Bien choisir le critère de confort pour ses études d’impact du vent

Rédigé par

Lola Tessier

7508 Dernière modification le 17/12/2019 - 09:18
Bien choisir le critère de confort pour ses études d’impact du vent

La présence de bâtiments de dimension importante peut fortement perturber le vent au niveau piéton. Les phénomènes de déflexion vers le bas (ou downwashing en anglais) rendent les couches basses plus ventées qu’elles ne le devraient.

 

Phénomène de downwashing

Phénomène de downwashing

 

Le confort et la sécurité des piétons sont impactés (au moins 2 accidents mortels dus à des vents forts causés par un bâtiment ont été répertoriés en Angleterre). C’est dans cette optique que plusieurs municipalités (Londres, Montréal, Toronto) et pays (Israël, Pays Bas) imposent des études de confort ou de sécurité au vent dès la construction d’une nouvelle tour ou d’un ensemble de bâtiments.

Les caractéristiques du vent local dépendent à la fois de la climatologie caractéristique de la ville et des interactions aérodynamiques entre le vent et les bâtiments composant le tissu urbain. Le critère de confort au vent est basé principalement sur un seuil de vitesse et une fréquence de dépassement de ce seuil, adapté à chaque activité piétonne.

Le seuil de vitesse d’inconfort national a été établi en intégrant différentes définitions des vitesses de vent perçues par les usagers des espaces extérieurs, ainsi que différents seuils de perception de l’inconfort dans les pays. La vitesse est calculée à partir de la vitesse moyenne (sur un intervalle de temps donné) ou bien de la vitesse rafale (vitesse moyenne augmentée d’une contribution liée à la condition turbulente du site)

 

 

 

Pays (Recommandation)

France (CSTB)

F(V>3.6)>20%

F(V>3.6)<20%

F(V>3.6)<10%

F(V>3.6)<5%

F(V>3.6)<5%

Grande-Bretagne (LAWSON LDDC)

V(F>5%)>10 m/s

V(F>5%)<10 m/s

V(F>5%)<8 m/s

V(F>5%)<6 m/s

V(F>5%)<4 m/s

Pays Bas (NEN8100)

F(V>5)>10%

F(V>5)<10%

F(V>5)<5%

F(V>5)<2.5%

F(V>5)<2.5%

Israël (SI5281)

F(V>9)>10%

F(V>9)<10%

F(V>9)<10%

F(V>9)<5%

F(V>9)<5%

Tableau de critères de confort par pays et par activité piétonne

Une étude comparative entre les différents critères de confort est réalisée sur le quartier du Front de Seine, dans le 15ème arrondissement de Paris, au moyen du logiciel UrbaWind.

Modélisation du quartier considéré dans la simulation

Modélisation du quartier considéré dans la simulation

Vue Google Earth du quartier

Vue Google Earth du quartier

 

Les données de vent représentatives du quartier Front de Seine ont été déduites des observations faites à l’aéroport de Villacoublay, après correction des effets topographiques.

 

Rose des vents du site ci-dessus 

Les différents critères de confort ont été appliqués sur ce cas pour illustrer les disparités de diagnostics, comme constaté dans le cadre du programme de recherche COST. [i][ii]

Confort au vent selon la recommandation CSTB

Confort au vent selon la recommandation Lawson LDDC

Confort au vent selon la recommandation NEN 8100

Confort au vent selon la recommandation SI 5281 V>9m/s

Les critères utilisant la turbulence dans le calcul du vent pour le confort (rafale) comme en France et en Israël apparaissent ici comme les plus pénalisants. Au sein de l’environnement bâti dense, la turbulence est élevée.

Les critères Lawson LDDC ou NEN8100, quant à eux, ne considèrent pas la turbulence mais uniquement le vent moyen, même si la vitesse seuil est plus élevée. Le critère NEN8100 est reconnu pour être plus clément. [iii]

Le législateur national peut adapter les seuils pour tenir compte des spécificités régionales liées à la subjectivité du confort au vent.


[i] Deplech, P., Baker, C., Blackmore, P. A., Koss, H., Sanz-Andres, A., Stathopoulos, T., & Willemsen, E. (2005)

[ii] Pedestrian wind comfort assessment criteria: A comparative case study. In 4th European & African Conference on Wind Engineering.

[iii] Janssen, W. D., Blocken, B., & van Hooff, T. (2013). Pedestrian wind comfort around buildings: Comparison of wind comfort criteria based on whole-flow field data for a complex case study. Building and Environment59, 547-562.

Article signé Guillaume Caniot

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