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Mise au point d'une méthode de mesure sur les indices de confort : étude menée sur la ville de Strasbourg (france)

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par Thibaut FILLIOL
Université de Strasbourg (UDS) - Master 1 de Géographie environnementale 2015
  

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B.2. Les indices rationnels

Les indices de confort rationnels se basent principalement sur l'équation du bilan énergétique humain dont il convient de rappeler l'équation :

(M - W) + (R + C + Cres + E + Eres + S) = 0 (Najjar, 2014)

M représente ici le taux métabolique, à savoir la production interne d'énergie (par oxydation des aliments). Cette variable est donc constamment positive. Le paramètre W constitue quant à lui la production de travail physique et consomme donc de l'énergie. Le rayonnement net du corps humain est représenté par la lettre R. Les flux Cres et C constituent une perte de chaleur par convection (peau et poumons), tout comme les flux E et Eres qui désignent la perte de chaleur par flux de chaleur latente (évaporation et transpiration).

Enfin, S représente la chaleur stockée. De ce fait, si S est supérieur à 0, alors la température du corps aura tendance à dépasser légèrement les 37°C. Au contraire, si S est inférieur à 0, la température du corps humain subira une baisse. C'est à ce niveau qu'interviennent les mécanismes de régulations physiques et chimiques afin de rétablir l'homéothermie du corps.

Ces indices rationnels sont plus difficiles à utiliser et à calculer du fait du nombre important de paramètres pouvant rentrer en ligne de compte. C'est pourquoi, seuls deux ont été retenus pour notre étude, faisant figure d'incontournables.

a. PET - Physiological equivalent temperature (Höppe, 1999)

Le dernier indice qui sera évoqué dans cette partie est le PET, qui est également un indice dérivé du bilan énergétique humain. Il allie tout comme l'UTCI des paramètres climatiques et thermophysiologiques (habillement et activités humaines), ce qui les rapproche sensiblement. Il pourra être intéressant d'observer comment ces deux indices rationnels se comportent entre eux et s'il y a une différence notable entre les indices simples et rationnels. La littérature ne fournit pas de formule concernant son calcul, cependant, le modèle RayMan (Matzarakis, 2010) permet de l'obtenir. Le PET a l'avantage de s'établir sur une gamme thermique assez large.

Selon les seuils qui suivent, une température de 20°C peut être qualifiée de confortable, tandis que des valeurs plus élevées indiquent probablement un stress thermique (Figure 7).

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Figure 7 : seuils du PET et stress physiologique associé (Matzarakis & Mayer, 1996)

b. UTCI - Universal thermal climate index

Cet indice est un des plus récents. Il a pour but d'être valable et précis pour tous les climats, toutes les saisons et ceci à toutes les échelles spatiales et temporelles (Jendritzky & al., 2011). Il se veut également de rendre accessible un indice thermique pour tous, via notamment un site internet où on peut le calculer5. L'UTCI a été développé à la suite du concept de la température équivalente (ET), par l'intermédiaire d'une équipe pluridisciplinaire (45 scientifiques provenant de 23 pays différents). Il est donc très complet, comprenant à la fois des variables climatiques (humidité, températures de l'air, vent), couplé à un modèle physiologique (Fiala & al., 2012 in Boko & al., 2013), ainsi qu'à un modèle d'habillement (Blazejczyk & al., 2010, 2012, Bröde & al., 2012 in Boko & al., 2013).

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"Il faudrait pour le bonheur des états que les philosophes fussent roi ou que les rois fussent philosophes"   Platon