MERA - Mesure de l’Effet Rafraichissant des Arbres

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Classé dans : Mots clés : Climat, mesure, ICU, ville

Les arbres sont fréquemment mis en avant comme stratégie écologique pour atténuer les effets du réchauffement des villes sous l'effet entre autre de la densification des centres urbains, à tel point qu'ils sont souvent assimilés à des "climatiseurs". Dans la réalité de nombreuses campagnes de mesures de terrain révèlent d’un effet de « refroidissement » de l’air bien plus contenu que celui auquel on pourrait s'attendre. Bien entendu ceci ne remet nullement en question les innombrables et uniques autres services écosystémiques délivrés par la végétation.

De toute évidence il demeure des inconnues autour des échanges thermiques et gazeux de l’arbre qui sont directement conditionnées par les écoulements d’air au sein et autour de ce dernier ainsi que par d’autres, dont par exemple le fait que l’augmentation des températures et du stress hydrique en ville entrainent généralement une baisse du taux de transpiration des arbres ou, d’une manière générale, la vitalité du végétal.

L’expérimentation :

MERA est une étude exploratoire qui s’intéresse à mieux comprendre les mécanismes d’échanges hygrothermiques se produisant à l’interface entre l’arbre lui-même et son environnement proche.

Les principaux objectifs à l’origine de cette étude exploratoire sont :

  • d’approfondir la connaissance concernant l’effet rafraîchissant de l’arbre

  • de comprendre la zone d’influence spatiale (de perception) de l’effet « rafraîchissant »

  • d’explorer des méthodes permettant de rendre visibles les mouvements convectifs gazeux générés par la présence d’un arbre.

Scientifiquement l’étude se situe à l’interface entre le monde de la biologie de l’arbre et celui de la microclimatologie urbaine. Une opportunité s’est créée avec des collègues de l’EPFL/WSL qui, intéressées par cette expérimentation développée par HEPIA, vont prendre en charge la mesure du flux d’eau dans l’arbre, alors qu’HEPIA développe les aspects microclimatiques. L’étude se base sur la mesure de terrain, rendue possible par la disponibilité de capteurs de précision de plus en plus petits, ainsi que par des dispositifs d’acquisition des mesures de grande capacité et résolution, spécialement pour le volet microclimat.

Objectif :

Mesurer l’évolution des grandeurs hygrothermiques au cœur et autour d’un arbre dans le but d’apporter une meilleure connaissance des échanges thermiques et hydriques en situation réelle et de l’apport en termes de confort climatique en fonction de son essence, des conditions environnementales et du climat.

Lieu :

Ville de Lancy, Place du 1er Août.

Equipe de projet:

Reto Camponovo, Prof. HES, HEPIA/LECEA, chef de projet

Peter Gallinelli, Prof. ass., chercheur, HEPIA/LECEA

Charlotte Grossiord, Dr. Prof., EPFL/WSL

Illan Bourgeois, Dr. chercheur, EPFL/WSL

Partenaires:

Projet soutenu par l’OCAN, Service du paysage et des forêts et la Ville de Lancy, Service de l’environnement

 

 

 

 

 

BHNS : l'expérience des pixels

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Classé dans : Les mandats Mots clés : environnement, ville, ICU, climat

Bus à haut niveau de service, BHNS

Dans le cadre d’un projet d’aménagement d’espace public, il a été demandé au LEEA d’effectuer des mesures sur trois sites entre le quartier des charmilles et l’Hôpital de la tour.

En premier lieu, les mesures ont été effectuées sur 6 lieux en l’état existants afin de pouvoir, par la suite, comparer les mesures microclimatiques avec des mesures post-aménagement.

Les lieux étaient situés aux Charmilles, à Châtelaine ainsi qu’à Meyrin.

La deuxième partie du mandat consistait à mesurer des échantillons de revêtement de sol placé sur trois lieux sélectionnés parmi les 6 cités ci-dessus.

