L'HABITAT DURABLE EN ARABIE SAOUDITE

346 Pages·2012·27.77 MB·English

THESE
 de
 DOCTORAT

Présentée
 à

L’université
 de
 Bordeaux

Ecole
 doctorale
 des
 sciences
 physiques
 et
 de
 l’ingénieur

Par

Ahmed
 A.
 KHAN

Pour
 obtenir
 le
 grade
 de

Docteur
 en
 Mécanique

SPÉCIALITÉ
 :
 Sciences
 et
 techniques
 architecturales

L’HABITAT DURABLE EN ARABIE SAOUDITE :
Dimension climatique et socio-culturelle.
Cas d’étude : La ville de Djeddah
Thèse
 dirigée
 par
 :

Mme.
 Catherine
 SEMIDOR,
 Docteur
 d’Etat
 Sciences
 Physiques

Membres
 du
 jury
 de
 thèse
 :

M.
 Jean-­‐Rodolphe
 PUIGGALI
 Professeur,
 Université
 Bordeaux1

 Président
 du
 jury

Mme.
 Marjorie
 MUSY
 Chercheur
 HDR,
 Laboratoire
 CERMA,
 ENSA
 de
 Nantes
 Rapporteur

M.
 Christian
 INARD
 Professeur,
 Laboratoire
 INSIS,
 Université
 de
 La-­‐Rochelle
 Rapporteur

Mme.
 Grace
 YEPEZ-­‐SALMON
 Docteur,
 Laboratoire
 GRECAU,
 ENSAP
 Bordeaux
 Examinateur

M.
 Muhannad
 HAJ
 HUSSEIN
 Docteur,
 Annajah
 National
 University,
 Naples

 Examinateur
L’habitat
 durable
 en
 Arabie
 Saoudite
 :
 Dimension
 climatique
 et
 socio-­‐culturelle
L’habitat durable en Arabie Saoudite : Dimension climatique et socio-culturelle

DEDICATION

I dedicate my thesis work to my family. A special feeling of love to my Father
and Mother .
I dedicate this work and give special thanks to my Wife Hind and my wonderful
son Tamim for being there for me throughout the entire doctorate program.
words of encouragement and push in my ears. My brothers Rami And Sahal,
also my Sister Sarah.
I also dedicate this dissertation to my many friends who have supported me
throughout the process. I will always appreciate all they have done.

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L’habitat durable en Arabie Saoudite : Dimension climatique et socio-culturelle

