Caractériser le confort d’été des espaces publics et de la ville

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Les villes et quartiers sont fréquemment confrontés à une dégradation de leur confort en été, liée à une forte hausse des températures qui détériore les conditions de vie dans ces espaces aménagés très denses, concentrant de multiples activités humaines. La démographie et les usages, les caractéristiques de l’aménagement et des bâtiments, mais aussi un faible niveau de nature en ville, font simultanément augmenter les températures en milieu urbain.

Une approche multicritère et multi-échelle du confort d’été

Le CSTB, par son approche multicritère et multi-échelle, est en mesure de caractériser le confort d’été et les qualités d’usage d’un quartier et d’une ville, afin de proposer des solutions pour limiter les désagréments liés aux périodes estivales et fournir davantage de confort dans les espaces urbains.  

En effet, le CSTB dispose d’une expertise confirmée sur la compréhension des mécanismes physiques de la ville et de son environnement, et de leur interdépendance. À ce titre, il caractérise les critères de confort et formule des diagnostics en procédant à : 

  • des mesures et analyses macro-échelle de données climatologiques et météorologiques ;
  • des analyses d’images satellites, d’imagerie infra-rouge, etc. ;
  • des modélisations des phénomènes via la maquette numérique ;
  • des simulations de formes urbaines et du rayonnement, des caractéristiques thermiques, aérauliques, acoustiques etc. ;
  • des observations et mesures des phénomènes à l’échelle bâtiment/matériau : mesure de l’albédo des matériaux, morphologie des bâtiments, présence de végétation, d’eau, etc.

Fort de cette expertise pluridisciplinaire, il développe autour des maquettes numériques multi-échelle des méthodes pour évaluer le confort global – aéraulique, thermique, acoustique, éclairage – et la qualité d’usage des espaces publics, en croisant les différents facteurs qui les impactent. Le CSTB a notamment mené des travaux de ce type pour Paris La Défense ou encore La Plaine de Cambaie sur l’île de La Réunion.

Ces travaux portent notamment sur le développement de méthodologies et de modules logiciels s’appuyant sur un référentiel commun BIM pour la réalisation de simulations numériques. Celles-ci permettent par ailleurs de modéliser les zones urbaines où les températures d’été sont les plus sévères, les îlots de chaleur urbains (ICU). 

Limiter le nombre et l’impact des îlots de chaleur urbains

Les îlots de chaleur urbains sont des microclimats artificiels caractérisés par des élévations localisées de la température en ville, par rapport à celle observée dans les milieux ruraux ou forestiers voisins. Là encore, la situation géographique et topographique, le climat, les formes urbaines, les revêtements et leurs couleurs, mais également les activités humaines déterminent et amplifient l’intensité d’un ICU, source majeure d’inconfort pour les usagers d’un quartier et de ses espaces publics.

Pour identifier et résorber les ICU, le CSTB procède à des modélisations qui servent en premier lieu à caractériser puis à tester des scénarios de remédiation et d’optimisation à partir du socle numérique du territoire concerné. Le CSTB formule ainsi des recommandations pour éviter la constitution de nouveaux ICU et limiter l’impact de ceux existants, voire créer des îlots de fraîcheur : travail sur les géométries et les matériaux, ventilation naturelle des espaces extérieurs, gestion et réutilisation des eaux de pluies, insertion de bassins et zones humides permettant l’évapotranspiration, végétalisation des bâtiments et quartiers, etc. 

Étude et analyse du confort des habitants (modèles thermo-physiologiques)

En plus de caractériser le confort des espaces publics et les échauffements localisés en milieu urbain, le CSTB peut adresser le « confort des piétons » en ville, grâce à des modèles de confort dynamiques pouvant intégrer toutes les données thermiques d’un individu se promenant en milieu urbain : notions d’inconfort et de stress liés à la chaleur, et selon les voies empruntées.  

La technologie Pulse© développée par le CSTB permet notamment d’intervenir localement, à l’échelle du mobilier urbain, de manière à caractériser, tester puis optimiser les dispositifs de protection solaire proposés par les concepteurs de mobilier urbain. Pulse© permet en effet de connaître et d’analyser la réponse objective du piéton, au-delà de sa seule réponse déclarative en termes de confort et de stress lié à la chaleur en ville.

Grâce à son expertise multicritère et multi-échelle, le CSTB contribue à faciliter les choix de conception urbaine pour améliorer le confort d’été des usagers en ville, dans les quartiers et les espaces publics, tout en privilégiant, lorsque c’est possible, les solutions permettant de ne pas faire croître la consommation énergétique.

Contacts :
Aurélie Tricoire – 02 40 37 20 29 – aurelie.tricoire@cstb.fr
Franck Vignau – 06 23 69 39 74 – franck.vignau@cstb.fr

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