Nathalie Tornay

Statut :	Maître de conférences HDR à l'ENSA-Toulouse / Co-directrice du LRA
Titre :	Architecte DPLG, Docteur en génie civil
Fonction :	Chercheur au LRA
Contact :	nathalie.tornay at toulouse.archi.fr
Téléphone :	05 62 11 49 02

Les travaux de recherche de Nathalie Tornay ont pour objectif d’approfondir les notions liées aux enjeux environnementaux de la matérialité par une approche multiscalaire et multidisciplinaire. Au fil des projets de recherche, les questionnements ont abordé le cycle de vie des matériaux avec l’extraction de la matière première des isolants biosourcés à l’élaboration de scénario de valorisation de la fin de vie, ou encore la production de base de données de matérialité afin d’alimenter des simulations énergie-climat à l’échelle urbaine. Ces projets associent des partenariats avec des laboratoires issus des « sciences et techniques » (génie civil, météorologie, génie urbain, énergétique, environnement, etc.) des « sciences humaines et sociales » (sociologie, géographie, etc.) des acteurs des filières de matériaux (artisans, filières des matériaux biosourcés, associations, etc.) et des équipes de concepteurs (agences d’urbanisme et d’architecture). En se situant à l’interface entre la recherche académique et la pratique du projet architectural, urbain et paysager, mes activités de recherche s’appuient sur une approche prospective. Il s’agit d’élaborer des scénarios selon les perceptions du moment sur la base de l'analyse des données disponibles (états des lieux, phénomènes d'émergences) pour rendre visible les conséquences à long terme des choix de la matérialité pour une « conception en connaissance de cause ».

Activités de recherche 

Participation à des projets de recherche

• Projet PAENDORA2 - Pour lA gEstion du coNfort estival : Données, Outils et Recherche-Action 2 (FOR SUMMER COMFORT MANAGEMENT: Data, Tools and Action Research). a pour objectif général de mettre à disposition des informations urbaines et climatiques pour guider l’action des collectivités territoriales dans le cadre de la gestion du confort estival et la surchauffe urbaine à l’échelle de aménagement.
• Projet Valo Mat Bio  a pour finalité d’évaluer les différentes possibilités de valorisation des matériaux biosourcés du bâtiment en fin de vie (hors bois), en explorant différents scénarios prospectifs avec une approche de respect de la hiérarchie des modes de traitement
• Projet MultipliCités (EEAM) : Optimisation énergétique multi-échelle et modélisation multicritères des formes urbaines. Ce projet de recherche est une contribution prospective au renouvellement et à l’aide à la conception des zones urbaines à partir d’une approche énergétique, focalisée sur les formes construites et leur matérialité à trois échelles spatiales imbriquées: le quartier urbain, le bâtiment et le matériau.
• Projet MApUCE (Modélisation Appliquée et droit de l’Urbanisme : Climat urbain et Énergie) _ Mission : définir les caractéristiques architecturales et thermiques de bâtiments typiques représentatifs du parc de bâtiment français afin d’alimenter des simulations énergie-climat.
• Projet EcoHabitat (programme de coopération régionale SUDOE)_ Innovation technologique dans le domaine de l'habitat durable en milieu urbain : gouvernance et conception en matière d’architecture et urbanisme durables.
• Projet RAPPE : rénovation de bâtiments avec des matériaux d'origine biosourcée, recherche de performances thermiques et environnementales, combinées à des coûts modérés.

