Letteratura scientifica selezionata sul tema "Îlots (Urbanisme)"

L’étude diachronique des températures de surface (Ts) prises pendant la saison chaude par situation anticyclonique radiative (temps clair et calme) est réalisée dans l’aire métropolitaine de Casablanca à l’aide d’une série d’images infrarouges thermiques Landsat multi-dates sur la période 1984-2019. Les thermographies obtenues sont alors analysées pour évaluer les gradients thermiques de jour comme de nuit au sein de ce territoire côtier densément peuplé. Les résultats obtenus montrent l’existence en fin de matinée, d’îlots de fraîcheur urbains au niveau du sol (IFUs) couvrant les villes de Casablanca et de Mohammedia. La nuit, ces IFUs se muent en îlots de chaleur urbains au niveau du sol (ICUs), les Ts étant alors plus faibles dans l’intérieur des terres par rapport à celles de la conurbation littorale. Par ailleurs, sur la période 1984-2019, une bonne concordance entre l’évolution spatio-temporelle des surfaces chaudes et celle des espaces urbanisés est établie en journée.

Thèse en cotutelle: doctorat sur mesure en ambiance physiques architecturales et urbaines, Université Laval, Québec; Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Toulouse, France
Thèse en cotutelle: doctorat sur mesure en ambiance physiques architecturales et urbaines, Université Laval, Québec; Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Toulouse, France
L’augmentation des températures estivales induites par le dérèglement climatique est préoccupante pour les villes des latitudes tempérées froides parce qu’elle exacerbe le phénomène d’îlot de chaleur urbain (ICU) et réduit le confort thermique à l’intérieur des bâtiments. Le territoire de la Communauté métropolitaine de Québec (CMQ) sert de cas d’étude. Les architectes et les designers urbains, s’ils acquièrent les connaissances et les compétences adéquates, peuvent être aussi des acteurs clés de l’adaptation au changement climatique. Deux ateliers de travail collaboratifs réunissant architectes, ingénieurs et designers urbains ont fait état de lacunes à ce sujet. La création d’un outil d’aide à la conception (AAC) spécialisé sur la question de l’adaptation du cadre bâti à la chaleur a été envisagée pour résoudre ce problème. Une recension et une catégorisation d’outils d’AAC ont été conduites pour identifier les qualités susceptibles d’atteindre ce but. Pour le confirmer, sept des outils d’AAC recensés ont été testés par 14 étudiants inscrits à un atelier d’architecture de deuxième cycle de l’Université Laval. Les résultats de l’enquête qui comprend une analyse des présentations finales des projets, un questionnaire électronique et deux groupes de discussion conduits avec les étudiants de l’atelier ont mis en évidence la diversité et la pluralité des besoins des utilisateurs d’outils d’AAC. Pour ces raisons, nous proposons une « feuille de route » (FDR) de l’adaptation au changement climatique pour orienter les praticiens à travers la création d’un projet adapté à la hausse des températures estivales. Celle-ci comprend deux volets : le premier cherche à améliorer la compréhension des praticiens des principaux enjeux de l’adaptation au changement climatique par une organisation graphique et systémique des savoirs. Le deuxième cible et hiérarchise des outils d’AAC qui leur permettent d’acquérir ou de parfaire leurs connaissances de manière autonome. Huit entretiens individuels avec des praticiens de la région de Québec ont été conduits pour vérifier l’atteinte de ces objectifs. Les principaux résultats confirment : i) la capacité de la FDR d’améliorer la compréhension des praticiens, ii) l’intérêt des praticiens pour la formule d’autoapprentissage proposée et iii) la présence des qualités recherchées par les utilisateurs d’outil d’AAC dans la FDR.
