Analyse numérique des flux radiatifs permettant de calculer la température moyenne radiante d’un piéton dans une rue canyon en été

A l’heure où les villes accueillent une population croissante, le phénomène d’Ilot de Chaleur Urbain (ICU) exacerbé par le réchauffement climatique recueille un intérêt croissant. L’augmentation de l’albédo (proportion du rayonnement solaire réfléchi) sur les différentes surfaces de la rue est une des solutions qui permet de réduire les températures de surface. Largement étudié dans la littérature scientifique, cette solution est considérée comme un moyen efficace d’atténuation des ICU. Toutefois, le rayonnement solaire réfléchi sur les parois des rues à fort albédo peut aussi diminuer le confort thermique du piéton. Un modèle numérique de microclimat urbain à l’échelle de la rue est en cours de développement sur COMSOL Multiphysics 6.1. Un calcul radiatif du rayonnement solaire est réalisé sur une rue canyon en 3D. Un bilan thermique est résolu à la surface d’une rue canyon en 2D en prenant en compte le rayonnement solaire et ambiant, le flux conductif dans les parois ainsi que les transferts convectifs à la surface. L’influence de l’albédo du sol et des murs de la rue canyon est évaluée à partir du calcul de la température moyenne radiante (Tmrt) au niveau du piéton au centre de la rue canyon représentée en 3D. Cette température représente les échanges radiatifs provenant de plusieurs contributions (rayonnement solaire direct, solaire réfléchi, ambiant émis par les surfaces etc...) entre un corps humain et un environnement donné. La Tmrt est l’un des paramètres influençant le plus le confort thermique du piéton en extérieur. Une augmentation de l’albédo dans la rue tend à augmenter le rayonnement solaire réfléchi sur le piéton. Cependant, l’augmentation de l’albédo permet aussi de diminuer la température de surface des différentes parois, et donc, de réduire le rayonnement ambiant de la rue sur le piéton. Cette étude quantifie ces deux contributions radiatives sur le calcul de la Tmrt. Cette étude est réalisée à partir d’une simulation sur plusieurs jours d’été dans une rue canyon type.

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