Optimisation du contrôle du vent dans les espaces urbains sous climat humide

Abstract

A l’échelle d’une entité urbaine, les préoccupations liées au phénomène vent sont relatives au contrôle des effets aérodynamiques dans les espaces extérieurs qui affectent le confort du piéton, le potentiel de la ventilation de renouvellement de l’air et de refroidissement des bâtiments et la dispersion des polluants. Dans ce travail de thèse, nous avons abordé la problématique qui souligne les interactions entre les paramètres géométriques de l’espace urbain (profil urbain), la ventilation urbaine et son contrôle. L’objectif principal de cette étude consiste à proposer un guide méthodologique qui permet le contrôle du vent dans les espaces extérieurs principalement dans le contexte humide où le vent est une donnée essentielle avec laquelle il faut composer. A savoir qu’il ne s’agit pas tant de fournir un guide précis autant qu’il est d’offrir les éléments clés pour évaluation et qui peuvent contribuer à l'amélioration de la qualité aéraulique dans les zones urbaines. Cette méthodologie est formulée sous forme d’indicateurs géométriques déduits de l’étude de la relation géométrie urbaine – vent. Il s’agit d’identifier les paramètres urbains géométriques les plus déterminants sur le comportement des flux d’air en milieu urbain. Par la suite, optimiser ces paramètres en s’appuyant sur la simulation numérique. Plusieurs préoccupations apparaissant liées à cette problématique à savoir : quels profils urbains choisir, quelle orientation préférer, quelle forme de bâtiment adopter ?. L’étude a été menée sur un cas d’étude à la ville de Jijel contenant une variété de configurations spatiales des bâtiments offrant des prospects variés de l’espace extérieur. L’évaluation microclimatique a été faite par investigation (mesure in situ) pour les deux périodes froide et chaude et par simulation numérique (logiciel ENVI-met V4.3.0). Cet outil très important a permis d’améliorer les caractéristiques géométriques des espaces en proposant des profils urbains H/w variés associés à des angles d’incidence du vent variés selon les orientations N-O, N-E, et d’élargir le choix à travers des scénarios différents. La comparaison entre les scénarios permet de faire ressortir la performance de chaque profil. Les résultats indiquent que le profil urbain influence le potentiel de la ventilation extérieure. Les dimensions de l’espace entre bâtiments affectaient d’une manière significative la distribution de la pression du vent sur les différentes façades en fonction de la direction du vent. L’effet de la hauteur sur le vent était remarquable non seulement pour le profil régulier, mais aussi pour le profil urbain asymétrique. Aussi, l’orientation du bâti par rapport à la direction du vent est au même titre déterminant, puisqu’elle conduit à l’amplification ou la diminution du potentiel de la ventilation.