L’augmentation des températures estivales induites par le dérèglement climatique est préoccupante pour les villes des latitudes tempérées froides parce qu’elle exacerbe le phénomène d’îlot de chaleur urbain (ICU) et réduit le confort thermique à l’intérieur des bâtiments. Le territoire de la Communauté métropolitaine de Québec (CMQ) sert de cas d’étude. Les architectes et les designers urbains, s’ils acquièrent les connaissances et les compétences adéquates, peuvent être aussi des acteurs clés de l’adaptation au changement climatique. Deux ateliers de travail collaboratifs réunissant architectes, ingénieurs et designers urbains ont fait état de lacunes à ce sujet. La création d’un outil d’aide à la conception (AAC) spécialisé sur la question de l’adaptation du cadre bâti à la chaleur a été envisagée pour résoudre ce problème. Une recension et une catégorisation d’outils d’AAC ont été conduites pour identifier les qualités susceptibles d’atteindre ce but. Pour le confirmer, sept des outils d’AAC recensés ont été testés par 14 étudiants inscrits à un atelier d’architecture de deuxième cycle de l’Université Laval. Les résultats de l’enquête qui comprend une analyse des présentations finales des projets, un questionnaire électronique et deux groupes de discussion conduits avec les étudiants de l’atelier ont mis en évidence la diversité et la pluralité des besoins des utilisateurs d’outils d’AAC. Pour ces raisons, nous proposons une « feuille de route » (FDR) de l’adaptation au changement climatique pour orienter les praticiens à travers la création d’un projet adapté à la hausse des températures estivales. Celle-ci comprend deux volets : le premier cherche à améliorer la compréhension des praticiens des principaux enjeux de l’adaptation au changement climatique par une organisation graphique et systémique des savoirs. Le deuxième cible et hiérarchise des outils d’AAC qui leur permettent d’acquérir ou de parfaire leurs connaissances de manière autonome. Huit entretiens individuels avec des praticiens de la région de Québec ont été conduits pour vérifier l’atteinte de ces objectifs. Les principaux résultats confirment : i) la capacité de la FDR d’améliorer la compréhension des praticiens, ii) l’intérêt des praticiens pour la formule d’autoapprentissage proposée et iii) la présence des qualités recherchées par les utilisateurs d’outil d’AAC dans la FDR.
For mid-latitude cities, higher summer temperatures due to climate change are a cause for concern because they aggravate the urban heat island phenomenon and reduce thermal comfort inside buildings. The territory of the Quebec Metropolitan Community (CMQ) is used as a case study. By acquiring the appropriate knowledge and skills, architects and urban designers can become key actors in adaptation to climate change. Two workshops bringing together architects and urban designers provided evidence of deficiencies in this area. We hypothesized that a design support tool (DST) focused on the issue of adaptation of mid-latitude cities to rising summer temperatures could help improve knowledge and skills of professionals in the field. We conducted a review and classification of DSTs, which highlight the tools’ features that are likely to reach this goal. To verify this, seven DSTs were selected and tested by fourteen students enrolled in a graduate-level architecture design studio. The results from this test, including an analysis of the final projects, a web-based questionnaire and two focus groups, highlighted the diversity and plurality of DSTs user needs. For these reasons, we propose a "roadmap" (RM) of the climate change adaptation to guide practitioners through the design of a project adapted to higher summer temperatures. It includes two parts: the first aims to improve the practitioners understanding of the key issues of climate change adaptation through a graphical and systemic organization of knowledge. The second seeks to target and prioritize DSTs that enable practitioners to acquire or enhance their knowledge on a self-learning basis. Eight individual interviews with professionals working within the CMQ territory were conducted to verify the RM goals achievement. The main results confirm : i) the RM ability to improve the practitioners understanding, ii) the interest of practitioners for the RM formula based on self-learning and iii) the presence of the qualities sought by the DSTs users within the RM.
For mid-latitude cities, higher summer temperatures due to climate change are a cause for concern because they aggravate the urban heat island phenomenon and reduce thermal comfort inside buildings. The territory of the Quebec Metropolitan Community (CMQ) is used as a case study. By acquiring the appropriate knowledge and skills, architects and urban designers can become key actors in adaptation to climate change. Two workshops bringing together architects and urban designers provided evidence of deficiencies in this area. We hypothesized that a design support tool (DST) focused on the issue of adaptation of mid-latitude cities to rising summer temperatures could help improve knowledge and skills of professionals in the field. We conducted a review and classification of DSTs, which highlight the tools’ features that are likely to reach this goal. To verify this, seven DSTs were selected and tested by fourteen students enrolled in a graduate-level architecture design studio. The results from this test, including an analysis of the final projects, a web-based questionnaire and two focus groups, highlighted the diversity and plurality of DSTs user needs. For these reasons, we propose a "roadmap" (RM) of the climate change adaptation to guide practitioners through the design of a project adapted to higher summer temperatures. It includes two parts: the first aims to improve the practitioners understanding of the key issues of climate change adaptation through a graphical and systemic organization of knowledge. The second seeks to target and prioritize DSTs that enable practitioners to acquire or enhance their knowledge on a self-learning basis. Eight individual interviews with professionals working within the CMQ territory were conducted to verify the RM goals achievement. The main results confirm : i) the RM ability to improve the practitioners understanding, ii) the interest of practitioners for the RM formula based on self-learning and iii) the presence of the qualities sought by the DSTs users within the RM.

