Vers une méthodologie expérimentale pour l’évaluation du confort thermique extérieur, application au campus de l’ESTP à Cachan

La surchauffe urbaine est actuellement une question dominante en urbanisme. L’un des aspects d’étude concerne son impact sur les usagers dans les espaces urbains ouvert, en particulier la contrainte thermique estimée à l’aide d’indices de confort thermique [1]. Pour évaluer ces impacts, il est nécessaire de caractériser les conditions microclimatiques, ce qui peut être accompli par simulation [2] mais aussi par des mesures physiques [3]. Le campus de Cachan se positionne comme un exemple de quartier urbain engagé dans la transformation de ses huit hectares en un vaste laboratoire naturel. L’objectif de cette étude consiste d’abord à évaluer le confort thermique à partir de données expérimentales recueillies puis à étudier les enquêtes avec usagers sur le site de l’ESTP Cachan. Pour ce faire, les deux indices de confort thermique extérieur seront comparés, à savoir UTCI et PET [4,5]. Ils reposent sur différentes approches pour caractériser la sensation et l’inconfort thermique, en prenant en compte des facteurs métaboliques, vestimentaires et des limites physiologiques. Enfin un travail de comparaison des indices est proposé, afin de mettre en évidence leur sensibilité aux conditions physiques mesurées. Le dispositif expérimental comprend une centrale météorologique installée sur le toit du bâtiment du centre de recherche de l’ESTP, ainsi qu’une station de mesure microclimatiques. La position de la station de mesure a été choisies en fonction des flux de passage et d’activités des usagers avec des variations de revêtements de voiries et d’expositions par rapport aux bâtiments existants. Ce cas d’étude se démarque par la diversité des points de mesures et des conditions rencontrées : couloir d’air, effet de canyon thermique, et trois types de revêtements. Ainsi il offre un regard sur la question microclimatique à l’échelle de l’usager, et sur la différence et la complémentarité des indices de conforts utilisés. L’acquisition de données pendant la période caniculaire de l’été 2022, a mis en évidence des niveaux de stress thermique très élevés, avec notamment un indice UTCI dépassant les 38∘^{\circ}C notamment aux points bitumeux et un PET important. [1] Wang Y, de Groot R, Bakker F, Wörtche H, Leemans R. Thermal comfort in urban green spaces: a survey on a Dutch university campus. Int J Biometeorol. 2018;62(6):945-954. DOI: https://doi.org/10.1007/s00484-016-1193-0 [2] Nady, R. & Ragheb, R. (2022). Evaluation of thermal comfort and urban heat island through cool paving materials using ENVI-Met. Ain Shams Engineering Journal. DOI: https://doi.org/13. %2010.1016/j.asej.2021.10.004 [3] Grosdemouge, Virginie, Proposition d’indicateurs de confort thermique et estimation de la température radiante moyenne en milieu urbain tropical. Contribution à la méthode nationale d’évaluation des EcoQuartiers, Thèse de doctorat Physique du bâtiment et génie urbain La Réunion 2020, supervisé par Garde, François et David, Mathieu. http://www.theses.fr/2020LARE0033 [4] Jendritzky, G., de Dear, R. & Havenith, G. UTCI—Why another thermal index? Int J Biometeorol 56, 421–428 (2012). DOI: https://doi.org/10.1007/s00484-011-0513-7 [5] Höpe P., The physiological equivalent temperature – a universal index for the biometeorological assessment of the thermal environment Int J Biometeorol (1999) 43:71–75