MUE - Thématiques de recherche
Une approche multidisciplinaire
L’axe « Microclimat Urbain et Energie » vise, à l’origine, à étudier la ville selon une approche pluridisciplinaire, basée sur la modélisation et faisant intervenir les disciplines de microclimat urbain, d’énergétique des bâtiments et d’hydrologie urbaine. Ces dernières années, des équipes étudiant la pollution atmosphérique urbaine ainsi que la qualité de l’air intérieur, nous ont rejoint.
Ces collaborations se concrétisent dans le cadre de divers projets de recherche (régionaux, nationaux, européens) auxquels plusieurs équipes de l’axe participent.
Ces collaborations se concrétisent dans le cadre de divers projets de recherche (régionaux, nationaux, européens) auxquels plusieurs équipes de l’axe participent.
Objectifs
- améliorer nos connaissances sur les processus physiques influençant l’environnement urbain
- contribuer au développement d’outils qui permettent d’accompagner les collectivités, les aménageurs et les décideurs dans leurs projets d’adaptation des villes (bâtiment, rue, quartier, agglomération) aux changements globaux des prochaines décennies
A l’échelle du bâtiment, les équipes de l’axe MUE travaillent par exemple à réduire l’écart des performances énergétiques constaté entre les phases chantier et exploitation. Elles participent ainsi au développement de nouvelles méthodes de mesure in-situ, quantitatives et non intrusives (notamment la mesure thermique IR) pour l’évaluation de la performance thermique d’un bâtiment et visent à proposer un protocole d’inspection in-situ basé sur ces méthodes, en phase chantier des projets en construction ou en réhabilitation. Ces travaux s’inscrivent dans le cadre du projet européen Built2spec.
L’îlot de chaleur urbain en lien avec l’occupation du sol est étudié. Un modèle conceptuel de cartographie bidimensionnelle de l’îlot de chaleur de Nantes a été développé à partir de différents points de mesure de la température de l’air situés dans le centre-ville de Nantes et de transects dessinant des gradients depuis le centre-ville vers la périphérie des villes de Nantes, Angers et La Roche sur Yon … (Projet URBIO).
De nombreuses solutions sont aujourd’hui à disposition des décideurs et aménageurs pour pallier les effets néfastes de l’urbanisation. Ainsi, les performances des dispositifs basés sur la végétation (toitures végétalisées, arbres de rue, noues) ont été largement étudiées par l’axe MUE à l’aide de différents modèles utilisés voire développés dans l’axe.par les différentes équipes. L’impact de ces différents ouvrages a ainsi pu être évalué sur la demande énergétiques des bâtiments, le confort thermique dans les rues, la gestion des eaux pluviales aux échelles de la rue, du quartier voire de la ville dans le cadre du projet (national VegDuD). Celui-ci avait pour ville d’étude, la ville de Nantes.
Ces résultats sont en cours d’élargissement à un plus grand nombre de solutions fondées sur la nature et de diffusion vers les opérationnels dans le cadre d’un projet européen (Nature4Cities) qui vise d’une part à construire une plateforme de modélisation destinée aux experts pour évaluer les services écosystémiques des solutions basées sur la nature et d’autre part à développer un outil opérationnel, pour les gestionnaires, basé sur l’élaboration d’indicateurs pluridisciplinaires. Les équipes de l’axe MUE participant à ce projet sont celles travaillant sur l’énergétique des bâtiments, le microclimat urbain et la gestion des eaux pluviales.
D’autres solutions basées sur l’utilisation de l’eau ou l’albédo des surfaces urbaines et associées aux dispositifs végétalisés ont été étudiées, afin d’évaluer l’impact de scénarios plus réalistes à l’échelle du quartier. Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet EVA , sur le quartier de la Part Dieu à Lyon en prenant en compte les évolutions probables du quartier en termes d’aménagement et de changement climatique.
L’îlot de chaleur urbain en lien avec l’occupation du sol est étudié. Un modèle conceptuel de cartographie bidimensionnelle de l’îlot de chaleur de Nantes a été développé à partir de différents points de mesure de la température de l’air situés dans le centre-ville de Nantes et de transects dessinant des gradients depuis le centre-ville vers la périphérie des villes de Nantes, Angers et La Roche sur Yon … (Projet URBIO).
De nombreuses solutions sont aujourd’hui à disposition des décideurs et aménageurs pour pallier les effets néfastes de l’urbanisation. Ainsi, les performances des dispositifs basés sur la végétation (toitures végétalisées, arbres de rue, noues) ont été largement étudiées par l’axe MUE à l’aide de différents modèles utilisés voire développés dans l’axe.par les différentes équipes. L’impact de ces différents ouvrages a ainsi pu être évalué sur la demande énergétiques des bâtiments, le confort thermique dans les rues, la gestion des eaux pluviales aux échelles de la rue, du quartier voire de la ville dans le cadre du projet (national VegDuD). Celui-ci avait pour ville d’étude, la ville de Nantes.
Ces résultats sont en cours d’élargissement à un plus grand nombre de solutions fondées sur la nature et de diffusion vers les opérationnels dans le cadre d’un projet européen (Nature4Cities) qui vise d’une part à construire une plateforme de modélisation destinée aux experts pour évaluer les services écosystémiques des solutions basées sur la nature et d’autre part à développer un outil opérationnel, pour les gestionnaires, basé sur l’élaboration d’indicateurs pluridisciplinaires. Les équipes de l’axe MUE participant à ce projet sont celles travaillant sur l’énergétique des bâtiments, le microclimat urbain et la gestion des eaux pluviales.
D’autres solutions basées sur l’utilisation de l’eau ou l’albédo des surfaces urbaines et associées aux dispositifs végétalisés ont été étudiées, afin d’évaluer l’impact de scénarios plus réalistes à l’échelle du quartier. Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet EVA , sur le quartier de la Part Dieu à Lyon en prenant en compte les évolutions probables du quartier en termes d’aménagement et de changement climatique.
Les équipes impliquées dans l’axe MUE offrent des compétences complémentaires en modélisation :
- du comportement hygro-thermo-aéraulique des bâtiments et évaluation des risques et pathologies liées à l'humidité après rénovation,
- hydrologique du fonctionnement du sous-sol urbain aux échelles du quartier et de la ville,
- des phénomènes de transfert thermo-radiatifs et hydriques liés aux dispositifs végétaux et aux sols naturels dans les modèles de microclimatologie, de thermique du bâtiment et d’hydrologie urbaine
- des écoulements turbulents et de dispersion des concentrations de polluants à grande échelle, dans et au-dessus de la canopée urbaine, pour l’évaluation des zones sources en site hétérogène.
Par ailleurs, des études basées sur les projections de changement climatique peuvent être réalisées par plusieurs équipes, au travers des données du portail DRIAS, par exemple.
Enfin, l’étude en soufflerie atmosphérique des interactions entre la canopée urbaine et la basse atmosphère par méthode de vélocimétrie par images de particules est aussi réalisée.
Enfin, l’étude en soufflerie atmosphérique des interactions entre la canopée urbaine et la basse atmosphère par méthode de vélocimétrie par images de particules est aussi réalisée.