L'urbanisation intense engendrée par le développement des villes a profondément transformé les milieux naturels, influant directement sur l'état de l'atmosphère située à proximité. Outre la formation bien connue de l'îlot de chaleur urbain, caractérisé par des températures plus élevées dans les zones urbaines que les zones rurales environnantes, la ville présente également la capacité de modifier la convection et les précipitations. Durant les situations propices, un renforcement de ces phénomènes peut être constaté au-dessus et en aval de la zone urbanisée, en fonction du vent dominant. Afin d'améliorer la modélisation de ces interactions ville-atmosphère et d'accroître leur anticipation, l'étude des impacts de l'urbanisation sur les précipitations et la compréhension des mécanismes associés s'avère essentielle.Cette thèse s'est appuyée sur plusieurs méthodes impliquant à la fois des outils d'observation et de modélisation pour étudier de manière rigoureuse l'effet de l'urbanisation de l'agglomération parisienne sur la convection et les précipitations et comprendre les processus sous-jacents. La première approche a consisté à établir une climatologie détaillée des orages sur l'Île-de-France et ses départements limitrophes entre 2010 et 2022. Les données de composites de réflectivités radar et les observations d'éclairs ont été analysées afin d'identifier les périodes de l'année et les zones les plus propices à la formation de la convection sévère sur la région parisienne. En tenant compte de la direction du vent en altitude, ces travaux ont révélé une augmentation de la fréquence des orages dans les secteurs situés au-dessus et en aval de la ville, en comparaison avec le secteur en amont.Dans la continuité de ces résultats, une seconde approche utilisant des simulations numériques a été réalisée afin de quantifier la sensibilité des précipitations à l'urbanisation. Deux configurations du modèle de recherche Meso-NH ont été mises en œuvre, l'une tenant compte de l'urbanisation parisienne et l'autre remplaçant les zones urbaines par de la végétation. L'originalité de cette thèse a résidé dans l'utilisation d'un ensemble de simulations à la résolution horizontale de 300m, permettant de prendre en compte les incertitudes numériques inhérentes à la modélisation des phénomènes orageux. Cette méthode, testée en premier lieu sur un cas de convection diurne, a montré son utilité pour estimer la significativité des résultats et analyser les processus urbains impliqués dans l'altération des précipitations. Elle a par la suite été étendue à un panel de situations convectives sur la région parisienne afin de dresser un bilan plus large des processus clés. Les analyses réalisées ont permis de montrer qu'en raison de l'augmentation du flux de chaleur sensible en milieu urbain, les vitesses verticales en basses couches sont renforcées et la couche limite atmosphérique se développe de manière plus importante. Cela a pour conséquence d'initier ou d'accentuer la convection sur la zone urbanisée et d'augmenter les précipitations au-dessus et en aval de la ville durant les situations propices. Ces travaux apportent de nouvelles perspectives quant à l'utilisation d'ensembles à l'échelle horizontale hectométrique pour l'étude des phénomènes complexes tels que les orages et leur interaction avec les surfaces urbanisées
The rapid urbanisation that has accompanied the development of cities has profoundly transformed natural environments, exerting a direct influence on the atmosphere in the vicinity. In addition to the well-known phenomenon of the urban heat island, characterised by higher temperatures in urban areas than in the surrounding rural areas, cities also have the capacity to modify convection and precipitation. In favourable situations, these phenomena can be reinforced over and downwind of the urbanised area, depending on the prevailing wind. To improve the modelling of these urban-atmosphere interactions and improve their anticipation, it is essential to study the impact of urbanisation on precipitation and understand the mechanisms involved.This thesis is based on multiple approaches, integrating observational and modelling tools, to conduct a comprehensive study of the impact of urbanisation on convection and precipitation in the Paris region. The first step involved establishing a climatology of thunderstorms over the Île-de-France region and its neighbouring departments between 2010 and 2022. Data from the French radar mosaic and lightning observations were analysed in order to identify the periods of the year and the zones most affected by severe convection in the Paris