L'Agence nationale de la recherche Des projets pour la science

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Villes et Bâtiments Durables (VBD)
Edition 2013


MApUCE


Modélisation Appliquée et droit de l'Urbanisme : Climat urbain et Énergie

Comment évaluer la consommation d'énergie des bâtiments sur un territoire ? Comment intégrer la question énergie/climat dans la planification ?
Le projet MApUCE vise à intégrer dans les politiques urbaines et les documents juridiques les plus pertinents des données quantitatives de microclimat urbain, climat et énergie, dans une démarche applicable à toutes les villes de France. Ces données proviennent des simulations du micro-climat urbain et de consommation d'énergie du bâti, réalisées à partir de données climatiques, architecturales, urbaines et sociales, en tenant compte des comportements des usagers des bâtiments.

Comment améliorer la mise en œuvre de politiques d’économies d’énergie et de gestion du climat de nos villes ?
L'exercice de planification en urbanisme constitue, de par les évolutions données par la loi Grenelle II, un cadre opportun pour l'intégration des problématiques énergétiques et climatiques dans les politiques publiques territoriales. Néanmoins, s’il donne un cadre au projet de territoire, il ne prend pas en charge sa mise en œuvre, et constitue un exercice limité à un territoire. Afin de faciliter cette mise en œuvre, le projet MApUCE vise à intégrer dans les politiques urbaines et les documents juridiques les plus pertinents des données quantitatives de microclimat urbain, climat et énergie, dans une démarche applicable à toutes les villes de France. Le premier objectif du projet consiste à obtenir ces données quantitatives énergie-climat à partir de simulations numériques, en se focalisant sur l’énergie liée au bâti dans le secteur résidentiel et tertiaire, qui représente 41% de la consommation finale d’énergie. Le deuxième objectif du projet consiste à proposer une méthodologie pour intégrer de telles données quantitatives dans les procédures juridiques et les politiques urbaines.

Analyse des besoins des agences d'urbanisme, modélisation énergie/usages/climat sur les villes de France, et transfert vers la planification
Nous proposons de développer une méthode automatisée de production, à partir de bases de données nationales, de paramètres et indicateurs urbains (géométriques, architecturaux, socioéconomiques, …) pertinents pour la simulation énergétique, et ce à l’échelle des quartiers sur la France. En terme de modèles, le projet s’appuiera sur le modèle de climat urbain TEB, qui intègre un module d’énergétique du bâtiment. Nous développerons un modèle de comportement énergétique dans l’habitat et le tertiaire afin de raffiner les calculs de consommation d’énergie de TEB. Le modèle ainsi couplé climat urbain-énergie-comportement sera appliqué à un panel de villes françaises, afin d’établir un diagnostic énergie-climat à l’échelle de la France pour le climat actuel ou futur (2050). Afin de répondre au deuxième objectif, il s’agit ici de travailler sur l’ensemble des documents d’urbanisme et juridiques adéquats pour identifier les potentiels leviers d’action et les échelles applicables, quels que soient les territoires et l'ingénierie en place. Nous analyserons l’aspect juridique pour déterminer comment les documents ou dispositifs existants intègrent – ou pas – la problématique énergie-climat. Puis l’étude de la mise en œuvre des dispositifs et de cas exemplaires nous permettra d’évaluer leurs performances. Enfin, suite à l’analyse des besoins des agences d’urbanisme, nous définirons des vecteurs pour transférer des données quantifiées énergie-climat vers les documents juridiques, sous la forme par exemple de cartes climatiques. Toute la pertinence du projet est d’intégrer ces vecteurs dans les documents et pratiques qui présentent le meilleur potentiel. Trois expérimentations sont prévues sur Toulouse, Aix en Provence et La Rochelle afin de confronter les outils développés à des démarches de planification réelles.

Résultats

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Perspectives

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Productions scientifiques et brevets

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Partenaires

AMU  Université d'Aix-Marseille

CNRS-GAME Centre National de recherches Scientifiques - Groupe d'étude de l'atmosphère météorologique

Laboratoire public

FNAU Fédération Nationale des Agences d'Urbanisme

IRSTV Institut de Recherche sur les Sciences et Techniques de la Ville

LAVUE LABORATOIRE ARCHITECTURE VILLE URBANISME ENVIRONNEMENT

LIENSs Littoral Environnement et Sociétés

LISST Laboratoire Interdisciplinaire Solidarités, Sociétés, Territoires

LRA-ENSA Laboratoire de recherche en architecture de l'Ecole Nationale Supérieure d'Architecture de Toulouse

UBS UNIVERSITE DE BRETAGNE SUD

Aide de l'ANR 908 389 euros
Début et durée du projet scientifique mars 2014 - 48 mois

Résumé de soumission

L'exercice de planification en urbanisme constitue, de par les évolutions données par la loi Grenelle II, un cadre opportun pour l'intégration des problématiques énergétiques et climatiques dans les politiques publiques territoriales. Néanmoins, s’il donne un cadre au projet de territoire, il ne prend pas en charge sa mise en œuvre, et constitue un exercice limité à un territoire.