Direction de thèses en cours :

• 2022 - Mariana Costa, «   Les méga-événements sont-ils compatibles avec la durabilité urbaine ?  Vers une vision globale de l’impact des Jeux Olympiques sur les villes et les enjeux de Paris 2024 »,  co-direction de thèse avec Pierre Fernandez
• 2022 - Marion Secret "Méthodologie de caractérisation et d’évaluation du potentiel de valorisation des terres d’excavation et des sédiments de dragage comme matériaux de construction à faible impact environnemental." direction de thèse : Jean Emmanuel Aubert, co-encadrement Sophie Claude
• 2023 - Lacyane Dos Santos Oliveira « Le végétal en ville pour une meilleure adaptation climatique des typo-morphologies urbaines. Etude de l'intégration des nouvelles technologies d'éclairagisme » co-encadrement Tathiane Martins
• 2023 - Renato Carvalho Menezes « Les matériaux alternatifs au sein du processus de la conception environnementale de l'échelle architecturale à l'échelle de la ville»  co-encadrement Tathiane Martins
• 2024 - Claire Besset , «Conception architecturale et réemploi: vers des solutions circulaires et réversibles.», co-encadrement de Sophie Claude, Mdc INSA Tlse, Contrat doctoral ADEME –  3.14 conception.
• 2024 - Thi Tra My Do, « Processus de conception pour les matériaux géo-bio-sourcés en Occitanie», co-encadrement de Sophie Claude, Mdc INSA Tlse, en cours de recherche de financement - Ecozimut.
• 2024 - Julie Kebaïli « Articulation entre pratique et théorie des matériaux géo-biosourcés : le workshop pour decompartimenter les dimensions socio-environnementales en architecture». en cours de recherche de financement

Diffusion de connaissances en matière d'architecture

• DILEM’MAtériaux : Dans le cadre de la thèse, une dimension opératoire est développée à partir d’un outil d’aide à la conception nommé DILEM’MAtériaux. Les phases initiales de projet sont peu assistées par des outils numériques. DILEM’MAtériaux est un logiciel didactique basé sur l’imagerie, qui permet aux équipes de concepteurs d’intégrer les dimensions techniques, écologiques et sensibles des matériaux dès les premières phases de projet. Une version test est présentée ici.
• Sudoé.Lab : Élaboration d’une grille comparative qui classe les dispositifs réglementaires français et espagnols face aux critères du développement durable. Elle permet à tous les acteurs du développement durable de réaliser un bilan sur l’intégration des enjeux du développement durable en France et en Espagne. Cette grille a été conçue dans l’optique de renouveler le recueil de dispositifs réglementaires (tous les deux ans) afin de pouvoir analyser la progression de l’impact des enjeux du développement durable au sein  des réglementations. Cette proposition s’oriente vers un outil de prospection. Un article dédié à ce projet est accessible ici

Activités d'enseignement

Cycle Licence

• Participation à l'évènement pédagogique "Toca Tierra"
• Participation aux enseignements S113, construction & développement durable
• Participation aux enseignements S333, territoire numérique
• Participation aux enseignements S433 méthodes et outils de travail collaboratif
• Participation aux enseignements S653, Challenge des parois (matériaux géo - biosourcés)

Cycle Master

• Participation aux enseignements S722/922, apports aux pratiques architecturales : matières, matériaux
• Participation aux enseignements S10-PFE Projet architectural, qualité environnementale et paysagère

