Physique de l'architecture vernaculaire, Eléments pour la compréhension et la transformation des parois hybrides anciennes

Thèse soutenue par Simon Campedel

École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP)
Date de la première inscription en doctorat : 2020
Thèse soutenue le : 25 avril 2024, à l’INSA Toulouse, amphithéâtre GEI 13, à 9h30
Financement : Contrat doctoral du Ministère de la culture (50%) + Bourse de la Caisse des Dépôts et Consignations (45%)

Encadrement

Directeur de thèse : Stéphane Ginestet (LMDC)
(co)Directeur(trice) de thèse: Luc Gwiazdzinski

Composition du jury

M. Nicola BRAGHIERI, Rapporteur, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
M. Denis BRUNEAU, Rapporteur, Ecole Nationale Supérieure d'Architecture et de Paysage de Bordeaux
Mme Sophie CLAUDE, Examinatrice, Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse
M. Matthias GERVAIS DE LAFOND, Examinateur, Ecole Nationale d'Architecture de Paris Malaquais
M. Philippe PROST, Examinateur, Ecole Nationale Supérieure d'Architecture de Paris Belleville
M. Stéphane GINESTET, Directeur de thèse, Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse
M. Luc GWIAZDZINKI, Co-directeur de thèse, Ecole Nationale Supérieure d'Architecture de Toulouse

Membres invités

M. Luca ORTELLI, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

Planning des déplacements hors laboratoire

Rencontres-clés dans le déroulement de la thèse : Mobilité à l’EPFL en octobre 2022

Résumé

L'étude s'attaque à la problémati que de la restauration des demeures médiévales dégradées, confrontées à des défis liés à leur structure hybride complexe et à l'application de normes de préservation patrimoniale inadaptées. Ces bâtiments, marqués par des siècles d'histoire et desmodifications successives, incluant l'intégration de matériaux industriels, sont souvent perçus comme fragiles et problématiques. Cependant, cette recherche propose de voir leur caractère hybride non comme un inconvénient, mais comme une richesse et un potentiel de recherche.
À travers l'examen de vingt maisons en Occitanie, une maison archétypale a été sélectionnée pour étudier le comportement spécifique de ses parois. Une méthodologie d'analyse basée sur 18 critères a été développée pour évaluer leurs performances, aboutissant à la notion de «valeur hybride» qui caractérise leur durabilité unique. Des tests et simulations ont été réalisés pour observer la réaction des parois face à diverses modifications,explorant ainsi leur capacité d'adaptation et d'évolution sans préconiser de solutions rigides.
La recherche vise à démontrer la malléabilité et la vitalitéde ces structures dans un contexte changeant, en proposant des outils pour encourager leur évolution. Elle introduit une «théorie de la transformation des parois hybrides», offrant un cadre pour aborder la restauration de ces bâtiments historiques de manière à préserver leur durabilité. Cette approche interdisciplinaire entre ingénierie et architecture met en avant l'idée que l'hybridité et la fragilité perçue des demeures médiévales peuvent être envisagées comme des opportunités pour leur conservation et leur évolution future, réévaluant

Mots-clefs

vernaculaire, hybride, performance, analogie, transformation, ordinaire

Title

Physics of vernacular architecture, Elements for understanding and transforming ancient hybrid walls

Abstract

The study tackles the problem of restoring dilapidated medieval dwellings, which face challenges linked to their complex hybrid structure and the application of inappropriate heritage preservation standards. These buildings, marked by centuries of history and successive modifications,including the integration of industrial materials, are oft en perceived as fragile and problematic. However, this research proposes to see their hybrid character not as a disadvantage, but as a richness and a potential for research.
Through the examination of twenty houses in Occitanie, an archetypal house was selected to study the specific behavior of its walls. An analysis methodology based on 18 criteria was developed to assess their performance, leading to the noti on of "hybrid value" which characterizes their unique durability. Tests and simulations were carried out to observe the reaction of the walls to various modifications, exploring their capacity to adapt and evolve without recommending rigid solutions.
The research aims to demonstrate the malleability and vitality of these structures in a changing context, proposing tools to encourage their evolution. It introduces a "theory of hybrid wall transformation", offering a framework for approaching the restoration of these historic buildings in a way that preserves their sustainability. This interdisciplinary approach between engineering and architecture puts forward the idea that the hybridity and perceived fragility of medieval dwellings can be seen as opportunities for their conservation and future evolution, thus reassessing their value in architectural heritage. study tackles the problem of restoring degraded medieval dwellings, faced with challenges linked to their complex hybrid structure and the application of inadequate heritage preservation standards. These buildings, marked by centuries of history and successive modifications, including the integration of industrial materials, are oft en perceived as fragile and problematic. However, this research proposes to see their hybrid character not as a disadvantage, but as a richness and a potential for research.
By examining twenty houses in the Occitanie region, an archetypal house was selected to study the specific behavior of its walls.
An analysis methodology based on 18 criteria was developed to assess their performance, leading to the notion of "hybrid value" which characterizes their unique durability. Tests and simulations were carried out to observe the reaction of the walls to various modifications, exploring their capacity to adapt and evolve without recommending rigid solutions.
The research aims to demonstrate the malleability and vitality of these structures in a changing context, proposing tools to encourage their evolution. It introduces a "theory of hybrid wall transformation", offering a framework for approaching the restoration of these historic buildings in a way that preserves their sustainability. This interdisciplinary approach between engineering and architecture puts forward the idea that the hybridity and perceived fragility of medieval dwellings can be seen as opportunities for their conservation and future evolution, reassessing their value in architectural heritage.

Keywords

vernacular, hybrid, performance, analogy, transformation, ordinary