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Thibaut FILLIOL
Mémoire de Master 1
Année universitaire 2014-2015
Mise au point d'une méthode de mesure des
indices de confort
Etude menée sur la ville de
Strasbourg
Université de Strasbourg
Faculté de Géographie et
d'aménagement du territoire
Master Géographie
environnementale
Sous la direction de : Georges Najjar & Pierre Kastendeuch
Autres membres du jury : Christophe Enaux (responsable du Master)
et Pascal Handschumacher
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Remerciements
Pour commencer, je tenais à adresser mes remerciements au
directeur du laboratoire ICUBE, Mr. Michel de Mathelin, sans qui ce travail de
mémoire n'aurait pu avoir lieu.
Je remercie également mes deux maîtres de stage, Mr.
Georges Najjar et Mr. Pierre Kastendeuch, pour leur aide précieuse et
leur implication dans le travail mené, ainsi que toute l'équipe
TRIO du laboratoire ICUBE, plus particulièrement Mr. Raphael Luhahe et
Mr. Jérôme Colin.
Mention spéciale à notre « couteau suisse
», Mr. Francis Bruckmann, notamment pour la construction du dispositif de
mesures mobiles.
J'adresse également mes remerciements à Nathalia
Phillips, camarade de M2, pour son aide à la fois sur le terrain et en
dehors. Cela a rendu l'élaboration du mémoire plus conviviale.
Enfin, je remercie tous les étudiants de Licence 3 ayant
participé aux premières mesures de ce travail, ainsi qu'à
ma famille et à mes amis pour leurs précieuses relectures.
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Résumé - Abstract
Dans un contexte actuel d'urbanisation croissante et de
changement climatique, le confort thermique apparait comme une des clés
prenant de plus en plus d'importance au sein des espaces urbains et publics.
Cette problématique s'établit dans le cadre de la climatologie
urbaine, qui a d'ores et déjà permis d'isoler la
végétation comme un facteur bénéfique non
négligeable pour lutter contre les fortes chaleurs en
agglomération. Mais qu'en est-il des espaces aquatiques encore trop peu
exploités ou de la morphologie urbaine ? La bioclimatologie suscite un
intérêt récent, essentiellement depuis
l'évènement caniculaire de 2003. Elle s'intéresse
notamment aux interactions homme/climat par l'intermédiaire d'indices de
confort. Ces indices nécessitent l'acquisition de nombreux appareils de
mesure et d'une stratégie expérimentale précise, mise au
point dans ce travail, mais malheureusement trop peu présente au sein de
la littérature scientifique.
Mots-clés : climatologie urbaine, indices de confort,
confort thermique, méthodologie expérimentale.
In a current situation of growing urbanization and climate
change, the thermal comfort appears as one of the keys taking more and more
importance within urban and public spaces. This problematic settles in the
context of urban climatology which in already allowed to insulate the
vegetation as a significal beneficial factor to strive against heavy heats in
agglomeration. But what about aquatic spaces often too unexploited or urban
morphology ? This yet recent field that is the bioclimatology especially takes
interest in the interactions between the mankind and the climate through
comfort index. These indexes requires the aquisition of many measuring devices
thus a precise experimental strategy issue in this work, but unfortunately too
often absent in the scientifical literature.
Keywords : urban climatology, comfort index, thermal comfort,
experimental methodology.
Table des matières
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Remerciements
Résumé - Abstract
Table des matières
Introduction
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I.
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Connaissances actuelles et état de l'art
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1. Climat urbain, bioclimatologie humaine et indices de confort
associés
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1.1. Les caractéristiques du climat urbain
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A. Au niveau des températures : îlot de chaleur
urbain
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A.1. Définition
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A.2. Les facteurs qui influencent l'îlot de chaleur urbain
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B. Au niveau des autres paramètres climatiques
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B.1. Le vent
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B.2. Les précipitations et l'humidité relative
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C. Le rôle de la végétation sur l'ambiance
thermique urbaine
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1.2. La bioclimatologie humaine et le confort thermique
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A. Définitions et généralités
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B. Les indices de confort humain
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B.1. Les indices simples
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a. ET - Effective temperature (Houghten & Yagloglou, 1923)
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b. HI - Heat index (Steadman, 1979)
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c. Humidex (Masterson & Richardson, 1979)
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i. Calcul du point de rosée
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d. WBGT - Wet bulb globe temperature (1956)
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B.2. Les indices rationnels
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a. PET - Physiological equivalent temperature (Höppe, 1999)
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b. UTCI - Universal thermal climate index
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i. Température moyenne radiante (Tmrt)
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B.3. Comparaison entre les deux sortes d'indice (de Blazejczyk
& al., 2010)
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II.
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Matériel et méthodologie expérimentale
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1. Le dispositif de mesure : mesures mobiles
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1.1. Les charrettes
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1.2. Procédure de mesure
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2.
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Appareillage des charrettes
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2.1. Température de l'air et humidité
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2.2. Température ambiante : globe gris et globe noir 26
A. Comparaison des deux globes et de Tmrt 27
2.3. Rayonnement net 33
2.4. Vitesse et direction du vent 34
A. Analyse de l'influence du vent sur les indices ET et UTCI
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3. Comparaison des charrettes 38
4. Stratégie expérimentale de mesure 41
4.1. Influence de la végétation 42
A. Jardin de l'université et campus de l'Esplanade 42
4.2. Influence de la végétation et de l'eau 44
A. Gallia - République - Broglie 44
B. Place Kléber et environs 47
C. Place de la Cathédrale 51
D. Malraux - Rive étoile 52
4.3. Influence de la morphologie urbaine 54
A. Rues de Sellenick et du Général Rapp 54
III. Difficultés rencontrées, résultats
et perspectives 55
1. Difficultés rencontrées 55
2. Résultats et perspectives 56
Conclusion 61
Bibliographie 63
1. Références citées dans le texte 63
2. Sites internet & fiches techniques 65
3. Lectures complémentaires 66
Annexes 68
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