| Titre : | Étude du rôle de la végétation dans l’atténuation de la surchauffe urbaine |
| Auteurs : | Julien Cravero, Auteur ; Jean-François Caron, Directeur de thèse ; Loulia Tchiguirinskaia, Directeur de thèse |
| Type de document : | Ressource électronique |
| Editeur : | Marne-la-Vallée : École des Ponts Paris Tech |
| Format : | 1 vol. (236 p.) / ill. en coul., graph., schémas, dessins, ill., cartes |
| Note générale : |
Thèse de doctorat : sciences, ingénierie et Environnement : École des Ponts ParisTech : 2023. -
Bibliographie. à chaque fin de chapitre. - Composition du jury : Benoît GABRIELLE Rapporteur Professeur, Agro ParisTech ; Georges NAJJAR Rapporteur, maître de conférences, Université de Strasbourg ; Auline RODLER Examinatrice, chargée de recherche, Cerema ; Bernard MAURIN Président du jury, professeur des Universités, Université de Montpellier ; Jean-François CARON, Directeur de thèse, directeur de recherche, École des Ponts ParisTech ; Ioulia TCHIGUIRINSKAIA Co-directrice de thèse, directrice de recherche, École des Ponts ParisTech ; Pierre-Antoine VERSINI Encadrant de thèse, maître de conférences, École des Ponts ParisTech ; Adélaïde FERAILLE Encadrante de thèse, maître de conférences, École des Ponts ParisTech |
| Langues: | Français |
| Index. décimale : | Urbanisme |
| Catégories : |
[Archirès ] 030 Paysage - environnement > Environnement > Environnement naturel > Écosystème > Écosystème urbain [Archirès ] 041 Méthodologie > Méthodologie > Analyse du cycle de vie [Archirès ] 080 Sciences exactes et appliquées > Climatologie > Microclimatologie urbaine > Îlot de chaleur urbain |
| Résumé : | Ce travail s'intéresse au rôle joué par la végétation en ville d'un point de vue thermique, dans l'optique de comprendre de quelle manière les végétaux peuvent modérer la surchauffe urbaine. Les principales études expérimentales et les modèles utilisés pour décrire les effets de la végétation sur l'atténuation des îlots de chaleur urbains sont d'abord passés en revue. Nous nous concentrons ensuite sur deux phénomènes physiques qui ressortent de la littérature - celui de l'ombre au sol et de l'évapotranspiration - en tentant de formaliser leurs effets sur la réduction de chaleur sensible transférée à l'air et en cherchant à définir plus précisément la notion de rafraîchissement. Pour cela, nous nous appuyons sur les bilans énergétiques de surface couramment employés en météorologie urbaine à l'échelle de la ville ou du quartier pour les adapter à une échelle plus petite, qui est celle de l'arbre.[...] |
| Note de contenu : |
Sommaire
Table des matières P.13. Introduction P.15. 1 Végétation et microclimat urbain P.15. 1.1 Contexte P.15. 1.1.1 Climatologie urbaine P.17. 1.1.2 Îlots de chaleur urbains, surchauffe urbaine et confort thermique extérieur P.23. 1.1.3 La végétation comme moyen de rafraîchir la ville P.34. 1.2 Structures végétalisées et expérimentations P.34. 1.2.1 Végétation arborée P.35. 1.2.2 Toitures végétalisées P.37. 1.2.3 Façades végétalisées P.39. 1.3 Végétation en ville et modélisations P.39. 1.3.1 Thermique du bâtiment – toitures végétalisées P.41. 1.3.2 Modèles de canopée urbaine P.43. 1.3.3 Modèles numériques de mécanique des fluides P.47. 1.4 Conclusions et positionnement de la thèse P.55. 2 Mécanismes de rafraîchissement P.55. 2.1 Généralités sur les transferts thermiques P.55. 