Communications

ACTI - Communications avec actes dans un congrès international

• N. Tornay, MateriauScope : Multi-scalar Analysis of Building Materials Choice, the Potential Role of a Pedagogical Tool, Teaching Beyond the Curriculum, Focus on Pedagogy. 2023
• N. Tornay, P. Beluriée, C. Laborderie, I. Fortune, 2022 From Waste to Resource, Study of Alternative Materials Through a Pedagogical Experiment, 7th International Conference on Architecture, Materials and Construction, ICAMC, Lisboa, Portugual, october 2021.
• N. Tornay, L. Floissac, C. Garcia, D. Rollet, C. Aventin, Straw material ; end-of-life cycle analysis scenario, ICBBM 2021, 4th International Conference on Bio-Based Building Materials, Barcelone, Espagne, 2021.
• 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
• N.Tornay, Vision for new sustainable building materials, The Fourth International Conference on New Material and Chemical Industry, Xiamen, China, november 2019
• 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
• L. Adophe, M. Bonhomme, F. Bonneaud, G. Bretagne, G. Casaux-Ginestet, P. Contart, S. Faraut, T. Martins, N. Tornay. Multiplicités: vers une modélisation énergétique multiscalaire de la morphologie urbaine ; in Territoires durables - De la recherche à la conception, ouvrage collectif sous la direction de S. Marry, Collection : Architectures, Coédition ADEME - Editions Parenthèses, 2018, ISBN 9782-86364-343-3
• T. Martins, S. Faraut, L. Adolphe, N. Tornay, M.Bonhomme , G.Bretagne, P.Contart and G.Casaux- Ginestet MultipliCities: multi-scale energy modelling of urban archetype buildings, case-study in Toulouse, International Conference PLEA 2017, Design to Thrive, ISBN 978-0- 9928957-5-4, 3-5 Juillet 2017
• V. Masson , S. Haoues-Jouve, G. Bretagne, M.-L. Lambert, N.Pellegrino, J. Hidalgo, S. Caillerez, C. Pignon, A. Amossé, E. Cordeau, A. Lemonsu, C. Plumejeaud, E. Bocher, C. Demazeux, J.-P. Lévy, V. Ruff, M. Bonhomme, S. Faraut, N. Long, R. Schoetter, A. Bourgeois, C. Gallato, C.-X. Lopez, N. Tornay, G. Petit, D. Vye, Urban Climate, Human behavior & Energy consumption: from LCZ mapping to simulation and urban planning (the MapUCE project),  In First International Conference on Urabn Physics, septembre 2016.
• S. Faraut, N. Tornay M. Bonhomme, A. Amossé  V. Masson E. Bocher  G. Petit C. Plumejeaud-Perreau, G. Bretagne,  R. Schoetter, Des bases de données urbaines aux simulations énergétiques – Le projet MApUCE Editions Universitaires de Lorraine. SCAN'16 - Séminaire de Conception Architecturale Numérique - Mètre et paramètre, mesure et démesure du projet, Sep 2016, Toulouse, France. PUN - Presses Universitaires de Nancy; ISBN 978-2-8143-0289-1, pp.175-184
•  M.Bonhomme, V. Masson, S.Faraut, N. Tornay, A. Amosse, E. Bocher, G. Petit, C. PLumejaud, F. Bonneaud, Urban energy: from database to simulations, In Cities, Buildins, People: Towards Regenerative Environments, International Conference on Passive and Low Energy, July 2016,  Los Angeles, USA. N.Tornay, M.Bonhomme, S. Faraut, GENIUS, a methodology to integer building scale data into urban microclimate and energy consumption modeling, International Conference on Urban Climate 9, juin 2015.
•  J. Hidalgo, H. Belaid, E. Bocher, M. Bonhomme, P. Bourgeois, G. Bretagne, S. Caillerez, N. Cordeau, T. Demazeux, S. Faraut, D. Gallato, C. Haoues-Jouve, P. Lambert, A. Lemonsu, P. Lestringant, S. Lévy, N. Long, X. Lopez, E. Nolorgues, T. Pellegrino, A. Petit, L. Pignon, C. Plumejeaud, S. Poitevin, S. Ruff, N. Tornay et P. Vye, Urban Climate, Human behavior and Energy consumption: from LCZ mapping to simulation and urban planning (the MapUCE project) International Conference on Urban Climate 9, juin 2015.
• N. Tornay, Instrumentation des phases initiales du projet architectural pour le choix de matériaux, In Les Cahiers de la recherche architecturale et urbaine n°26/27, 2012, pp204-211.
• N. Tornay, F. Bonneaud, L. Adolphe, Roles of Visual Image References in the Choice of Building Materials. In  International Journal of the Image, Volume 2, Issue 4, 2012, pp209-218.
• N. Tornay, F. Bonneaud, L. Adolphe Influence des schémas cognitifs et culturels de l'écologie sur le choix de matériaux, en architecture, In Les Cahiers d’EcoHabitat Sudoe n°2, 2012, pp9-15.
• N. Tornay, F. Bonneaud, L. Adolphe, Choix des matériaux et pensée systémique. Réflexions à partir d’une analyse textuelle. Matérialités Contemporaines. Lyon, France, 26-30 novembre 2012, pp113-119.
• N. Tornay, F. Bonneaud, L. Adolphe, S. Meslem, Navigation au sein d’un outil d’aide à la conception basé sur l’activité référentielle. Exemple des modes opératoires des concepteurs propres aux choix de matériaux de construction, In I. Saleh & al. Hypermédias et pratiques numériques, 11ème conférence internationale H²PTM, Hypertextes et Hypermédias : Produits, Outils et Méthodes, 12-14 octobre 2011, Université Paul Verlaine, Metz, Éditions Hermès Lavoisier, pp71-76.
• N. Tornay, F. Bonneaud, L. Adolphe, Design Support Tools with Technical, Ecological and Sensible Apertures in the Choice of Materials, In : Proccedings of CISBAT 2011 CleanTech for Sustainable Buildings - From Nano to Urban Scale, Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne (EPFL), Switzerland, 14-16 September 2011.
• N. Tornay, F. Bonneaud, L. Adolphe, The Choice of Materials in Architecture: the influence of cognitive and cultural schemas of ecology. In C. Demers, A. Potvin Architecture Energy and the Occupant's Perspective. Proceedings of the 26th International Conference on Passive and Low Energy Architecture 22-24 June 2009,  Quebec city, Canada, Presses Universitaires de Laval, pp. 579-584.
• N. Tornay, F. Bonneaud, L. Adolphe, Integrating the perceptual dimension into decision support tools related to the environmental quality of materials. In Kenny & al. Towards zero energy building. Proceedings of the 25th International Conference on Passive and Low Energy Architecture, 22-24 October 2008, University College Dublin, Ireland.

