Book Description
Les grandes villes, en période estivale, développent de plus en plus fréquemment certains problèmes liés au phénomène d'ilot de chaleur urbain, comme les pics de pollution et la surconsommation énergétique due à la climatisation. La minéralisation des villes, en remplaçant la végétation et les zones humides par du béton et de l'asphalte contribue à ces nuisances. Notre objectif est alors de déterminer l'impact de la végétation et des bassins ou jets d'eau sur le microclimat urbain et sur les situations de confort thermique ressenties par un individu. Cette étude fait appel aux techniques de modélisation numérique. Dans la première partie, une importante synthèse bibliographique permet de faire le point sur des domaines aussi variés que la micro climatologie urbaine, la simulation, l'urbanisme, l'arboriculture et le confort thermique en espace extérieur. Ces informations sont utiles lors de la mise en œuvre et de l'interprétation des simulations envisagées. Dans la deuxième partie, nous détaillons la réalisation d'un couplage thermo-aéraulique, base sur deux outils numériques, Solène (logiciel d'ensoleillement et de thermique développe par le cerma) et n3s (code de mécanique des fluides, développé par EDF). Ce couplage nécessite le développement de programmes spécifiques et de procédures d'interfaçage. Des éléments de validation sur des études de cas référencées, ainsi qu'une comparaison avec des mesures in-situ sont présents. L'application de cette démarche a une étude de cas urbaine, la place du millénaire du quartier Antigone à Montpellier, permet d'analyser l'impact de la végétation sur le microclimat urbain et les conditions de confort en espace extérieur. La comparaison de trois situations, l'une sans végétation, l'autre avec la végétation actuelle et la dernière avec une végétation à taille adulte, démontre une évolution notable au cours des années des conditions microclimatiques et une amélioration sensible des situations de confort.
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LES GRANDES VILLES, EN PERIODE ESTIVALE, DEVELOPPENT DE PLUS EN PLUS FREQUEMMENT CERTAINS PROBLEMES LIES AU PHENOMENES D'ILOT DE CHALEUR URBAIN, COMME LES PICS DE POLLUTION ET LA SURCONSOMMATION ENERGETIQUE DUE A LA CLIMATISATION. LA MINERALISATION DES VILLES, EN REMPLACANT LA VEGETATION ET LES ZONES HUMIDES PAR DU BETON ET DE L'ASPHALTE CONTRIBUE A CES NUISANCES. NOTRE OBJECTIF EST ALORS DE DETERMINER L'IMPACT DE LA VEGETATION ET DES BASSINS OU JETS D'EAU SUR LE MICROCLIMAT URBAIN ET SUR LES SITUATIONS DE CONFORT THERMIQUE RESSENTIES PAR UN INDIVIDU. CETTE ETUDE FAIT APPEL AUX TECHNIQUES DE MODELISATION NUMERIQUE. DANS LA PREMIERE PARTIE, UNE IMPORTANTE SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE PERMET DE FAIRE LE POINT SUR DES DOMAINES AUSSI VARIES QUE LA MICROCLIMATOLOGIE URBAINE, LA SIMULATION, L'URBANISME, L'ARBORICULTURE ET LE CONFORT THERMIQUE EN ESPACE EXTERIEUR. CES INFORMATIONS SONT UTILES LORS DE LA MISE EN UVRE ET DE L'INTERPRETATION DES SIMULATIONS ENVISAGEES. DANS LA DEUXIEME PARTIE, NOUS DETAILLONS LA REALISATION D'UN COUPLAGE THERMO-AERAULIQUE, BASE SUR DEUX OUTILS NUMERIQUES, SOLENE (LOGICIEL D'ENSOLEILLEMENT ET DE THERMIQUE DEVELOPPE PAR LE CERMA) ET N3S (CODE DE MECANIQUE DES FLUIDES, DEVELOPPE PAR EDF). CE COUPLAGE NECESSITE LE DEVELOPPEMENT DE PROGRAMMES SPECIFIQUES ET DE PROCEDURES D'INTERFACAGE. DES ELEMENTS DE VALIDATION SUR DES ETUDES DE CAS REFERENCEES, AINSI QU'UNE COMPARAISON AVEC DES MESURES IN-SITU SONT PRESENTES. L'APPLICATION DE CETTE DEMARCHE A UNE ETUDE DE CAS URBAINE, LA PLACE DU MILLENAIRE DU QUARTIER ANTIGONE A MONTPELLIER, PERMET D'ANALYSER L'IMPACT DE LA VEGETATION SUR LE MICROCLIMAT URBAIN ET LES CONDITIONS DE CONFORT EN ESPACE EXTERIEUR. LA COMPARAISON DE TROIS SITUATIONS, L'UNE SANS VEGETATION, L'AUTRE AVEC LA VEGETATION ACTUELLE ET LA DERNIERE AVEC UNE VEGETATION A TAILLE ADULTE, DEMONTRE UNE EVOLUTION NOTABLE AU COURS DE ANNEES DES CONDITIONS MICROCLIMATIQUES ET UNE AMELIORATION SENSIBLE DES SITUATIONS DE CONFORT.
