Modélisation Thermo-Acoustique Et Optimisation Multiobjectif Robuste Des Murs Végétalisés Par Différences Finies Et Apprentissage Automatique

Abstract

Les murs végétalisés constituent une solution passive susceptible d’améliorer simultanément le confort thermique des bâtiments et l’atténuation acoustique en milieu urbain. Cette étude vise à modéliser leur comportement thermo-acoustique, à comparer plusieurs modèles substitutifs et à identifier des configurations robustes conciliant réduction du flux thermique et amélioration de l’absorption sonore. Le transfert de chaleur unidimensionnel a été résolu par différences finies selon le schéma de Crank-Nicolson, tandis que la réponse acoustique du milieu poreux a été décrite à partir de l’impédance, de la résistivité à l’écoulement et de l’épaisseur. L’augmentation de l’épaisseur végétale de 2 à 15 cm réduit le facteur d’amortissement thermique d’environ 0,285 à 0,075, soit une diminution proche de 74 %. Les coefficients d’absorption dépassent 0,80 aux hautes fréquences pour des épaisseurs de 12 à 16 cm. Parmi les modèles évalués, le Gradient Boosting offre le meilleur compromis global, avec un R² moyen d’environ 0,981 et une NRMSE moyenne de 0,032. L’optimisation multiobjectif identifie des solutions robustes présentant des scores de désirabilité compris entre 0,846 et 0,906, principalement pour des épaisseurs de 12 à 14 cm et des taux de couverture supérieurs à 0,93.