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L’habitat durable en Arabie Saoudite : Dimension climatique et socio-culturelle
Résumé
Ce travail de doctorat a été effectué sous l’encadrement du Professeur Catherine SEMIDOR du laboratoire
GRECAU (Groupe de Recherche Environnement Conception Architecturale et Urbaine). Il propose une approche
scientifique visant à évaluer les performances réelles des habitats Saoudiens traditionnels et contemporains
ainsi que la façon dont ces logements sont perçus par les habitants.
L’architecture vernaculaire en Arabie Saoudite a longtemps été considérée comme performante et confortable.
Pour la recherche d’une architecture respectueuse du climat dans ce pays il est alors essentiel de se pencher
sur les constructions du passé, les comparer avec celles du présent afin de comprendre les forces et faiblesses
de chacune des architectures. La présente thèse traitera donc le sujet de deux dimensions fondamentales de
l’architecture en Arabie Saoudite, celle qui relève du climat et celle qui relève de la culture, au travers d‘un
élément majeur, la satisfaction de l’habitant. Ces deux critères seront complétés d’une étude approfondie sur
l’évaluation de l’espace intérieur de l’habitat ainsi que d’une analyse de l’impact du tissu urbain sur le confort
dans l’habitat.
Une première partie théorique va permettre de définir les principes inhérents à ce travail de recherche et ainsi
définir les enjeux de celui-ci. Les notions de confort dans l’habitat et de durabilité seront ainsi développées en
expliquant comment le corps humain réagit aux différents facteurs d’ambiances et comment ces mêmes
facteurs sont régulés dans les espaces bâtis. Puis nous allons voir comment les villes arabes, et notamment
d’Arabie Saoudite se sont transformées dans le temps en même temps que la manière de vivre des saoudiens.
Toutes ces théories seront interprétées et mise en situation dans la seconde partie de la thèse avec une étude
de cas précis.
Une deuxième partie très concrète consistera à définir le cas d’étude, celui-ci sera effectué sur la ville de
Djeddah et ses différents types d’habitats majoritaires. Les appartements, les maisons mitoyennes et les
maisons isolées seront les trois types d’habitations analysés. Plusieurs sujets seront traités en parallèle pour
bien comparer architecture traditionnelle et contemporaine, avec d’une part le niveau d’éclairage naturel et
d’une autre les éléments d’ouverture des façades, avec notamment « Le Rowshan » pour le cas de
l’architecture traditionnelle. Cette partie de l’étude sera effectuée via trois méthodes d’analyse différentes,
l’enquête, l’analyse in situ et la simulation sur outils numériques.
- Une enquête spécifique sur la satisfaction du confort physique et socio-culturel des habitants de Djeddah
diffusé via les réseaux sociaux.
- Une analyse in situ grâce à des mesures effectuées dans les contextes d’architecture vernaculaire et
contemporaine avec des enregistreurs spécifiques mesurant la température, l’humidité et la lumière dans les
espaces.
- Une mise en relation avec des études quantitatives via des simulations numériques sur les principaux facteurs
physiques du confort précisés dans la première partie : le rayonnement solaire et l’éclairage naturel à l’intérieur
de l’espace bâti.
Une conclusion permettra de comprendre comment nous pouvons prendre des leçons du passé quant à la
conception d’architectures bio-climatiques en Arabie Saoudite. Nous détaillerons également l’impact de la
dimension socio-culturelle sur l’habitat saoudien contemporain.

Mot-clés : habitat durable, architecture bioclimatique, architecture traditionnelle, performance du bâtiment,
confort d’habitant, dimension socio-culturelle, dimension climatique, rowshan.
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L’habitat durable en Arabie Saoudite : Dimension climatique et socio-culturelle
Abstract
Vernacular architecture in Saudi Arabia has long been regarded as efficient and comfortable. As to
search for sustainable architecture in this country then, it is essential to consider the past
constructions in order to understand how it works and learn from it.
This PhD work was carried out under the supervision of GRECAU laboratory (Research Group in
Environment Architecture and Urban Design) and offers a scientific approach to assess the actual
performance of traditional and contemporary habitats and how the locals perceive those.
A first theoretical part will help to define the inherent principles in this research and thereof to
define issues. Notions of comfort and sustainability in homes will be developed and explain how the
human body reacts to different environments factors and how these factors are regulated in built-up
areas. Then we'll see how the Arab cities, especially those from Saudi Arabia, have turned in time, as
well as the way of life Saudis have.
A second part will define a more concrete study case: the city of Jeddah and its major different types
of habitats: apartments, attached houses and detached houses. A qualitative study through a survey
on the physical and socio-cultural comfort of the inhabitants of this city distributed via social
networks, widely used in Saudi Arabia, will be conducted, analysed and put in relation with
quantitative studies, via simulations computer about the main physical factors of comfort noticed in
the first part: solar radiation and day lighting within the built environment.
These simulations will evaluate the rate of solar radiation arriving in the different types of urban
patterns of Jeddah city, as well as the comfort of the interior spaces with the radiation transmitted
through the opening facades elements, both traditional and contemporary ones, but also the level of
natural lighting to suit them. We will see that physical comfort and socio-cultural comfort are
related: when physical comfort increases, the socio-cultural comfort decreases, because the Saudis
are willing to sacrifice physical comfort to satisfy their need for privacy.
Three study cases will be analysed through in-situ measurements during 67 days with specific loggers
measuring temperature, humidity and light spaces, as to allow a better understanding of the
relationships observed previously.
A final explanatory part will understand how we can take lessons from the past about the sustainable
architecture design in Saudi Arabia via quantitative and qualitative studies conducted previously.

