Study of interactions between the thermal behavior of pavements and the urban climate at micro-scale through in situ experiments, modeling and simulation
Étude des interactions entre le comportement thermique de revêtements de sol et le climat urbain à micro-échelle par des expérimentations in situ, modélisation et simulation
Résumé
The mineralization of urban spaces and the reduction of green spaces contribute to the modification of climatic conditions in cities. The nature of the materials used and their conductive and radiative thermal properties influence the variation in temperature. Our investigative work focuses on different materials used in the paving of public spaces in urban environments and specifically examines their thermal behavior. The objective is to identify those that provide the best thermal comfort in outdoor environments and have minimal impacts on the microscale urban climate. The methodological approach combines experimental studies, modeling, and simulation. In situ measurements were conducted to analyze the thermal behavior of various coatings and paving materials exposed to solar radiation based on the surface temperatures recorded. The results, including climatic data collected in the study area, were used for model development and simulation. The developed tool, called "I-PATHCLIM," aims to make predictions and extend the study to other sites, different climatic zones, and other materials. The various experimental results gathered affirm that terracotta paving is the most suitable in our study area. The simulation shows that the appropriate paving for a public space varies from one large city to another.
La minéralisation des espaces urbains et la réduction des espaces verts contribuent à la modification des conditions climatiques dans les villes. La nature des matériaux utilisés et leurs propriétés thermiques conductives et radiatives influencent la variation de la température. Nos travaux d’investigation portent sur différents matériaux utilisés en pavage des espaces publics, en milieu urbain et se focalisent sur leur comportement thermique. L’objectif est d’identifier ceux qui procurent le meilleur confort thermique en milieu extérieur et de faibles impacts sur le climat urbain à micro-échelle. L’approche méthodologique combine des études expérimentales, de modélisation et de simulation. Les mesures in situ permettent d’analyser le comportement thermique de divers revêtements et pavés exposés au rayonnement solaire sur la base de températures de surface relevées. Les résultats incluant les données climatiques collectées au niveau de la zone d’étude ont servi à l’élaboration de modèles mathématiques en vue de la simulation. L’outil développé nommé « I-PATHCLIM » a pour but de faire des prédictions et d’étendre l’étude à d’autres sites, autres zones climatiques et autres matériaux. Les différents résultats expérimentaux rassemblés affirment que les pavés en terre cuite sont les plus indiqués dans notre zone d’étude. La simulation montre que le pavage approprié à un espace public varie d’une grande ville à une autre.
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