Les bâtiments urbains et les quartiers en béton peuvent réchauffer les microclimats des villes : Voici comment

Pendant les mois chauds, les régions urbaines où se concentrent des bâtiments, des chaussées et des surfaces en béton peuvent connaître des températures extrêmes. Cela est dû en grande partie à l’effet d’îlot de chaleur qui s’aggrave en raison des conceptions et techniques urbaines modernes. Ces bâtiments piègent et retiennent la chaleur, puis l’émettent, ce qui fait que les quartiers atteignent des températures extrêmement élevées par rapport à la périphérie des villes. Récemment, une équipe de recherche a mis au point une méthode de modélisation de l’énergie des bâtiments urbains qui tient compte des vagues de chaleur et de la manière dont les paramètres d’origine humaine les aggravent. Elle étudie le schéma de chauffage des villes pendant les vagues de chaleur à l’échelle de la ville. La recherche est basée sur une étude de cas menée à Los Angeles, en Californie, pendant une vague de chaleur de cinq jours en septembre 2009.

Au cours de la recherche, ces paramètres des bâtiments ont été gardés à l’esprit – le type de bâtiment, le microclimat urbain et les conditions climatiques à grande échelle. Les chercheurs ont étudié l’ampleur et la répartition de ces effets de chauffage et ont remarqué que la chaleur émise par les bâtiments dans l’environnement urbain augmente de 20 % pendant une vague de chaleur. La majeure partie de cette chaleur émise provient des rejets de la climatisation. Les rejets de climatisation contribuent à près de 86,5 % de la chaleur résiduelle totale dissipée dans l’environnement urbain environnant.

Pour simuler les flux d’énergie dans un environnement urbain, les chercheurs ont mis en correspondance les données environnementales urbaines provenant du modèle de méso-échelle Weather Research and Forecasting (WRF) et du Urban Canopy Model (UCM).

Parallèlement, l’augmentation des températures du microclimat nécessite davantage d’énergie de chauffage et de refroidissement à l’intérieur des bâtiments. Le microclimat dépend de plusieurs facteurs tels que l’échange de chaleur entre les bâtiments voisins, le transfert de chaleur par le vent, la température des infrastructures urbaines, les conditions météorologiques locales, la chaleur de la lumière solaire directe et réfléchie, la température du sol et d’autres effets d’îlot de chaleur urbain. Les chercheurs tentent de concevoir des quartiers en tenant compte de l’évolution des conditions météorologiques d’une région, ce qui peut contribuer à réduire la demande d’énergie.

Les chercheurs ont étudié la météorologie locale et régionale dans le cadre d’un modèle météorologique à méso-échelle couplé dans les deux sens. Cette étude évalue les changements potentiels de la demande énergétique des bâtiments à l’aide de projections climatiques mondiales, en combinant les effets des déplacements de population et de l’urbanisation. Les données peuvent être utilisées pour un développement et une planification urbains efficaces sur le plan énergétique.

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