Publications

ACL - Articles dans des revues avec comité de lecture (Articles dans des revues internationales ou nationales avec comité de lecture, fonctionnant généralement en double lecture à l'aveugle.)

• N. Tornay, F. Bonneaud, L. Adolphe, Roles of Visual Image References in the Choice of Building Materials. In  International Journal of the Image, Volume 2, Issue 4, 2012, pp209-218.

  N. Tornay, Instrumentation des phases initiales du projet architectural pour le choix de matériaux, In Les Cahiers de la recherche architecturale et urbaine n°26/27, 2012, pp204-211.

  N. Tornay, R. Schoetter, M. Bonhomme, S. Faraut, A. Lemonsu, V. Masson, GENIUS : A methodology to define a detailed description of buildings for urban climate and building energy consumption simulations, In Urban Climate, Volume 20, June 2017, pp 75-97.  https://doi.org/10.1016/j.uclim.2017.03.002

   R.Schoetter, V.Masson, A.Amossé, J.Bernard, E.Bocher, M.Bonhomme, A.Bourgeois, S.Faraut, T.Gardes, M.Goret, J.Hidalgo, JP.Lévy, N.Long, M.Pellegrino, G.Petit, C.Plumejeaud, C.Poitevin, N.Tornay, « 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

   N. Tornay, L. Floissac,, C. Garcia,, D. Rollet,, C. Aventin, 2022. Straw Material: End-of-Life Cycle Analysis Scenario. Construction Technologies and Architecture 1, 812–816. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/CTA.1.812

   N. Tornay, P. Beluriée, C. Laborderie, I. Fortune, From Waste to Resource, Study of Alternative Materials Through a Pedagogical Experiment, International Journal of Materials Science and Engineering, 2022

   N. Tornay, From Waste to Resource, Study of Alternative Materials Through a Pedagogical Experiment, APMS International Journal of Materials Science and Engineering, 2023

  N. Tornay, MateriauScope : Multi-scalar Analysis of Building Materials Choice, the Potential Role of a Pedagogical Tool, Teaching Beyond the Curriculum, Focus on Pedagogy. Edition Routledge, 2024 (à venir)

OS - Ouvrages scientifiques (Ouvrages scientifiques ou chapitres de ces ouvrages)