Les échantillons « pixels » ont été conçus de la manière suivante :

Sept carrés de 1m x 1m disposés côte à côte.

Chaque carré était composés d’un revêtement de sol différent, comme illustré ci-dessous.

Ces mesures ont permis d’établir un diagnostic dans le but d’étudier le comportement de chaque revêtement.

Ce type de diagnostic permet d’anticiper le choix d’un revêtement de sol afin qu’il soit le plus en accord avec le contexte microclimatique du lieu dans le but de limiter l’effet d’îlot de chaleur urbain.

Contact : Betty Baud, Reto Camponovo

CONFORTO

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Classé dans : La recherche Mots clés : Climat, environnement, territoire, ville, durable

Des bassins aquatiques urbains multi-usages pour un meilleur confort de vie

L’extension et la densification urbaine s’accompagnent généralement d’une détérioration du cadre de vie. Les changements climatiques aggravent la situation en favorisant les îlots de chaleur et les risques naturels comme les inondations. La promotion de surfaces vertes (végétation) et bleues (eau) est alors reconnue comme une solution pour promouvoir de meilleures conditions environnementales pour les habitants des villes. Le réseau bleu (cours d’eau, plans d’eau) se révèle aujourd’hui comme fournisseur de multiples services, qui vont bien au-delà des motivations qui sont à l’origine de leur présence dans le tissu urbain. Par exemple, les plans d’eau urbains sont souvent créés pour une motivation esthétique (parcs, jardins privés) ou fonctionnelle (rétention des eaux). Ils offrent toutefois potentiellement bien d’autres services, comme le
rafraichissement du climat local, la rétention de polluants, le piégeage de CO2, une réserve d’eau mobilisable pour plusieurs usages (cf. arrosage, extinction de feu, abreuvement d’animaux), un lieu de détente ou de loisirs, et des habitats pour la biodiversité (contribuant à l’infrastructure écologique).

Un nouveau concept de bassin aquatique est proposé ici, aux multiples effets positifs et parfaitement intégré à la ville du 21ème siècle. Ce nouveau type d’écosystème urbain procurerait de multiples services écosystémiques améliorant notre confort de vie.

  • Véritables éponges, ces bassins participeraient à réguler les flux hydriques dans les zones urbaines.
  • De par leurs capacités filtrantes, ils permettraient l’épuration des eaux (nutriments et micropolluants).
  • Grâce à leur production végétale, ces écosystèmes piègeraient le carbone en le stockant dans les sédiments.
  • Par le rôle rafraichissant de leur volume aquatique, ils pourraient réduire en été l’effet « îlot de chaleur urbain ».
  • Offrant de multiples habitats à la biodiversité aquatique, ils renforceraient l’infrastructure écologique dans la matrice urbaine.

Les trois principaux délivrables seront : (i) la description d’un prototype pour la construction de nouveaux bassins optimisés, (ii) un guide pour l’optimisation des services écosystémiques des bassins existants (incluant un outil d’aide à la décision), (iii) une stratégie de sensibilisation des professionnels (cf. architectes, ingénieurs) aux multiples services apportés par les plans d’eau urbains (flyer, pages internet, journée thématique).

Contact : Beat Oertli, Peter Gallinelli

CityFeel

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Classé dans : La recherche, Développements Mots clés : Climat, Ville, Diagnostic, ICU

CityFeel est un appareil de mesures novateur qui augmente les connaissances dans le domaine du réchauffement climatique des villes pour permettre aux urbanistes et aux paysagistes de projeter des solutions d'aménagement efficientes élaborées à partir de références objectives et documentées, et aux autorités de planifier objectivement et de manière ciblée les interventions les plus appropriées.

