La conception architecturale est un processus complexe dans lequel des entités de diverses natures sont manipulées. Parmi celles-ci, les ambiances représentent les interactions perçues entre les phénomènes physiques et les formes de l'environnement construit. Dans cette recherche, nous interrogeons la prise en compte des ambiances dans le projet architectural : quels sont les outils les mieux adaptés pour ce faire ? Nous donnons en premier lieu une représentation théorique de la question. Celle-ci nous conduit à définir des problèmes de simulation inverse des ambiances : il s'agit de modéliser des formes architecturales en partant des intentions d'ambiances du concepteur. Nous proposons de résoudre ces problèmes dans le cadre méthodologique défini par l'approche déclarative en modélisation géométrique. Nous appliquons cette représentation théorique pour un phénomène particulier : l'ensoleillement. Un état de l'art nous permet de situer les limites des méthodes de simulation directe de l'ensoleillement. Nous introduisons une formalisation nouvelle du phénomène en le considérant sous l'angle de la géométrie intégrale. Nous montrons que tous les problèmes d'ensoleillement, qu'ils soient directs ou inverses, s'expriment comme des problèmes d'intersection entre les objets d'une scène et un volume de rayons solaires que nous définissons comme la pyramide complexe d'ensoleillement. Ce volume est un artefact géométrique qui représente une contrainte spatiotemporelle d'ensoleillement. La détermination de sa frontière n'est pas triviale. Nous y apportons une solution en utilisant la somme de Minkowski. L'ensemble de ces résultats nous donne un modèle déclaratif de résolution des problèmes d'ensoleillement. En dernier lieu, nous discutons des modalités d'adaptation de ce modèle dans le contexte de la conception architecturale. Nous présentons une maquette logicielle intégrant nos propositions. Trois exemples illustrent finalement l'utilisation de notre modeleur.