In the last decades, cities have progressively polarised human activities. As key nodes of our socio-economical systems, they increasingly concentrate human populations and economic activities, but they are also one leading cause of ecosystem and biodiversity degradation. Urban design organises and transforms the space by choosing and implementing urban interventions. Thus, it holds a significant opportunity to integrate and operationalise sustainable and ecological engagements presented in public policies. In this context, the neighbourhood scale is ideal for addressing such systemic questions and several sustainable design frameworks aimed at this objective. Nevertheless, the established frameworks present several lacks, such as their too prescriptive and non-holistic approaches. However, innovative design approaches emerge to face these shortcomings. In this work, we are interested in regenerative design implemented through ecosystem-level biomimicry. This approach aims to design net-positive urban projects that promote benefits for society and nature, actively contributing to the production of ecosystems services. Despite the theoretical development and a few cases application, the approach remains perceived as not operational. Through literature review, case studies, surveys and interviews, this research aims to propose an urban design framework that could help design teams to apply these concepts to draw urban projects that are net positive in terms of ecosystem services and benefits society and nature. The first chapter concentrates on theoretical regenerative design and ecosystem-level biomimicry approaches and their case applications. We understand the underpinnings of contemporary regenerative design, how ecological concepts of ecosystem and ecosystem services are used in real-world projects, and their limitations. Despite their interest, we highlight that the ecosystem services theories are still not fully acknowledged in regenerative and biomimetic urban project design. Following, the second chapter focus on the urban design practice, relying on case studies that somehow find inspiration in ecosystems and promote positive impacts on local ecosystems. Here we identify the different strategies and solutions proposed to promote positive impacts. We note a focus on managing energy and material flows. The attention to the ecosystem’s biophysical structures remains in the background. We also explore governance aspects of the project’s design and implementation, defining potential governance success factors, such as the stability of the core stakeholders and a participative design approach. Finally, the third chapter investigates the trends in selecting these strategies in a large sample of certified sustainable neighbourhoods and the barriers and needs to implement them successfully. We highlight the important role of diagnostics in informing decision-making and the lack of circular economy strategies on the projects. In this last chapter, we also identify an indicator set that can be used to design and assess regenerative neighbourhood projects, focusing on the French reality. Finally, in the discussions, we delineate an operational design framework for regenerative and bio-inspired neighbourhood design, relying on the different results and learnings acquired in this research.

La thèse porte sur les théories et pratiques de conception architecturale de transformation du logement avec les habitants des quartiers populaires. La démarche de recherche est née d’une pratique du métier d’architecte au sein l'agence Christophe Hutin Architecture. Le projet expérimental de transformation de la cité de Beutre a été l’occasion de développer une recherche-action, dont la thèse (CIFRE) propose un retour réflexif. Beutre est une ancienne cité de transit auto-transformée par ses habitants depuis un demi-siècle. La transformation informelle de l’architecture est le produit d’expériences de résistances quotidiennes des habitants de la cité. Une observation attentive de ces faits peut conduire les architectes à envisager le métier, non plus comme la production d’objets finis ou sculpturaux, mais comme une possible contribution aux processus performatifs des milieux. Contribuer à la transformation des habitats, sans démolir ni expulser, pourrait être pour les architectes une piste d’action réaliste et écologique, engagée au plus proche des situations. Face aux aspirations contemporaines de nos sociétés, les objectifs du projet architectural de transformation des logements peuvent dépasser ceux des réhabilitations techniques, et viser des exigences de contemporanéisation des espaces de vie. Comment les architectes peuvent-ils participer de cette manière au processus de transformations des habitats ? Pour étudier cette confrontation des architectes au réel, la thèse propose une théorie de la conception ouverte en architecture. La méthode de conception se structure par les techniques de l’enquête de projet : démarche in situ (permanence architecturale et paysagère), outils de documentation projectuelle (inventaires, relevés habités, diagrammes, image-documents, photographies, films) ; dispositifs d’interaction avec les habitants de l’échelle des personnes à l’échelle du commun ; réseau de réflexion scientifique transdisciplinaire sur les expérimentations au fil du projet. Précises et indéterminées, ces structures de méthode apparaissent comme performantes pour gérer le déroulé processuel et interactif d’un projet architectural avec les milieux habités. Elles peuvent alors générer chez les concepteurs une maitrise de l’improvisation dans le projet d’architecture. La transformation comme conception ouverte devient opérante pour travailler l’architecture en conversation avec les processus. Elle traite à la fois la singularité des détails et le tout, l’action immédiate et le temps long, les divers liens de réciprocité entre les individus et commun. Cette réflexion sur le renouvellement des pratiques des architectes donne à voir une interprétation possible du pragmatisme en architecture, à la croisée d’enjeux démocratiques et écologiques.