the MapUCE project) » – ICUC9 - 9th International Conference on Urban Climate – 2015 -Toulouse