Keywords : Sustainable Habitat, Architecture Technologies, Bioclimatic Architecture, Traditional Architecture,
Building Performance, Satisfaction of Habitants, Habitat Comfort, Socio-Cultural Dimension, Climatic
Dimension, Rawshan.

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L’habitat durable en Arabie Saoudite : Dimension climatique et socio-culturelle
Remerciements
Je tiens, tout d’abord, à exprimer mes remerciements à ma directrice de thèse, Madame
Catherine SEMIDOR pour avoir bien voulu m'accorder son soutien ainsi que pour avoir dirigé
cette recherche avec tant d'attention et de bienveillance. Nos échanges réguliers ont été des
sources de motivation indispensables dans l’orientation de mes travaux de recherche.
Je voudrais remercier Mme. Marjorie MUSY du laboratoire CERMA (Nantes), M. Christian
INARD Laboratoire des Sciences de l’Ingénieur pour l’Environnement, M. Muhannad HAJ
HUSSEIN de l’université d’Annajah à Naples-Palestine, ainsi que Mme. Grace YEPEZ-SALMON
du laboratoire GRECAU (Bordeaux) de m’avoir fait l’honneur d’avoir été mes rapporteurs, de
m’avoir vivement soutenu tout au long de ce travail et de l’intérêt porté pour celui-ci.
Je tiens à remercier M. PUIGGALI Jean-Rodolphe, Professeur à l’université Bordeaux 1 de me
faire l’honneur de présider mon jury de thèse.
Je remercie, également, l’université « King Abdulaziz University » à Djeddah pour les moyens
mis à ma disposition. J’exprime ma profonde gratitude à Dr. Adnan ADASS, directeur du
département d’architecture pour toutes les informations utiles qu’il m’a fournies, pour ses
qualités humaines et intellectuelles.
J’apprécie énormément le soutien de mon Pays l’Arabie Saoudite, exprimée par le Bureau
Culturel Saoudien à Paris. Mes profonds remerciements vont à Dr. Ibrahim ALBALAWI,
l’attaché culturel pour son soutien et sa générosité.
Mes remerciements les plus sincères et ma gratitude vont à M. Sébastien LAFRAGETTE,
Mme. Salma ATASSI-FARHAT ainsi qu’à tous les membres du Bureau Culturelle du Consulat
Général Français à Djeddah.
Ma reconnaissance profonde s’adresse, également, à Kevin DURIS pour son aide patiente et
constante à la formulation de ma pensée, Mme. Yvette DUROUX pour ses aides dans la
rédaction de la thèse ayant permis l’aboutissement de ce travail ainsi que Armand FAURE et
Lamya ZOUBIAI pour leur aide dans le cadre de la finalisation de cette thèse.
Je dois un remerciement Particulier à Dr. Abdullah JENAIDEB, Dr. Othman KHAFAJI,
Dr. Hossny AZIZ ALRAHMAN, Dr. JASSAS ANAM, Bakri JABER, Modhar JAMJOOM,
Mohammed BAOUM, Aurélie CONSTANTINI, Oana MOCANU, Ferran YUSTA GARCIA, Sirine
TOUZANI, Ludovic LACHAVANNE et Emmanuelle JUTAN ainsi que toute l’équipe de l’agence
POLYRYTHMIC ARCHITECTURE, pour leur amitié, leur écoute, leurs conseils et leurs temps.
Je remercie de tout cœur mes proches pour la confiance et le soutien moral qu’ils m’ont
apportés durant toute la durée de cette thèse, spécialement mes parents, pour leur amour
et affection ainsi que mes deux frères Rami et Sahal et ma sœur Sarah.
Je remercie mon épouse Hind pour sa présence, son soutien quotidien indéfectible et
surtout pour m’avoir donné un pur joyau de bonheur quotidien, mon petit enfant Tamim
dont l’enthousiasme est gravement contagieux. Enfin, je suis gré à tous ceux qui, de près ou
de loin, ont rendu ce travail possible.

