Modélisation des interactions entre espace urbain et climat
EPFL Campus 3D view © Silvia Coccolo
L'environnement bâti agit sur le microclimat urbain et y réagit en même temps. Afin de concevoir des espaces urbains peu gourmands en énergie dans le contexte du réchauffement climatique, il est dès lors essentiel de pouvoir modéliser et mettre en rapport les processus impliqués dans ces interactions. Dans un article récemment publié dans PLOS ONE, le Dr Dasaraden Mauree du Laboratoire d'Energie Solaire et de Physique du Bâtiment décrit une nouvelle méthode multi-échelle qui, à cette fin, couple le modèle météorologique CIM avec le modèle de simulation énergétique urbain CitySim.
Les outils de simulation de consommation énergétique utilisés à l'échelle du bâtiment ou du quartier sont normalement forcés avec des conditions climatiques mesurées en dehors des espaces urbains et moyennées sur plusieurs années. Ni les conditions climatiques prévalant sur place ni les interactions entre les bâtiments et leur environnement étant pris en compte, les résultats sont peu précis.
Le modèle uni-dimensionnel CIM (Canopy Interfact Model) a été développé afin d'y inclure un profil de haute résolution pour le vent, la température potentielle et l'humidité. Ce modèle a été couplé à l'outil de simulation énergétique urbaine CitySim afin d'améliorer les conditions limites climatiques utilisées dans la calculation du bilan énergétique urbain.
Validé par une série d'expériences sur le campus de l'EPFL, la nouvelle méthode de modélisation multi-échelle a produit des résultats intéressants par rapport à la sensibilité de formes architecturales à l'environnement local ainsi que par rapport aux bâtiments construit avec des exigences type Minergie.
D. Mauree, S. Coccolo, J. Kaempf and J.-L. Scartezzini. Multi-scale modelling to evaluate building energy consumption at the neighbourhood scale, in PLoS ONE, vol. 12, num. 9, p. e0183437, 2017. doi:10.1371/journal.pone.0183437