Author: Benoit Beckers Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 1118614364 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 299
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Increasing urbanization throughout the world, the depletion of fossil fuels and concerns about global warming have transformed the city into a physical problem of prime importance. This book proposes a multi-disciplinary and systematic approach concerning specialities as different as meteorology, geography, architecture and urban engineering systems, all surrounding the essential problem of solar radiation. It collects the points of view of 18 specialists from around the world on the interaction between solar energy and constructions, combining territorial, urban and architectural scales to better regulate energetic efficiency and light comfort for the sustainable city. The main subjects covered are: measures and models of solar irradiance (satellite observations, territorial and urban ground measurements, sky models, satellite data and urban mock-up), radiative contribution to the urban climate (local heat balance, radiative-aerodynamics coupling, evapotranspiration, Urban Heat Island), light and heat modeling (climate-based daylight modeling, geometrical models of the city, solar radiation modeling for urban environments, thermal simulation methods and algorithms) and urban planning, with special considerations for solar potential, solar impact and daylight rights in the temperate, northern and tropical climates, and the requirement of urban solar regulation. Contents 1. The Odyssey of Remote Sensing from Space: Half a Century of Satellites for Earth Observations, Théo Pirard. 2. Territorial and Urban Measurements, Marius Paulescu and Viorel Badescu. 3. Sky Luminance Models, Matej Kobav and Grega Bizjak. 4. Satellite Images Applied to Surface Solar Radiation Estimation, Bella Espinar and Philippe Blanc. 5. Worldwide Aspects of Solar Radiation Impact, Benoit Beckers. 6. Local Energy Balance, Pierre Kastendeuch. 7. Evapotranspiration, Marjorie Musy. 8. Multiscale Daylight Modeling for Urban Environments, John Mardaljevic and George Janes. 9. Geometrical Models of the City, Daniel G. Aliaga. 10. Radiative Simulation Methods, Pierre Beckers and Benoit Beckers. 11. Radiation Modeling Using the Finite Element Method, Tom van Eekelen. 12. Dense Cities in the Tropical Zone, Edward Ng. 13. Dense Cities in Temperate Climates: Solar and Daylight Rights, Guedi Capeluto. 14. Solar Potential and Solar Impact, Frédéric Monette and Benoit Beckers. Appendix 1. Table of Europe’s Platforms (Micro- and Minisatellites) for Earth Observations, Théo Pirard. Appendix 2. Commercial Operators of Earth Observation (EO) Satellites (as of January 1, 2012), Théo Pirard. Appendix 3. Earth’s Annual Global Mean Energy Budget, Benoit Beckers.
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Cette thèse traite la modélisation numérique des phénomènes physiques du microclimat urbain. Ses objectifs sont, d'une part, le développement de connaissances relatives à la microclimatologie urbaine avec, notamment, la présence d'eau et de végétation en milieu urbain et, d'autre part, la mise au point de modèles mathématiques des bassins d'eau et de végétation. Nous proposons également une méthodologie de couplage des modèles intégrés dans deux outils de simulation à savoir SOLENE (développé par le CERMA) et FLUENT. Le modèle final proposé est basé sur la résolution numérique des systèmes d'équations aux dérivées partielles qui décrivent les phénomènes de transfert de quantité de mouvement, d'énergie et de masse en tenant compte de l'humidité et du rayonnement. L'application de ce modèle pour la simulation d'un ensemble urbain, le square Fleuriot à Nantes, a permis d'estimer l'effet d'un bassin d'eau et des arbres sur le microclimat urbain et sur les conditions de confort thermique.
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La végétation influence le climat urbain de l'échelle de la rue à l'échelle de la ville. Les arbres de rue, en particulier, constituent une technique alternative à l'atténuation de l'îlot de chaleur urbain et à l'amélioration du confort thermique. Ils modifient les bilans radiatif et énergétique en interceptant et absorbant une partie du rayonnement solaire incident, créent de l'ombre, augmentent l'humidité relative de l'air par évapotranspiration et modifient également les écoulements d'air dans le canyon urbain. Le modèle TEB est un des rares modèles de climat urbain prenant en compte la végétation. Il intègre des paramétrisations dédiées à la végétation basse dans les canyons urbains et aux toitures végétalisées, et peut représenter les interactions de petite échelle entre les surfaces minéralisées, la végétation et l'atmosphère. Dans le cadre de cette thèse, une paramétrisation a été implémentée dans TEB pour modéliser les aspects radiatifs, énergétiques et aérauliques liés à la présence d'arbres de rue dans l'espace urbain. Une canopée arborée explicite a été intégrée dans le canyon urbain au-dessus de la chaussée et des jardins. Le modèle ISBA est utilisé pour représenter les strates haute et basse de la végétation. Les calculs radiatifs du modèle TEB ont été modifiés afin de prendre en compte les effets d'ombrage et d'atténuation du rayonnement solaire et IR liés à la présence de cette canopée, et les interactions IR entre l'ensemble des éléments urbains du canyon. Une évaluation du bilan radiatif a été réalisée grâce à une comparaison avec le modèle architectural d'ensoleillement à haute résolution SOLENE, sur la base de simulations de canyons urbains idéalisés et pour différentes configurations d'arbres de rue. Les flux d'énergie calculés par ISBA selon l'approche \textit{big leaf} ont ensuite été désagrégés entre les contributions de la végétation haute et basse. Les flux des arbres ont été redistribués sur la verticale de façon à modifier le microclimat à hauteur réaliste vis-à-vis de la position de la canopée arborée. Un effet de traînée lié à la présence de la canopée arborée a été intégré dans les équations de quantité de mouvement et d'énergie cinétique turbulente résolues par la paramétrisation de couche limite de surface de TEB pour le volume d'air au sein du canyon. Une évaluation en cas réel de cette nouvelle version du modèle a été conduite sur un site expérimental, à savoir une cour semi-fermée aménagée avec des arbres et où ont été collectées différentes variables microclimatiques. Les résultats montrent des améliorations considérables quant à la modélisation des températures de surface des murs et du sol, de la température de l'air sous la canopée arborée, et de la vitesse du vent. Ces implémentations visent à simuler de façon plus réaliste différentes stratégies d'adaptation par la végétalisation et d'évaluer leurs performances sur l'atténuation de l'îlot de chaleur urbain, le confort thermique, et la consommation d'énergie des bâtiments.
