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ANR Villes durables 2009
VegDUD
Les partenaires du projet :
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Microclimat
Aménagements Forme urbaine
Consommation énergétique des bâtiments
Confort piétonnier Et dans les bâtiments
Activités
Climat régional
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Phénomène d’Îlot de chaleur urbain
Ilot de chaleur urbain = observation de fortes différences entre les températures mesurées en site urbain et les températures des campagnes environnantes.
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Impact sur la santé
corrélation entre la température moyenne journalière et la surmortalité due à cette chaleur excessive.
Etude de 1976 à décembre 1996, à Londres (Hajat et coll.) :
la surmortalité liée à la chaleur augmente linéairement avec la température au-delà de 19°C (température journalière moyenne).
pour une variation de 1°C au-delà de cette valeur moyenne, une surmortalité de 3,34% est constatée.
L’effet de l’augmentation de la valeur minimale de température est plus important que celui de la valeur maximale.
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Impact sur la consommation énergétique des bâtiments
En hiver l’effet peut être positif: exemple Athènes : diminution de charge de chauffage de 30 à 50% par rapport à celle de la banlieue.
En été, consommation énergétique accrue des bâtiments climatisés L’évolution des exigences de confort d’été dans les bâtiments et la climatisation se développent fortement. Les charges thermiques peuvent être doublées par l’effet d’îlot de chaleur, alors la performance des systèmes d’air conditionné était réduite.
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+ d’absorption du rayonnement CLO du fait de la géométrie (effet de la surface accrue et des inter-réflexions),
+ d’absorption du rayonnement GLO de la voûte céleste du fait de la pollution atmosphérique
- de perte par rayonnement GLO du fait du degré d’ouverture réduit par rapport à la voûte céleste,
+ Sources de chaleur anthropogéniques,
- d’évapotranspiration du fait des surfaces urbaines faiblement végétalisées et de l’absence de l’eau,
- de transferts thermiques par transport du fait de la diminution de la vitesse d’air. -> Ilot de chaleur urbain
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Vegetation fraction
100m around the TRH probe
TRH10
36%
TRH11
58%
TRH17
56%
TRH18
41%
TRH19
33%
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Bilan thermique d’une surface de sol
QS = RN+ QC+ QE QC = flux de chaleur sensible : convection QE = flux de chaleur latente : évaporation ou condensation QS = transfert de chaleur dans le sol : conduction RN = flux radiatif net : rayonnement
Bilan énergétique sur une journée : température de surface, température, vitesse moyenne du vent à 2m pour une surface
plantée (en Californie) (Brutsaert,1982)
RN
-QE
-QS QC
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Les arbres
Les parcs
La pelouse
Les façades végétales
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Les arbres
Effets aérauliques
Evapotranspiration
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Les arbres
Effets radiatifs
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Les arbres
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Les arbres
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Les arbres
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Les arbres
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Les arbres
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Les arbres
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Les arbres
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Les arbres
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La pelouse
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Les parcs
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Les façades végétales 3 types de façades végétales (Malys, 2009) : - les grimpantes directement sur les parois (parois opaques) - les écrans solaires distants (protection des parois vitrées) - Les façades avec substrat (parois opaques)
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Les façades végétales
(Alexandri, 2007)
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Les façades végétales
Effet direct sur la consommation énergétique des bâtiments par écran au rayonnement solaire et au vent.
Effet d isolation en présence d un substrat
Mais également augmentation de la charge latente des systèmes d air conditionné par leur production d humidité par évapotranspiration.
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THERMAL PERFORMANCE OF A VEGETATED WALL DURING HOT AND COLD WEATHER CONDITIONS - C. Tsoumarakis, et al.,25th Conference on Passive and Low Energy Architecture, Dublin, 22nd to 24th October 2008
Mesures, 25/08/2003
Façade ouest, épaisseur 21cm brique. Plante : Parthenocissus tricuspidata (feuillage caduque).
Simulation
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Ip, K., M. Lam et A. miller (2004). Bioshaders for sustainable buildings. CIB World building Congress,Building for the future : the 5th int.conf. on indoor air quality, ventilation and energy conservation in buildings, Toronto Canada, 1-7 mai.
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Test HEPIA
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Test HEPIA
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Test HEPIA
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Test HEPIA
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10/5/10 00:00 12/5/10 00:00 14/5/10 00:00 16/5/10 00:00 18/5/10 00:00 20/5/10 00:00 22/5/10 00:00 24/5/10 00:00 26/5/10 00:00 28/5/10 00:000
10
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température de l'airparoi nueéchantillon 2échantillon 3échantillon 4
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température de l'airparoi nueéchantillon 2échantillon 3échantillon 4
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10/10/2010 12/10/2010 14/10/2010 16/10/2010 18/10/2010 20/10/2010 22/10/2010 24/10/2010 26/10/20100
1000
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quan
tité
[ml/
j]
0
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[Wh/
j]
échantillon 2échantillon 3échantillon 3
14/05 15/05 16/05 17/05 18/05 19/05 20/05 21/050
50
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200
Vol
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d'ea
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l/h]
échantillon n°2 échantillon n°3 échantillon n°4
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Bouyer, 2009
Impact sur la consommation énergétique des bâtiments
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Bouyer, 2009
Impact sur la consommation énergétique des bâtiments
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Bacons, terrasses…
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• Façades et toitures végétales
• Aménagements de gestion des eaux pluviales
• Surfaces enherbées VS surfaces sans couvert végétal
• Végétation de pleine terre VS végétation hors sol
• Arbres
Monaco
Nouvelle-Zélande
Rennes St Sulpice
Marseille
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Acquisition de données Quickbird june 2009
Genre Espèce Nom Commun Classes Quercus robur Chêne pédonculé
Feuillus1 Platanoidea rubra Erable
Betula verrucosa pendula Bouleau
Feuillus2 Fraxinus excelsior Frêne
Platane occidentalis laurifolia Platane d'Occident Catalpa Catalpa Feuillus3
Platanoidea negundo Erable
Quercus palustris Chêne des marais Feuillus4
Platane occidentalis laurifolia Platane d'Occident
Feuillus 5 Liquidambar styraciflua Copalme d'Amérique
Quercus coccinea Chêne écarlate Pinus sylvestris Pin sylvestre Conifere1
Pinus griffithii Pin de l'Himalaya Cupressus arizonica Cyprès de l'Arizona Conifere 2
Pinus pinea Pin maritime Conifére 3 Pinus radiata Pin de Monterey
Pelouse Astéracée
Poacée Pelouse
Z. Kassouk LPGN N. Long, LIENSs
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Simulations climatiques sur Paris Principe du modèle TEB
C. de Munck (GAME/CNRM)
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C. de Munck CNRM
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C. de Munck (GAME/CNRM)
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Amélioration du confort thermique par la végétation au sol
C. de Munck (GAME/CNRM)
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L’impact est plus important dans le cas d’irrigation mais la quantité d’eau nécessaire est très important également
C. de Munck (GAME/CNRM)
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Consommation énergétique à l’échelle de la rue SOLENE-microclimat Cas étudiés (été)
Différentes orientations de la rue
Effet fort
Effet faibl
B. Morille (CERMA/IRSTV)
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Confort thermique
Rues NS, EO, NE-SO
Cas étudiés
Post-doc Agota Szucks (CERMA/IRSTV)
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NB : évaporation maximale
Remarque : Evaporation maximale et confinement fort
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Hydrologie
Quartier - URBS
Toitures végétalisées
Arbres
Noues
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Réduction du ruissellement Variation de l’évapotranspiration
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Une ville verte ?Les impacts du végétal en ville
Marjorie Musy
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