En bref:

  • un microclimatmètre développé pour qualifier les aménagements urbains
  • démarche collaborative pour la constitution d'un référentiel objectif de pratiques d’aménagement
  • utile aux urbanistes, planificateurs, collectivités et décideurs
  • un outil d’aide à la décision
  • simplicité et mise à disposition des villes et communes sans frais

photo_microclimametre

Pour quoi faire:

  • diagnostic climatique = qualification objective de l’effet sur le climat des aménagements urbains
  • recherche et identification des meilleures stratégies climatiques des villes (plus efficaces, payantes, ...)
  • identification de nouvelles stratégies d’aménagements climatiques
  • calibrage de modèles numériques (échelle piétons)
  • liens transdisciplinaires, CityFeel qualifie également les ambiances sonores (soundscape) et la qualité de l’air (O3, NOx, CO, PM)

cityfeel_couches_information

Les villes sont le miroir de l'intelligence de leurs urbanistes et des autorités. Indiscutablement les urbanistes ont besoin de meilleures connaissances en matière d'urbanisme climatique s'ils veulent prétendre proposer des projets qui tiennent compte de l'effet îlot de chaleur. En même temps les autorités ont besoins de référentiels solides pour valider les investissements nécessaires à améliorer le climat de la ville.

CityFeel a pour objectif d'augmenter les connaissances dans le domaine de l'urbanisme climatique afin que les nouveaux projets de transformation des villes puissent intégrer objectivement les enjeux climatiques. Le projet part du postulat que pour améliorer les villes il faut d’abord bien les connaître. Pour cette raison nous avons d'abord développé un instrument novateur qui se présente sous forme de petit sac à dos qui contient les nombreux capteurs nécessaires à mesurer les paramètres climatiques, physiologiques, de qualité de l'air et constructifs (surfaces urbaines) à hauteur des piétons, couplé avec un dispositif de caméras hémisphériques qui permet de connaître visuellement en continu les conditions réelles du lieu au moment des mesures (ce qui revient à donner des yeux aux capteurs). Cette solution de sac à dos apporte une grande souplesse d'usage et permet de relever n'importe quel lieu de la ville (places, rues, parcs) à n'importe quel moment, et surtout d'être reproductible à loisir permettant ainsi d'avoir une idée plus fine de la dynamique climatique urbaine (cartes climatiques) des lieux sensibles, en vue de leur amélioration.

Projets de mesures et de recherche en cours

  • Klimaangepasste Stadtentwicklung (BAFU - ARE)
  • EC3, Edge Computing for City Climate Assessment (HES-SO)

Prix, reconnaissances

CityFeel a obtenu une reconnaissance au prix Prix climatique Zurich Suisse & Liechtenstein en 2016

Contact : Reto Camponovo - Peter Gallinelli

Climat urbain

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Classé dans : La recherche Mots clés : Climat, Ville

Climat, confort et santé dans les villes

Le leea(1) étudie la dynamique de la ville pour que cette dernière évolue dans un sens plus qualitatif et de bien-être pour ses habitants. Il s'agit de mettre à disposition des collectivités et des urbanistes des références et des données objectives pour leur permettre de mieux dessiner la ville de demain et prendre
les bonnes décisions.

Un ballon au-dessus de la plaine de Plainpalais

 

Une campagne de mesures des propriétés physiques de l'air de la ville permet d'établir l'effet des aménagements urbains et des constructions sur le climat urbain qui à son tour conditionne la qualité de vie de la ville. A ce titre des profils de température et de mouvements d'air verticaux complètent des mesures au sol. Dans une deuxième phase, les mesures seront complétées par des indicateurs de qualité de l'air (pollution atmosphérique).

Projets de mesures et de recherche en cours

  • climaCity : mesures climatiques urbaines de longue durée
  • moodCity : mesures en mouvement des ambiances urbaines (du ressenti) au niveau des piétons
  • tVeg et envVeg : évaluation de l'impact des toitures et des façades 'vertes'
  • therSol : quantification de l'impact thermique des surfaces végétales (sols) en ville

A venir :

  • healthyCity : mesures en mouvement de la qualité de l'air au niveau des piétons

Contact : Peter Gallinelli - Reto Camponovo

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