1 octobre 2019
Parc de la Gaudinière à Nantes: arbres et espace de prairie avec un petit plan d'eau
François de Dijon
Alors que l’adaptation des territoires au changement climatique devient une priorité, la question des ilots de chaleur urbains se pose dans les villes. Le projet de recherche CoolParks vise à utiliser les solutions fondées sur la nature pour agir sur le phénomène de surchauffe urbaine, en étudiant le phénomène de rafraîchissement apporté par les parcs publics

La végétalisation en ville a de nombreuses fonctionnalités, parmi lesquelles la réduction des températures en ville. Elle contribue à leur adaptation au changement climatique en agissant notamment sur le phénomène d’îlot de chaleur (température plus élevée en centre-ville qu’en périphérie - phénomène surtout observable la nuit).

Le projet CoolParks, mené dans le cadre de l’appel à projets Modeval-Urba 2019 de l’Ademe, vient de démarrer pour une durée de 4 ans. Il est mené conjointement par Jérémy Bernard, le bureau d’étude Soleneos et avec des chercheurs de l’équipe BPE du Cerema.

L’objectif est de développer une approche multi-disciplinaire pour évaluer et quantifier le potentiel de rafraîchissement des parcs urbains (parcs, espaces publics végétalisés, jardins…), afin de faciliter leur conception dans le cadre des projets d’aménagement.

 

Comprendre la production de fraîcheur par un parc et sa diffusion

Parc du grand Blottereau à Nantes - plan d'eau
Parc du Grand Blottereau - Nantes

La source de fraîcheur générée par un parc varie en fonction de nombreux facteurs : alternance jour-nuit, conditions météorologiques du jour et des jours ou mois précédents, les éléments constitutifs du parc (type de végétation, configuration, présence d’eau…), l’entretien (arrosage, tonte…), la nature de son sol, sa taille, ou encore la structure des quartier qui l’entourent.

Par ailleurs, l’intensité de la chaleur générée par la ville dépend elle aussi de nombreux facteurs, comme les formes urbaines, les matériaux choisis pour la construction…

Le projet CoolParks poursuit un double objectif scientifique et un objectif opérationnel :

  • Identifier les déterminants de la création de fraîcheur par les parcs publics en ville
  • Identifier les déterminants de la diffusion de fraîcheur dans les zones environnantes,
  • Développer un outil d’aide à la décision à partir des connaissances acquises, pour permettre aux collectivités de concevoir des parcs et leur environnement bâti de manière à optimiser le rafraîchissement urbain (qui peut avoir des répercussions sur le confort thermique à l’extérieur comme à l’intérieur des bâtiments).

Les travaux menés permettront de produire des connaissances scientifiques à une échelle fine sur la création de fraîcheur et sa diffusion dans l’environnement.

Ils viseront à identifier les éléments déterminants de la création de fraîcheur dans un parc, ainsi qu’à établir les relations entre l’intensité de la fraîcheur générée et les éléments qui constituent le parc (pelouse, arbres, surfaces minérales, eau…), et entre la distance de diffusion de cette fraîcheur dans l’environnement bâti aux abords du parc et les caractéristiques morphologiques de cet environnement.

 

Méthode pour la création de nouvelles connaissances

Des campagnes de mesure seront réalisées dans des parcs de Nantes et dans leurs alentours proches afin de récolter des données nocturnes et diurnes sur la diffusion de fraîcheur, et cela sur plusieurs saisons. Les capteurs donneront des informations sur les variations micro-climatiques suivantes : température de surface et de l’air, humidité de l’air.

Les phénomènes physiques à l’origine de la création et de la diffusion de fraîcheur seront modélisés à travers deux études :

  • la première sur l’influence des typologies de parcs sur la création de fraîcheur.
  • la seconde sur l’influence des paramètres morphologiques du tissu urbain adjacent au parc sur la diffusion de fraîcheur (Fig. 1).

À l’issue de cette phase il sera possible de déterminer que la combinaison de certains éléments constitutifs du parc (végétation haute, basse, rivière, etc.) pourra entraîner une réduction de la température de tel ordre de grandeur et jusqu’à telle distance. Plusieurs résultats découleront de cette diminution de température :  la consommation d’eau nécessaire au refroidissement, la réduction des besoins en froid ou l’amélioration du confort thermique selon le type de quartier considéré.

Schéma :Influence de la densité des bâtiments sur la surface de rafraichissement
Influence de la densité des bâtiments sur la surface de rafraichissement

 

Un outil d’aide à la décision pour optimiser l’apport de fraîcheur des parcs

Grâce à ces données et à la compréhension du phénomène de diffusion de fraîcheur, un outil d’aide à la décision libre et open source sera élaboré.

Il permettra

Exemple de résultat prévu par l'outil
Exemple de résultat prévu par l'outil d'aide à la décision
  • de diagnostiquer l’influence des parcs existants sur le rafraichissement 
  • de comparer différentes solutions d’aménagement dans le but d’optimiser la diffusion de fraîcheur au regard de différents indicateurs comme l’atténuation des îlots de chaleur urbains, la réduction des consommations d’énergie liées à la climatisation, l’amélioration du confort thermique…

L'outil sera basé sur des informations géographiques caractérisant les parcs et leur environnement bâti.

 

    Cet outil d'aide à la décision permettra d’évaluer les projets d’aménagement dans les conditions climatiques actuelles et dans des perspectives de changement climatique selon les critères suivants:
    • le potentiel de rafraîchissement d'un parc : délimitation d'une zone dont la température est 1°C (cette valeur sera définie selon les résultats du projet) inférieure à celle du reste de la ville du fait de la proximité d'un parc,
    • le besoin en eau minimum du parc pour assurer l’évapotranspiration du végétal,
    • le potentiel d'économie de climatisation de chaque bâtiment grâce au parc et la réduction du nombre d'heures d'inconfort.

    L’outil d’aide à la décision sera testé par les services de la Métropole de Nantes dans le cadre d’une opération  d’aménagement d’un parc public ou d’un nouveau quartier urbain.

    Cette dernière étape, menée dans le cadre d’un partenariat entre Nantes Métropole et le Cerema, permettra d’appliquer la démarche dans un cas réel et de comparer les résultats de l’outil simplifié avec ceux des outils habituellement utilisés pour des recherches.

    Les résultats et connaissances acquises au travers du projet CoolParks seront valorisés et diffusés auprès de la communauté scientifique et des acteurs de l’aménagement urbain.