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Évaluation microclimatique des mesures d’adaptation de l’environnement urbain aux contraintes du réchauffement climatique
No full textClimate change increases the vulnerability of urban environments, exposing a growing population to heightened risks. In response to rapid urbanization and the intensification of climate-related hazards— particularly extreme heat events that worsen urban overheating—adaptation becomes essential. Integrating solutions to mitigate urban overheating represents a major challenge for urban planners, who are increasingly relying on microclimate simulation tools, primarily developed in academic settings, to inform their decisions. However, validating these tools, especially regarding mean radiant temperature (Tmrt), is essential for ensuring a reliable assessment of thermal comfort and implementing appropriate solutions in urban projects.This thesis aims to enhance the reliability of practical adaptation solution assessments for urban environments facing climate crises by focusing on validating the three most commonly used numerical simulation models for evaluating urban overheating at the neighborhood scale. This validation is based on datasets from previous in-situ campaigns, complemented by a new experimental campaign conducted as part of this work. The performance of these models has been analyzed, improvement proposals have been formulated, and recommendations are addressed to users, particularly engineering and consulting firms, to better exploit and quantitatively evaluate the benefits of urban overheating adaptation solutions.Les changements climatiques augmentent la vulnérabilité des environnements urbains, exposant une population croissante à des risques accrus. Face à l'urbanisation rapide et à l'intensification des aléas climatiques, notamment les épisodes de chaleur intense qui exacerbent la surchauffe urbaine, l'adaptation devient impérative. Intégrer des solutions pour lutter contre cette surchauffe urbaine constitue un défi majeur pour les acteurs de l'aménagement urbain, qui s'appuient de plus en plus sur des outils de simulation du microclimat, principalement issus du milieu académique, pour orienter leurs décisions. Cependant, la validation de ces outils, en particulier pour la température moyenne radiante (Tmrt), est essentielle pour assurer une évaluation fiable du confort thermique et la mise en œuvre de solutions adaptées dans les projets urbains.Cette thèse vise à fiabiliser l'évaluation des solutions pratiques d'adaptation des environnements urbains aux crises climatiques en se concentrant sur la validation des trois modèles de simulation numérique les plus couramment utilisés dans l'évaluation de la surchauffe urbaine à l'échelle du quartier. Cette validation repose sur des bases de données issues de campagnes in situ antérieures, complétées par une nouvelle campagne expérimentale réalisée dans le cadre de ce travail. Les performances de ces modèles ont été analysées, des propositions d'amélioration ont été formulées, et des recommandations sont adressées aux utilisateurs, notamment aux sociétés d'ingénierie et de conseil, pour une meilleure exploitation et une évaluation quantitative des bénéfices des solutions d'adaptation à la surchauffe urbaine
Reducing the environmental impact of buildings through stone masonry structures
No full textInternational audienceSlabs represent the largest part of building structures environmental burden. Optimising shape and using less carbon intensive materials are significant levers to improve the environmental performance when designing a structure. For this purpose, the study focuses on stone masonry structures. Three structure typologies are considered: Abeille vault, groin vault and post-stressed stone beams. While groin vault shape allows for an effective use of material, prestressed stone beams and Abeille vault present flat surfaces close to contemporary slab typologies. Every structural system is studied considering a 6m by 6m grid and three different alternatives for each typology. Design is carried out using limit analysis for groin and Abeille vaults. Post-stressed stone beams are designed similarly to prestressed concrete considering the material specificities. Life cycle assessment is applied in a cradle to grave approach including construction processes. Uncertainties are estimated using Monte-Carlo simulations. Masonry systems are finally compared to concrete, steel and wood building structure systems. Results show that masonry structures emit less greenhouse gases than concrete and steel typologies and are comparable to wood structures. The study also highlights the importance of considering other environmental indicators since a low carbon system may lead to increased damages to ecosystems and human health
Addressing Data Scarcity in UBEM Validation: Application of Survey Sampling Techniques
