DOCTORANT.E MODELISATION CONFORT URBAIN

Notre équipe EEE (Evaluation Environnementale et Ecoconception) recherche un.e nouvel.le collaborateur.trice pour réaliser une thèse CIFRE (CDD 36 Mois) sur la thématique de l’aide à la conception urbaine.

Contexte de la thèse :

Dans le contexte du changement climatique et de l’urbanisation croissante, les surchauffes urbaines augmentent en fréquence et en intensité. Les zones urbaines deviennent particulièrement inconfortables en saison estivale et peuvent représenter un risque pour la santé en particulier des plus vulnérables.

Une adaptation de l’aménagement urbain est nécessaire. Pour cela, nous assistons au développement, voire au retour, de solutions d’ombrages, d’augmentation de la réflexion des surfaces urbaines, de solutions basées sur la nature pour favoriser l’évapotranspiration ; ou plus simplement de limitation du métabolisme urbain (circulation, climatiseurs…). Au-delà de ces solutions, il est nécessaire d’évaluer l’impact des choix d’aménagement (matériaux, agencement, place de la nature…) sur le climat urbain pour mieux guider les collectivités et urbanistes et ainsi mieux adapter les villes à ces évolutions.

Malgré la diversité et la complexité des phénomènes physiques, plusieurs outils et méthodes existent : des approches très fines comme la mécanique des fluides numériques, et d’autres plus centrées sur les pratiques métiers, se basant sur des approches surfaciques.

Sujet de thèse et objectifs :

L’objectif du projet dans lequel s’intègre ce travail de thèse est de proposer un environnement qui est compatible avec le niveau d’information, les choix à réaliser, et le processus d’évaluation des aménageurs.

Cet environnement se base sur l’outil ICETool qui lui-même s’intègre dans l’environnement QGIS. Développé par le bureau d’études EGIS,

ICETool fait l’objet d’évolutions régulières, dont certaines ont été menées en collaboration avec le laboratoire LMDC depuis plusieurs années. Il a été conçu pour être opérationnel et facilement s’intégrer dans les pratiques des aménageurs et plusieurs développements successifs permettent d’évaluer de manière dynamique une température de sol dans un aménagement urbain.

Il s’agit alors de continuer à le renforcer en y intégrant des modèles physiques, de confort mais aussi des éléments de méthodologie.

D’abord, une modélisation relativement simple de bâtiments doit permettre de calculer une température de surface dynamique prenant en compte la forme et les compositions des parois.

La base de données des matériaux des bâtiments sera à créer, et celles des sols à compléter.

Ensuite un modèle de confort extérieur se basant sur un bilan partiel de chaleur en des points de la scène urbaine pourra intégrer ces températures de sol et de parois, mais aussi le flux solaire direct et diffus. La méthode d’analyse pourra notamment s’adapter au programme, en définissant des typologies de zones, intégrer un métabolisme urbain, la notion de mobilité et d’usage.

Enfin il s’agira de définir un indicateur traduisant la résilience de l’aménagement en évaluant son comportement à des vagues de chaleurs, à des variations d’usage, à l’identification des zones les plus chaudes comme celles les plus fraiches. Des expérimentations en cours dans la ville de Toulouse permettront de définir des cas d’études et de confronter les modèles développés aux mesures.

Encadrement Scientifique :

• NOBATEK : Antoine Dugué (PhD), Responsable R&D et Alexandre Escudero, Responsable de l’équipe EEE.
• Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions (LMDC – INSA Toulouse / Université de Toulouse) : Marion Bonhomme (HDR) et Stéphane Ginestet (Professeur).
• Inscription à l’école doctorale MEGEP Mécanique, énergétique, génie civil, procédés.

Le chercheur sera rattaché au Laboratoire Matériaux et durabilité des Constructions de l’Université de Toulouse et de l’INSA Toulouse avec inscription à l’école doctorale MEGEP Mécanique, énergétique, génie civil, procédés.

Basé.e sur l’un de nos deux sites NOBATEK à Bordeaux ou Anglet, il.elle sera amené.e à se déplacer entre les trois sites (Toulouse, Bordeaux et Anglet).

• Diplôme Bac+5
• Connaissances avérées en physique et transfert de chaleur.
• Des bases en programmation scientifique seront nécessaires (Python, Git, QGIS)
• Bonne appréhension du secteur du bâtiment et de l’aménagement
• La maitrise de l’anglais est essentielle.

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