Conclusion du chapitre

Cette étude multi-échelles a permis une démarche progressive, en partant de la caractérisation des matériaux à l’étude plus complexe de la paroi et du bâti en climat réel. Certaines spécificités du bâti ancien cadurcien et des matériaux bio-sourcés, telles que la forte capillarité des briques foraines ou la forte hygroscopicité des mélanges chaux-chanvre doivent être pris en compte pour identifier des stratégies de rénovation adaptées. Au-delà d’une meilleure compréhension de la physique du bâti ancien, cette démarche expérimentale est essentielle pour la validation de solutions d’isolation à l’aide de simulation de transferts hygrothermiques. En effet, une caractérisation physique des matériaux de qualité est garante de la fiabilité d’alimentation des modèles hygrothermiques et les mesures réalisées permettront de valider les simulations hygrothermiques réalisées. Celles-ci seront présentées dans les Chapitres 5 et 6.

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5. Références

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CHAPITRE 3 : Dispositifs et résultats expérimentaux

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CHAPITRE 4 Influence de la morphologie urbaine

1. Introduction ... 78 2. Caractérisation de la morphologie et de la climatologie urbaine ... 78 2.1. Morphologie urbaine ... 78 2.2. Modification des conditions aux limites par le microclimat urbain ... 78 2.2.1. Modification du flux radiatif par le milieu urbain ... 79 2.2.2. Ecoulement d’air en milieu urbain ... 82 2.3. Définition d’indicateurs ... 86 2.3.1. Outil SIG ... 86 2.3.2. Indicateurs de morphologie urbaine ... 87 3. Méthodologie associée et validation des outils numériques utilisés ... 91 3.1. Analyse en composantes principales ... 91 3.2. Association EnergyPlus-ArcGIS ... 92 3.2.1. Description du logiciel et choix des caractéristiques de simulation ... 92 3.2.2. Comparaison simulation et dispositif expérimental ... 94 4. Résultats et analyses ... 97 4.1. Etude du tissu urbain ... 97 4.2. Résultats ... 98 4.2.1. Analyse de la dispersion des individus ... 98 4.2.2. Analyse des variables de la morphologie urbaine ... 99 4.2.3. Réduction de l’étude à un îlot... 102 5. Conclusion ... 104 6. Références ... 105

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1. Introduction

Dans le centre de Cahors, les bâtiments sont situés dans un environnement urbain très dense, d’époque médiévale. La morphologie urbaine des centres anciens possède certaines particularités provoquant la création d’un microclimat spécifique ne pouvant être négligé. Par l’étude des formes bâties à l’échelle urbaine, nous cherchons à comprendre comment la modification des conditions aux limites extérieures par l'environnement urbain influence le comportement hygrothermique de la paroi.

2. Caractérisation de la morphologie et de la climatologie urbaine 2.1. Morphologie urbaine

Le développement d’une ville s’insère dans un contexte, à la fois environnemental, socio-économique et socio-culturel, dont découle l’organisation de ses formes et sa matérialité. Au cours des siècles, la morphologie urbaine n’a eu de cesse d’évoluer, que ce soit en continuité avec l’époque précédente ou marquée par des ruptures (Lévy 2005).

Face aux récents bouleversements dans l’organisation spatiale de la ville, l’étude de la morphologie urbaine connait un renouveau, amenant de nouvelles problématiques à l’interface de différentes disciplines : la fragmentation en quartier et l’étalement urbain soulèvent la question du lien social ; la mobilité croissante et l’étalement interrogent la soutenabilité énergétique de ces nouvelles organisations urbaines.

Dans le domaine de l’énergétique, la prise de conscience de l’impact de la forme urbaine a peu à peu engendré depuis 10-15 ans le passage d’une modélisation du bâti seul à un bâti intégré dans son environnement urbain. Nommés « Urban Building Energy Modelling » (UBEM), ces modèles cherchent à déterminer les consommations énergétiques des bâtis, mais ont également des objectifs variés, tels que l’optimisation des formes urbaines pour chercher des typologies plus soutenables (diminution de l’îlot de chaleur urbain (Arnfield 2003), recherche d’une architecture plus passive, optimisation de l’éclairement naturel disponible (Miguet 2000)), l’étude de l’implantation des filières énergétiques locales et renouvelables (potentiel solaire urbain pour l’utilisation du solaire thermique ou panneaux photovoltaïques, réseaux de chaleur (Mertz 2016)), la modélisation du trafic, ou encore la dispersion des polluants (Lateb et al.

2016).

Dans le cas d’une étude à l’échelle de la paroi, la morphologie urbaine va principalement influer sur les conditions aux limites extérieures.

2.2. Modification des conditions aux limites par le microclimat urbain

Dans les simulations hygrothermiques d’une paroi, les influences du climat et de l’orientation de la paroi ont déjà été étudiées, mais rares sont les études qui prennent en compte la modification des conditions aux limites extérieures due à l’environnement urbain. Or, l’exactitude des conditions aux limites est souvent aussi critique que la modélisation des transferts (Delgado et al. 2013).