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L’habitat durable en Arabie Saoudite : Dimension climatique et socio-culturelle

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L’habitat durable en Arabie Saoudite : Dimension climatique et socio-culturelle
Table des matières
Liste des tableaux ..................................................................................................................... 17
Liste des Figures ....................................................................................................................... 18

INTRODUCTION
i-1 Introduction: ....................................................................................................................... 30
I-1-1 But et objectifs ................................................................................................................. 32
I-1-2 La problématique ............................................................................................................. 33
I-1-3 Hypothèses ...................................................................................................................... 33
I-1-4 Méthodologie................................................................................................................... 34
I-1-5 Mise en cohérence de la thèse ........................................................................................ 35

PARTIE 1
CHAPITRE 1 : L’HABITAT ET LE CONFORT
1-1 Introduction ....................................................................................................................... 39
1-2 Définitions élémentaires .................................................................................................... 40
1-2-1 L'habitat .......................................................................................................................... 40
1-2-2 Le confort ........................................................................................................................ 41
1-3 Les besoins humains .......................................................................................................... 42
1-3-1 L'habitat .......................................................................................................................... 42
1-3-2 Les besoins humains et l’environnement, la pyramide de Maslow ............................... 43
1-3-2-1 Besoins physiologiques ................................................................................................ 44
1-3-2-2 Besoin de sécurité et de protection ........................................................................... 44
1-3-2-3 Besoin d’appartenance et d’amour ............................................................................. 44
1-3-2-4 Besoin d’estime ........................................................................................................... 45
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L’habitat durable en Arabie Saoudite : Dimension climatique et socio-culturelle
1-3-2-5 Besoin d’accomplissement de soi ................................................................................ 45
1-4 Variables affectant le climat ou facteurs climatiques ....................................................... 45
1-4-1 Rayonnement solaire ...................................................................................................... 46
1-4-2 Lumière du jour ............................................................................................................... 48
1-4-3 L’humidité de l’air .......................................................................................................... 49
1-4-4 La température ambiante .............................................................................................. 50
1-4-5 Les précipitations ............................................................................................................ 50
1-4-6 L’état du ciel .................................................................................................................... 51
1-5 Les fonctions d’un habitat .................................................................................................. 51
1-5-1 Confort et environnement intérieur .............................................................................. 54
1-5-1-1 La conception de l’habitat et l’impact socioculturel sur le confort ............................ 54
1-5-1-2 L’habitat et le confort physique .................................................................................. 55
1-6 La relation homme-environnement ................................................................................... 56
1-6-1 La dimension culturelle ................................................................................................... 57
1-6-2 La dimension temporelle ............................................................................................... 57
1-6-3 L’environnement humain ............................................................................................... 58
1-6-4 Les taux excessifs de refroidissement du corps .............................................................. 63
1-7 Climat et l’habitat ............................................................................................................... 64
1-7-1 L’interaction entre l’orientation, la régulation solaire et la ventilation ......................... 65
1-7-2 Le contrôle du rayonnement sur la façade ..................................................................... 66
1-7-2-1 Le rayonnement solaire incident ................................................................................. 67
1-7-2-2 Le rayonnement absorbé, transmis, et réfléchi .......................................................... 68
1-7-2-3 La forme de construction et le rayonnement solaire .................................................. 68
1-7-3 L’éclairage naturel .......................................................................................................... 68
1-7-3-1 Le facteur de l’éclairage naturel .................................................................................. 69
1-7-3-2 Les niveaux d’éclairage naturel ................................................................................... 69
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