Evaluation de l'impact thermique des cours d'école OASIS : Entretien avec Martin Hendel, chercheur affilié au LIEPP

Mon équipe au LIED a été chargée d’évaluer l’impact microclimatique des transformations opérées dans les 10 cours d’écoles pilotes du projet FEDER UIA OASIS. L’objectif est de quantifier l’impact de ces travaux sur le niveau de stress ou de confort thermique ressenti par un piéton grâce à des mesures fixes et mobiles réalisées dans les cours avant et après transformations. Ce stress thermique quantifie les paramètres environnementaux qui impactent le bilan thermique d’un piéton en prenant compte, en plus de la température de l’air, l’humidité de l’air, la vitesse du vent et des échanges radiatifs comme l’ensoleillement direct ou le rayonnement thermique des surfaces chaudes. Il s’agit d’un paramètre pertinent du point de vue du vécu des personnes et en termes d’impact sanitaire de la chaleur.

Les mesures sont effectuées par des stations météos fixes fonctionnant en continu par paires: une station d’étude placée dans la cour, une autre servant de témoin située dans l’espace public à proximité. Ces dernières ont fonctionné en continu avant et après travaux afin de capter la variabilité statistique des conditions microclimatiques en vue d’obtenir une évaluation la plus robuste possible du rafraîchissement créé par les transformations. Ces stations météos fixes sont complétées par des mesures mobiles mobilisées pour relever les conditions microclimatiques et leur variabilité spatiale en plusieurs points de la cour lors de campagnes ponctuelles.

En complément de ces mesures, nous avons réalisé des analyses cartographiques du potentiel de rafraîchissement visant à hiérarchiser les cours d’écoles parisiennes dans leur globalité puis à identifier les “points chauds” de chaque cour pilote.Ces cartographies sont confrontées aux mesures pour valider l’approche géomatique mise au point et l’améliorer le cas échéant. Enfin, des études expérimentales en laboratoire sur les anciens et nouveaux revêtements ont complété ces analyses pour caractériser leur comportement thermique lors de vague de chaleur.

Le projet relève d’une recherche-action, il combine ainsi les avantages et les inconvénients des deux mondes. Du côté des avantages, il permet par exemple de créer des impacts bénéfiques pour les usagers tout en faisant avancer la connaissance scientifique du domaine. Du côté des inconvénients, du point du vue du physicien, les conditions expérimentales ont été fortement contraintes par les conditions opérationnelles. Par exemple, les stations météos ne sont souvent pas situées à l’emplacement idéal du point de vue du rafraîchissement attendu par les travaux, mais plutôt à des endroits où elles ne gênent pas trop l’utilisation de la cour. Ce type d’arbitrage, bien que parfaitement justifié, génère des défis méthodologiques suites aux adaptations rendues nécessaires. La richesse des approches déployées facilite ce type d’improvisations et approches non anticipées en amont du projet.

Au-delà de ce type de défi, nos travaux avaient dès le départ une visée méthodologique, notamment pour identifier jusqu’où il est possible de caractériser de façon fiablement les effets rafraîchissants de travaux de ce type à partir de mesures mobiles réalisées lors de campagnes de mesure occasionnelles. Jusqu’à présent, nous déployions des mesures fixes, continues dans le temps et à même de capter la variabilité statistique des conditions météorologiques rencontrées lors de vagues de chaleur. Cela nécessite des moyens et un temps d’évaluation long et qui anticipe le phasage du projet suffisamment tôt pour permettre la réalisation de mesures avant travaux. Ces contraintes méthodologiques sont difficiles à concilier avec la temporalité des projets.

Le stress thermique est un indicateur très variable dans l’espace : il vous suffit de traverser la rue du côté ensoleillé vers le côté ombragé pour que le stress thermique chute d’une dizaine de degrés en température équivalente ou ressentie. On sait également que c’est l’ombrage qui est le plus efficace pour améliorer le stress thermique, les matériaux au sol ayant un impact plus limité.

Dans les cours étudiées, on s’attend à observer des variations de stress thermique qui dépendront de la conception précise des nouvelles cours, fonction par exemple de la position des nouveaux arbres, de la disposition des matériaux au sol, de l’ensoleillement de la cour… L’évaluation au cours de l’été 2021 est réalisée alors que les végétaux ont à peine été plantés (cf. photos).

On s’attend également à des surprises : c’est tout l’intérêt de la recherche !