• [2012] N. Tornay, Instrumentation des phases initiales du projet architectural pour le choix de matériaux, In Les Cahiers de la recherche architecturale et urbaine n°26/27, 2012, pp204-211.
• [2012] N. Tornay, F. Bonneaud, L. Adolphe, Roles of Visual Image References in the Choice of Building Materials. In  International Journal of the Image, Volume 2, Issue 4, 2012, pp209-218.
• [2012] N. Tornay, F. Bonneaud, L. Adolphe Influence des schémas cognitifs et culturels de l'écologie sur le choix de matériaux, en architecture, In Les Cahiers d’EcoHabitat Sudoe n°2, 2012, pp9-15.
• [2012] N. Tornay, F. Bonneaud, L. Adolphe, Choix des matériaux et pensée systémique. Réflexions à partir d’une analyse textuelle. Matérialités Contemporaines. Lyon, France, 26-30 novembre 2012, pp113-119.
• [2011] N. Tornay, F. Bonneaud, L. Adolphe, S. Meslem, Navigation au sein d’un outil d’aide à la conception basé sur l’activité référentielle. Exemple des modes opératoires des concepteurs propres aux choix de matériaux de construction, In I. Saleh & al. Hypermédias et pratiques numériques, 11ème conférence internationale H²PTM, Hypertextes et Hypermédias : Produits, Outils et Méthodes, 12-14 octobre 2011, Université Paul Verlaine, Metz, Éditions Hermès Lavoisier, pp71-76.
• [2009] N. Tornay, F. Bonneaud, L. Adolphe, The Choice of Materials in Architecture: the influence of cognitive and cultural schemas of ecology. In C. Demers, A. Potvin Architecture Energy and the Occupant's Perspective. Proceedings of the 26th International Conference on Passive and Low Energy Architecture 22-24 June 2009,  Quebec city, Canada, Presses Universitaires de Laval, pp. 579-584.

AP - Autres publications

Mémoires et rapports de recherche :

• C. Garcia, D.Rollet, C. Barbier, L. Floissac, S. Awad, Audrey Villot, C. Rabbat, Y. Andres, C. Aventin, N. Tornay, F. Rossi  "Projet Valo Mat Bio : Etude des scénarios en fin de vie des matériaux biosourcés dans la construction et modélisation dans l’analyse de cycle de vie des produits et du bâtiment complet." Rapport phase 1, décembre 2020
• L. Adophe, M. Bonhomme, F. Bonneaud, G. Bretagne, G. Casaux-Ginestet, P. Contart, S. Faraut, T. Martins, N. Tornay « Projet MultipliCités : optimisation énergétique multiscalaire et modélisation multicritères des formes urbaines ». Rapport final pour l’ADEME, Septembre 2018
•  L. Adophe, M. Bonhomme, F. Bonneaud, G. Bretagne, G. Casaux-Ginestet, P. Contart, S. Faraut, T. Martins, N. Tornay « Projet MultipliCités : optimisation énergétique multiscalaire et modélisation multicritères des formes urbaines ». Rapport intermédiaire n°1 pour l’ADEME, Septembre 2017
•  L. Adophe, M. Bonhomme, F. Bonneaud, G. Bretagne, G. Casaux-Ginestet, P. Contart, S. Faraut, T. Martins, N. Tornay « Projet MultipliCités : optimisation énergétique multiscalaire et modélisation multicritères des formes urbaines ». Rapport intermédiaire n°2 pour l’ADEME, Septembre 2016
•  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 », 2015

TH - Thèses de doctorat (Thèses, déposées sur des sites ad hoc ou sur des archives ouvertes)

• Nathalie Tornay, «Vers un outil d’aide à la conception pour intégrer les dimensions écologiques, techniques et sensibles des matériaux», thèse de doctorat de l’Université de Toulouse, 2011.
• Nathalie Tornay, «Matérialité en prospective. Le genius loci au sein du processus de conception architectural, urbain et paysager», HDR Université de Toulouse, 2022.

Identifiants