region. The direction of the mid-altitude wind was considered in this work, which demonstrated an increase in thunderstorm frequency in the sectors over and downwind of the city compared to the upwind sector.Subsequently, a second step involved the conduct of numerical simulations to ascertain the sensitivity of precipitation to urbanisation. Two configurations of the Meso-NH research model were implemented, one accounting for the urbanisation of Paris and the other replacing urban areas with vegetation. The originality of this thesis lies in the usage of a set of simulations with a horizontal resolution of 300m, which allowed for the numerical uncertainties inherent in the modelling of thunderstorm phenomena to be taken into account. This approach, initially tested on a case of diurnal convection, demonstrated its utility for estimating the significance of the results and analysing the urban processes involved in the alteration of precipitation. The method was then extended to a range of convective situations over the Paris region in order to provide a broader overview of the key processes. The analysis carried out showed that due to the increase of sensible heat flux in the urban environment, the vertical velocities in the lower layers are strengthened, and the boundary layer is thicker. This has the effect of triggering convection over the urbanised area and increasing precipitation over or downwind of the city during favourable situations. This work provides new perspectives on the use of ensembles on a horizontal hectometric scale to study complex phenomena such as thunderstorms and their interaction with urbanised surfaces

L'Ilot de Chaleur Urbain (ICU) est l'un des phénomènes du changement climatique les plus documentés. Il est le résultat de températures plus élevées dans le centre des villes que dans leurs banlieues ou les zones rurales alentour et peut avoir des conséquences néfastes sur les habitants des villes, notamment au niveau de la qualité de l'air, la consommation d'énergie, la santé publique et même le taux de mortalité. À Beyrouth, capitale du Liban, la littérature scientifique existante dénote un déficit de recherche sur ce sujet. L’objectif de cette thèse est donc d'étudier l'intensité de l'ICU à Beyrouth, d'identifier les mesures les plus appropriées susceptibles d'en alléger les effets d'un point de vue technique, d'en évaluer les conséquences sur les politiques d'urbanisme et de faire des propositions pour la planification urbaine et la conception des bâtiments à Beyrouth. Dans cette thèse, l'ICU à Beyrouth a été étudié à l'aide du modèle Town Energy Balance (TEB), outil de modélisation servant à calculer les échanges d'énergie et d'eau entre les villes et l'atmosphère, développé par Météo France (Masson, 2000). TEB est inclus dans le système de modélisation des surfaces continentales SURFEX. SURFEX est une contraction de « Surface Externalisée » et c'est un code qui modélise les processus d'échange d'énergie entre l'atmosphère et les surfaces urbaines. Des simulations ont été effectuées à Beyrouth durant une journée, en hiver, le 1er janvier de 00:00 UTC (soit 02:00 heure locale) à 23:00 UTC et une journée, en été, le 1er juillet de 00:00 UTC à 23:00 UTC à des intervalles d'une heure. En été, des écarts significatifs allant jusqu'à 6°C ont été enregistrés pour les températures de canyon. Typiquement, les températures les plus élevées ont été enregistrées dans les zones à forte densité de construction où la part de surfaces travaillées par l'homme est la plus grande et où on a mesuré les albédos les plus bas (généralement 0.2). En hiver, les écarts de température ont été moins significatifs avec un différentiel de 1°C entre les zones à forte densité de construction et les espaces naturels. On en a déduit que les zones avec une grande proportion de végétations ont un rôle réfrigérant à Beyrouth. De plus, nous avons mesuré un écart significatif dans la consommation d'énergie pour la climatisation en été dans différentes parties de Beyrouth ; les simulations ont déterminé la demande requise d'énergie à 50 W/m2 dans les quartiers caractérisés par une grande proportion de jardins et jusqu'à 800 W/m2 dans les quartiers à forte densité de construction. En hiver également, les simulations ont montré des écarts importants au niveau de la demande d'énergie pour le chauffage dans différents quartiers de Beyrouth variant de 20 à 300 W/m2. Six scénarios ont été modélisés sur TEB et ils ont indiqué que l'augmentation de la surface des végétations et l'augmentation de l'albédo des toits produisaient les effets de refroidissement les plus notables. Cette thèse a