Afin de faciliter cette mise en œuvre, le projet MApUCE vise à intégrer dans les politiques urbaines et les documents juridiques les plus pertinents des données quantitatives de microclimat urbain, climat et énergie, dans une démarche applicable à toutes les villes de France.

Le premier objectif du projet consiste à obtenir ces données quantitatives énergie-climat à partir de simulations numériques, en se focalisant sur l’énergie liée au bâti dans le secteur résidentiel et tertiaire, qui représente 41% de la consommation finale d’énergie. Nous proposons de développer une méthode automatisée de production, à partir de bases de données nationales, de paramètres et indicateurs urbains (géométriques, architecturaux, socioéconomiques, …) pertinents pour la simulation énergétique, et ce à l’échelle des quartiers sur la France.
En terme de modèles, le projet s’appuiera sur le modèle de climat urbain TEB, qui intègre un module d’énergétique du bâtiment. Nous développerons un modèle de comportement énergétique dans l’habitat et le tertiaire afin de raffiner les calculs de consommation d’énergie de TEB. Le modèle ainsi couplé climat urbain-énergie-comportement sera appliqué à un panel de villes françaises, afin d’établir un diagnostic énergie-climat à l’échelle de la France pour le climat actuel ou futur (2050).

Le deuxième objectif du projet consiste à proposer une méthodologie pour intégrer de telles données quantitatives dans les procédures juridiques et les politiques urbaines. Il s’agit ici de travailler sur l’ensemble des documents d’urbanisme et juridiques adéquats pour identifier les potentiels leviers d’action et les échelles applicables, quels que soient les territoires et l'ingénierie en place. Nous analyserons l’aspect juridique pour déterminer comment les documents ou dispositifs existants intègrent – ou pas – la problématique énergie-climat. Puis l’étude de la mise en œuvre des dispositifs et de cas exemplaires nous permettra d’évaluer leurs performances. Enfin, suite à l’analyse des besoins des agences d’urbanisme, nous définirons des vecteurs pour transférer des données quantifiées énergie-climat vers les documents juridiques, sous la forme par exemple de cartes climatiques. Toute la pertinence du projet est d’intégrer ces vecteurs dans les documents et pratiques qui présentent le meilleur potentiel. Trois expérimentations sont prévues sur Toulouse, Aix en Provence et La Rochelle afin de confronter les outils développés à des démarches de planification réelles.

Afin de répondre à ses enjeux, le projet MAPuCE s’organise autour de partenaires fortement interdisciplinaires en droit de l’urbanisme, climat urbain, énergétique du bâtiment, architecture, sociologie, géographie et météorologie, ainsi que la fédération nationale des agences d’urbanisme (FNAU).

En terme de résultats, l’analyse croisée entre les paramètres urbains et données simulées énergie-micro-climat sera diffusée en ligne sous la forme de cartes standardisées pour chaque ville étudiée. La chaîne de production des indicateurs urbains ainsi que les modèles seront diffusés en open-source.
Enfin, en réponse au but principal du projet, un guide proposant une méthode de mise en œuvre des politiques territoriales dans les différents documents juridiques et incitatifs, sera produit. Il identifiera les leviers qui permettent d’améliorer la mise en œuvre des politiques d’économie d’énergie et de gestion du climat, en les intégrant dans les dispositifs de planification « au bon moment, au bon endroit, avec le bon outil ».

 

Programme ANR : Villes et Bâtiments Durables (VBD) 2013

Référence projet : ANR-13-VBDU-0004

Coordinateur du projet :
Monsieur Valéry Masson (Centre National de recherches Scientifiques - Groupe d'étude de l'atmosphère météorologique)
valery.masson@nullmeteo.fr

Site internet du projet : http://www.cnrm.meteo.fr/ville.climat/spip.php?rubrique120

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.