Author: Massimo Palme Publisher: Springer Nature ISBN: 3030654214 Category : Architecture Languages : en Pages : 560
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This book discusses urban microclimate and heat-related risks in urban areas, brought on by the combination of global climate change effects and local modification of climate determined by extensive urbanization such as the ‘Urban heat island’ phenomenon. This matter is relevant to almost all urbanized areas in the world, where the increase of urban population and air temperature is expected to endanger both the overall health of the population and the energy supply for the functioning of urban systems. The book details the inter-relationship between urban morphology, microclimate and building energy performance and presents a multidisciplinary approach that brings together Urban Climatology, Engineering and Architectural knowledge to support the development of reliable models and tools for research and practice. This book is a useful tool for architects and building energy modelers, urban planners and geographers who need a practical guide to realize basic urban microclimate simulation for use in both academic research and planning practice.
Author: Stephen Emmitt Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 1405146796 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 728
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The five volume series, Barry's Construction of Buildings,has been established as a standard text on building technology formany years. However, a substantial update has long been required,and while doing this the opportunity has been taken to reduce fivevolumes to two in a more user-friendly format. The introductory volume covers domestic construction and bringstogether material from volumes 1, 2 and part of 5. The extensiverevision includes modern concepts on site assembly, environmentalissues and safety, and features further reading.
Author: Ripudaman Singh Publisher: CRC Press ISBN: 9780367502485 Category : Languages : en Pages : 0
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Re-envisioning Remote Sensing Applications: Perspectives from Developing Countries aims at discussing varied applications of remote sensing, with respect to upcoming technologies with varied themes like agricultural, soil and land degradation studies, hydrology, microclimates and climate change, land-use/land cover analysis, and so forth.
Author: Hugo Priemus Publisher: Routledge ISBN: 1134923465 Category : Architecture Languages : en Pages : 244
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Climate change has demonstrated, perhaps more than any other environmental concerns, the complexities of the human-nature interrelationship and the need for embedding a far greater environmental consciousness into our social values and norms. A drastic reduction in global greenhouse gas emissions requires a transition to low carbon cities. This demands a better understanding of the interactions between social, technical, and spatial processes which constitute cities. The aim of this book is to explore these interactions and urge urban planners and other built environment professionals to revisit some of their traditional concepts, methods, and ways of thinking about what constitutes a ‘good’ city and according to whose priorities. The book brings together nine contributions ranging from broad overviews to sector-specific analysis, paying particular attention to the role of urban planning. Contributors cover climate change mitigation and adaptation, deal with different scales of analysis ranging from international and European to national and city perspectives, and discuss a range of policy sectors including housing, transport, energy, sea level rise as well as pathways for climate policy implementation. The diversity of the contributions is itself a reflection of the multitude of climate change concerns that preoccupy researchers, policy makers and practitioners. This book was published as a special issue of European Planning Studies.
Author: Davoudi, Simin Publisher: Policy Press ISBN: 1447323378 Category : Political Science Languages : en Pages : 308
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With more than half the world’s population now living in urban areas, ‘fairness’ and ‘justice’ within the city are key concepts in contemporary political debate. This book examines the theory and practice of justice in and of the city through a multi-disciplinary collaboration, which draws on a wide range of expertise. By bringing diverse disciplinary and theoretical perspectives into conversation with each other to explore the (in) justices in urban environment, education, mobility and participation the book makes a significant contribution to our understanding of justice and fairness in and of the city. It will be a valuable resource for academic researchers and students across a range of disciplines including urban and environmental studies, geography, planning, education, ethics and politics.
Author: Jérôme Vinet
Author: JEROME.. VINET
Author: Benoit Beckers
Author: Mirela Robitu
Author: Emilie Redon
Author: Massimo Palme
Author: Stephen Emmitt
Author: Ripudaman Singh
Author: Hugo Priemus
Author: Davoudi, Simin