mis en évidence des opportunités pour améliorer les lois de l'Urbanisme et le Code de la Construction au Liban pour une meilleure prise en compte des aspects microclimatiques urbains et recommande la mise en place de stratégies pour le développement d'espaces verts urbains et pour l'optimisation du refroidissement par les toits. Cette thèse a donc contribué à une meilleure compréhension de l'environnement urbain de la ville de Beyrouth et des paramètres urbains pouvant avoir le plus grand impact sur la réduction des effets de l'ICU. Ce faisant, cette étude a préparé le terrain pour des travaux plus poussés en vue de réduire les effets de l'ICU à Beyrouth dans le but de créer un environnement confortable et sain pour ses habitants et pour les générations futures
The urban heat island (UHI) is one of the more commonly documented phenomena of climate change. It is related to higher urban temperatures in the city centers as compared to the surrounding rural or suburban areas and can lead to unpleasant effects on urban dwellers not least of all on air quality, energy consumption levels, human health, and even mortality rates. In Beirut, the capital city of Lebanon, the literature clearly points to a lack of research on this topic. In addition, there is no evidence that there is a systematic transfer of urban climatic knowledge between concerned stakeholders like urban planning and environmental authorities which is cause for concern given the ever-increasing worldwide attention being given to climate change adaptation and mitigation measures and sustainable city developments. The objective of this research is to therefore investigate the intensity of UHI in Beirut, to identify most suitable measures to alleviate the effects of UHI from a technical perspective, to assess the implications on urban planning processes and to accordingly find opportunities for planning and design practices in Beirut. Beirut is a coastal city that sits on a peninsula that extends westward into the Mediterranean Sea. It covers a surface area of about 20 square kilometers, has a population of approximately 500,000 inhabitants, with a very high population density of about 21,000 inhabitants / km2.The UHI in Beirut was investigated using the Town Energy Balance (TEB) urban surface exchange modeling scheme developed by Météo France (Masson, 2000). TEB is included in the SURFEX land-surface modeling system. SURFEX means “surface externalisée” and it is a code that represents the energy exchange processes that occur between the atmosphere and the urban surfaces. Simulations were accordingly run across Beirut using TEB for 1 day during the winter season on 1 January, from 00:00 UTC (equivalent to 2:00AM local standard time) to 23:00 UTC, and 1 day during the summer season on 1 July from 00:00 UTC to 23:00 UTC with one hour time steps or one hour output results. During the summer significant variations of up to 6oC were found for canyon temperatures whereas areas characterized by dense urban fabrics had higher temperatures typically due to the larger fraction of man-made as opposed to natural surfaces and due to the lower albedo values (generally 0.2). During the winter, temperature variations were not as significant, differing by up to 1oC between aforementioned areas across Beirut. Therefore areas with high garden fractions were found to play an important cooling effect in the simulations for Beirut. In addition, a significant variation in cooling energy usage was found during the summer across Beirut where simulations showed energy demands as low as 50 W/m2 in areas characterized by higher garden fractions whereas simulations were much higher, up to 800 W/m2, in areas with dense urban fabrics. In the summer heating energy demands were also significant ranging from as low as 20-300 W/m2 across Beirut. Six scenarios were also run on TEB which showed that increasing the albedo of roofs and the fraction of gardens had the most noteworthy cooling effects. This research found that there are opportunities for improvement of the Urban Planning Law and the Building Code of Lebanon for better consideration of the urban microclimatic issues and recommended emphasis on urban greening strategies and cool roofing strategies. this thesis contributed to a better understanding of the urban environment of the city of Beirut and the respective urban parameters that have the most significant impact on reducing some of the impacts of the urban heat island phenomenon. In doing so, this research has paved the way for further work on reducing the UHI effect in Beirut, with the ultimate aim of creating a comfortable and safe environment for its residents, and future generations

