Introduction
Le climat exerce une dépendance plus ou moins forte sur
les activités humaines et ceci à toutes les échelles. Les
conditions climatiques ont donc toujours été une des conditions
essentielles à l'implantation de l'homme, bien qu'elles ne soient pas
les seules responsables et le confort thermique apparaît alors comme une
des composantes principales du développement de l'homme et des
sociétés.
Aujourd'hui, l'urbanisation dans le monde atteint plus de 50%
et celle-ci provoque un rassemblement toujours plus important des populations
au sein des villes (Najjar, 2014). Ceci se traduit par un accroissement
exponentiel des villes et l'implantation d'un climat urbain de plus en plus
marqué, le tout, sous le signe menaçant du changement
climatique.
Le comité d'experts en biométéorologie de
la société allemande météorologique a défini
le « climat urbain idéal » comme un état de
l'atmosphère (d'un point de vue spatial et temporel) où les
structures urbaines contiennent le plus petit taux de polluants d'origine
anthropique. La variété de microclimats urbains doit
bénéficier à la population urbaine, tout en évitant
les conditions extrêmes. Bien entendu, ce « climat urbain
idéal » ne peut pas réellement être atteint. (Mayer,
1993)
Le corps humain et la santé humaine dépendent
sensiblement du climat qui régit les zones urbaines. Ce bien être
et ce confort dépend de plusieurs facteurs, dont un est l'état de
l'environnement thermique (Freitas & al., 2014). Ce dernier est
sujet à de nombreux paramètres climatiques, physiologiques et
culturels, ajoutant un aspect subjectif à l'estimation du confort
thermique.
Cet environnement thermique est depuis longtemps sujet
à de nombreuses études, essentiellement au niveau des espaces
intérieurs. En revanche, peu de scientifiques s'intéressent
aujourd'hui à la question du confort thermique extérieur. En ce
sens, la bioclimatologie est la science qui permet de faire le lien entre
climat et êtres vivants, dont l'homme, qui nous intéresse plus
particulièrement.
Si cette discipline connait depuis quelques années un
essor significatif dans les pays du Nord comme l'Allemagne, la Pologne ou la
Suède, la France fait encore aujourd'hui figure « d'amateur »
en ce qui concerne la question du confort thermique extérieur.
Très peu d'études ont en effet été entreprises,
hormis à Paris, sous la direction de Météo-France, ou
à Toulouse. Ces études sont restées cependant très
rudimentaires.
Le travail qui est menée pour ce mémoire est
donc tout à fait original et novateur. Il reste cependant exploratoire,
du fait du caractère nouveau dont il fait preuve. Celui-ci s'articule
cependant parfaitement aux études de climatologie urbaines menées
au sein de la ville de Strasbourg. Il conviendra donc de préciser les
principales caractéristiques climatiques de cette ville.
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Peuplée d'environ 274 000 habitants (intra-muros), elle
se situe au Nord Est de la France, non loin de la frontière allemande.
Elle bénéficie de conditions climatiques assez
particulières. En effet, son climat est de type océanique
dégradé (selon la classification de Köppen) et
possède essentiellement les caractéristiques du climat
continental, apportant des hivers plutôt froids et des étés
très chauds. Située en cuvette entre deux massifs montagneux (les
Vosges et la Forêt-Noire), la ville est relativement peu exposée
aux vents, ce qui permet notamment aux températures de grimper assez
fortement en période estivale.
Outre l'aspect purement climatique, Strasbourg est une des
villes françaises les plus « vertes ». En effet, elle est
parsemée de nombreux parcs, bandes vertes ou autres parcelles
végétatives, pouvant potentiellement améliorer l'ambiance
thermique urbaine.
Le but des mesures entreprises sur les différents sites
choisis consistera à évaluer le confort thermique au travers
d'indices de confort. Ces estimations permettront également d'analyser
le rôle de la végétation au sein de la ville de Strasbourg,
mais aussi de l'eau, ainsi que de la morphologie urbaine.
Pour arriver à cette évaluation, il semble
essentiel d'établir une méthodologie expérimentale
précise et claire. C'est à travers cet aspect nécessaire
qu'une méthode de mesure sur les indices de confort sera mise au point
au cours de ce travail de mémoire.
La première étape consistera à bien
cerner les spécificités du climat urbain, afin de bien comprendre
les processus en jeux, pouvant influencer le confort thermique. Les indices
climatiques retenus seront également expliqués au sein de cette
première partie, ces derniers permettant de traduire cette notion
subjective qu'est le confort thermique.
La deuxième partie visera à détailler de
manière précise le dispositif de mesures, qui permettra notamment
de recueillir l'ensemble des paramètres climatiques destinés au
calcul de ces différents indices. La stratégie
expérimentale sera également mise en avant, afin de bien cerner
les objectifs de l'étude.
Enfin, la troisième partie exposera de manière
rapide les principaux résultats obtenus, mais surtout les perspectives
qui pourront être apportées à l'ensemble de cette
méthode pour les années suivantes, afin d'en améliorer la
fiabilité et la précision.
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I. Connaissances actuelles et état de l'art
1. Climat urbain, bioclimatologie humaine et indices de
confort associés
N.B : les principaux thèmes évoqués dans
cette partie seront traités de manière assez large. Il conviendra
de se référer au mémoire de Master 2 de Nathalia Philipps
pour plus de précisions.
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