Les reglementations thermiques successives poussent les batiments a consommer de moins en moins d'energie. Les performances energetiques accrues des batiments passent notamment par une bonne utilisation du rayonnement solaire en tant que source de chaleur (en evitant les surchauffes), de lumiere ou d'energie pour les panneaux solaires. Si les principes de conception permettant de bien profiter de ce rayonnement sont connus a l'echelle d'un batiment, les travaux portant sur la recherche des bonnes configurations de batiments a l'echelle du quartier sont en plein developpement. A mesure que les logiciels de simulation du rayonnement solaire ou des besoins energetiques s'ameliorent et prennent mieux en compte la dimension urbaine, de nombreuses etudes sur la ville voient le jour. Les outils d'optimisation, par ailleurs largement utilises dans le cadre du dimensionnement des systemes du batiment et des materiaux composant son enveloppe ont cependant ete peu utilises dans l'etude des formes urbaines. Ceux-ci presentent cependant l'avantage de pouvoir explorer de grands espaces de parametres de maniere intelligente. Ce travail de these a porte sur l'optimisation de formes urbaines par rapport au potentiel solaire. Dans ce cadre, un outil reposant sur un algorithme evolutionnaire a ete mis en place. Celui-ci permet de trouver le positionnement optimal de volumes correspondant a des batiments soumis au rayonnement solaire. Pour cela, differents types de parametres sont associes aux batiments (hauteur, orientation, position), tandis que le contexte urbain du quartier peut etre considere de plusieurs manieres: degage, fixe (quartier pre-existant), ou periodique. Les essais d'optimisation effectues cherchent a maximiser l'exposition au soleil pour des latitudes comprises entre 40 deg. et 60 deg. N, differentes periodes de temps et densites baties. Une extension est de plus realisee pour etudier les quartiers minimisant les besoins en energie pour le chauffage. Dans l'ensemble des cas, les resultats montrent qu'il existe de nombreuses configurations quasi-optimales dont l'analyse permet d'identifier des comportements generaux du quartier en fonction du critere d'optimisation. Tous ces resultats sont encourageants et ouvrent des perspectives pour de futurs travaux. (auteur)