2.1.1 Bilan énergétique de surface P.57. 2.1.2 Flux de rayonnement net ?? P.62. 2.1.3 Flux de chaleur sensible ?H P.65. 2.1.4 Flux de chaleur latente ?E P.65. 2.1.5 Flux de chaleur par conduction ?G P.67. 2.1.6 Équation de la chaleur P.69. 2.2 Exemples d’application du bilan énergétique P.70. 2.2.1 Effet de l’ombrage P.77. 2.2.2 Effet de l’évaporation P.82. 2.3 Régimes de rafraîchissement P.82. 2.3.1 Définition du rafraîchissement P.84. 2.3.2 Rafraîchissement absolu P.86. 2.3.3 Rafraîchissement relatif P.89. 2.4 Conclusion P.93. 3 Modélisation numérique des composantes du bilan énergétique P.97. 3.1 Helios P.97. 3.1.1 Présentation générale P.98. 3.1.2 La classe Context P.99. 3.1.3 Les plug-ins P.103. 3.2 Premier cas d’étude : le bilan énergétique d’un système élémentaire P.104. 3.2.1 Bilan énergétique de la feuille P.106. 3.2.2 Bilan énergétique du sol P.108. 3.2.3 Flux de chaleur sensible du système P.109. 3.2.4 Comparaison avec un modèle de bilan énergétique simplifié P.114. 3.3 Deuxième cas d’étude : le bilan énergétique d’un ensemble de feuilles superposées P.117. 3.4 Troisième cas d’étude : une place ombragée par un arbre P.117. 3.4.1 Flux de chaleur sensible émis par l’arbre non-transpirant P.119. 3.4.2 Effet de l’évaporation P.120. 3.4.3 Effet de l’ombre au sol P.121. 3.4.4 Bilan P.121. 3.4.5 Variations des paramètres d’entrée P.123. 3.5 Conclusions P.129. 4 Proposition d’un dispositif expérimental P.129. 4.1 Gridshells P.129. 4.1.1 Principe structurel P.130. 4.1.2 Historique P.142. 4.1.3 Gridshells en matériaux composites P.145. 4.1.4 Technologies existantes P.151. 4.1.5 Géométrie et mécanique P.153. 4.2 Corolle : un prototype de gridshell végétalisé et instrumenté P.153. 4.2.1 Conception du gridshell P.161. 4.2.2 Construction P.171. 4.2.3 Processus de montage P.172. 4.2.4 Pots et végétation P.174. 4.3 Conclusion P.179. 5 Résultats expérimentaux P.179. 5.1 Instrumentation P.179. 5.1.1 Mesures de la masse de la Corolle P.182. 5.1.2 Mesures de la transpiration à l’échelle de la feuille P.183. 5.1.3 Mesures de rayonnement P.186. 5.2 Résultats expérimentaux P.186. 5.2.1 Evapotranspiration de la Corolle P.190. 5.2.2 Précipitations interceptées P.191. 5.2.3 Transpiration des feuilles P.194. 5.2.4 Bilan radiatif du sol P.198. 5.3 Conclusion P.203. 6 Analyse de cycle de vie de la structure végétalisée P.203. 6.1 La méthode d’analyse du cycle de vie P.206. 6.2 Application de la méthode ACV au prototype P.206. 6.2.1 Définition des objectifs et du champ de l’étude P.207. 6.2.2 Inventaire du cycle de vie P.210. 6.2.3 Évaluation des impacts P.210. 6.2.4 Interprétation des résultats P.213. 6.3 Conclusion P.217. Conclusion générale P.225. A Confort thermique extérieur 225 P.229. B Résolution de l’équation de la chaleur dans un milieu semi-infini : étude du régime sinusoïdal forcé P.229. B.1 Condition de Dirichlet P.230. B.2 Condition de Robin P.231. C Propriétés thermiques de feuilles P.233. D Transpiration des feuilles de la Corolle mesurée avec une pince à photosynthèse |
| En ligne : | https://theses.hal.science/tel-04147231/ |
Exemplaires (1)
| Code-barres | Cote | Support | Localisation | Section | Disponibilité |
|---|---|---|---|---|---|
| PONTS PARISTECH 23_W-role-vegetation-surchauffe-urbaine | En ligne | Support électronique | En ligne | En ligne | Consultable en ligne Exclu du prêt |