Le milieu urbain est à l'origine de processus radiatifs, thermiques, dynamiques et hydriques qui modifient le climat de la ville. La couche superficielle du sol, avec la présence plus ou moins importante de surfaces végétales ou d'eau, les activités humaines qui induisent des rejets de chaleur et de polluants, et la structure urbaine, avec des matériaux de construction et une certaine morphologie du cadre bâti, sont les principaux facteurs de cette modification. Le bilan d'énergie thermique permet d'appréhender la majorité des perturbations générées par la ville. A l'aide du schéma Town Energy Balance, développé par Météo-France pour paramétrer les échanges en énergie et en eau entre les surfaces bâties et l'atmosphère, nous avons effectué des tests de sensibilité du bilan d'énergie à différents facteurs. Ces facteurs appartiennent à cinq domaines d'actions : le bâtiment, l'espace public, l'organisation urbaine, les activités industrielles et les transports. Nos différentes simulations ont permis de confirmer le rôle prédominant des paramètres radiatifs dans le bilan d'énergie de la ville en été. Durant l'hiver, ce sont d'autres paramètres thermiques (isolation) qui ont la plus grande influence. Les collectivités territoriales françaises ont à leur disposition plusieurs outils et moyens pour agir en faveur de leur environnement climatique et intégrer des facteurs influant sur le climat urbain : leurs domaines de compétence directe (voirie, bâtiments communaux, espaces verts, etc.), les documents stratégiques d'orientation (SCOT et PLU), les procédures d'aménagement (ZAC et lotissement), l'incitation et l'information de leurs citoyens et de leurs services (Agenda 21 local, Plan Climat Territorial, Approche Environnementale de l'Urbanisme). Elles ne peuvent cependant pas agir avec une liberté suffisante, compte tenu des limites contraignantes entre droit de l'urbanisme et droit de la construction et de l'habitat

Dans le contexte du changement climatique, la chaleur est, depuis le début des années 2000, une préoccupation grandissante, d’abord en tant qu’enjeu sanitaire puis comme problématique affectant la qualité de vie des citoyens. Au Québec, le concept d’îlot de chaleur urbain, issu de la climatologie urbaine, a graduellement émergé dans le discours des autorités et de certains acteurs de l’aménagement. Or, on constate l’existence d’un certain décalage entre les connaissances scientifiques et l’interprétation qu’en font les urbanistes. Dans le cadre de ce mémoire, on a tenté d’identifier les facteurs explicatifs de ce décalage en s’intéressant au processus d’acquisition des connaissances des urbanistes québécois. Par le biais d’entretiens réalisés auprès des principaux acteurs ayant contribué à l’émergence de l’ICU au Québec, on a été en mesure d’identifier les éléments ayant entraîné certaines distorsions des connaissances. L’absence d’interdisciplinarité entre la climatologie urbaine et l’urbanisme tout au long du processus d’acquisition des connaissances ainsi qu’une interprétation tronquée de la carte des températures de surface expliquent principalement la nature du décalage observé.
In the context of current debates on climate change, heat has become a growing concern since the early 2000s, as it impacts people’s health and quality of life. As an element of urban climatology, the concept of urban heat islands emerged as a standard reference used by a number of Quebec scholars and practitioners in environmental management. However, there appears to be certain discrepancies between our current scientific knowledge and its interpretation by urban planners. The objective of this thesis is to better understand the factors that explain this discrepancy, through a study of knowledge acquisition among Quebec urban planners. Using a series of interviews with key actors in the emerging field of UHI’s in Quebec, it has been possible to identify the elements that caused distortions in knowledge transfer. Generally, the lack of interdisciplinarity in the areas of urban climatology and planning throughout the knowledge acquisition process, as well as a partial understanding of the surface temperature maps, help explain the nature of these discrepancies.

Ce chapitre est consacré à l'étude des tissus urbains (rues, îlots, parcellaire et typo-morphologie bâtie). Il analyse les éléments caractéristiques de la composition des quartiers à travers la description des espaces bâtis et l’analyse des constructions en termes de forme (hauteur, alignement, disposition) et de fonction (habitat individuel ou collectif, commerces, mixte).