No full textInternational audienceUrban Building Energy Models (UBEM) are vital for enhancing energy efficiency and sustainability in urban planning. However, data scarcity often challenges their validation, particularly the lack of hourly measured data and the variety of building samples. This study addresses this issue by applying bias adjustment techniques from survey research to improve UBEM validation robustness with incomplete measured data. Error estimation tests are conducted using various levels of missingness, and three bias adjustment methods are employed: multivariate imputation, cell weighting and raking weighting. Key findings indicate that using incomplete data in UBEM validation without adjustment is not advisable, while bias adjustment techniques significantly enhance the robustness of validation, providing more reliable model validity estimates. Cell weighting is preferable in this study due to its reliance on joint distributions of auxiliary variables.</div
Monitoring circular economy in the building sector: prospective work on btpflux and its extended functionalities
No full textInternational audienceThe building sector is challenged by an increasing demand for effective waste management and resource utilization to mitigate the environmental impacts, particularly contributing to climate change. This underscores the necessity of enhancing circular economy (CE) practices into the building sector by introducing more reuse and recycling into the end-of-life (EoL) management of building products. Building upon BTPFlux, a building material flow analysis model, designed by the Scientific and Technical Centre for Buildings (CSTB), the present study investigates how to better estimate the reuse potential of buildings within a given territory. The study proposes extensions to BTPFlux to integrate circularity indicators enabling a better characterization of material flows within a territory. This set addresses the difficulties of adapting for specific territories, giving them more visibility on the material flows within and enhances their comprehension. It also enables new functionalities: a decision-making platform facilitating the circularity of product for a group of actors, allowing them to pilot more easily. By quantifying material flows, identifying circular economy opportunities, and assessing impacts, stakeholders can tailor strategies to meet specific challenges and goals effectively. This research contributes to advancing circular economy practices in the construction sector and supporting sustainable development at the local level, exemplified through the Paris-Saclay case study
Avis de l’Anses relatif à la prise en compte, parmi les facteurs nutritionnels et environnementaux via l’alimentation durant les 1 000 premiers jours (c’est-à-dire entre la période périconventionnelle jusqu’à l’âge de 2 ans), de la phase d’allaitement maternel en s’appuyant sur les derniers travaux de l’étude CONTA-LAIT, volet « risques chimiques »
No full textCitation suggérée: Anses. (2024). Avis de l’Anses relatif à la prise en compte, parmi les facteurs nutritionnels et environnementaux via l’alimentation durant les 1 000 premiers jours (c’est-à-dire entre la période périconceptionnelle jusqu’à l’âge de 2 ans) de la phase d’allaitement maternel en s’appuyant sur les derniers travaux de l’étude CONTA-LAIT (volet risques chimiques). (Saisine 2017-SA-0069). Maisons-Alfort : Anses, 62 p.En 2010, l’Agence a mené une étude de surveillance de la contamination de l’alimentation des enfants de moins de trois ans : l’étude de l’alimentation totale infantile (EATi, Anses 2016a).Cette étude se focalisait sur les produits disponibles sur le marché – notamment les préparations pour nourrissons – et ne concernait pas le lait maternel. En conséquence, en 2012, l’Anses a réalisé, en partenariat avec l’Assistance Publique – Hôpitaux de Paris (AP-HP), l’École Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'Alimentation Nantes-Atlantique (Oniris, LABERCA) et le laboratoire d’Analyse Chimique Ultra-Traces Analyses Aquitaine de l’Association pour le Développement de l’Enseignement et des Recherches auprès des universités, des centres de Recherche et des entreprises d’Aquitaine (ADERA/UT2A), l’étude CONTA-LAIT ayant pour objectif d’évaluer la présence des contaminants chimiques dans le lait maternel en France.En 2015, la DGS a saisi l’Anses sur les connaissances scientifiques portant sur l’impact de l’exposition précoce de l’enfant aux facteurs nutritionnels environnementaux via l’alimentation, période dite des « 1 000 jours » (saisine n°2015-SA-0130). Dans le cadre du Plan National Nutrition Santé (PNNS), l’Anses a intégré ce questionnement dans son travail d’actualisation des repères alimentaires des femmes enceintes et des enfants de moins de 2 ans. Les données de contamination du lait maternel de l’étude CONTA-LAIT apportent des éléments d’exposition des enfants durant cette période.Dans le cadre de cette saisine, il est demandé à l’Anses de réaliser :- « une analyse des résultats de l’étude CONTA-LAIT comparativement aux résultats obtenusdans l’EATi pour les préparations infantiles ;- une analyse de la littérature scientifique sur les bénéfices associés à l’allaitement maternel,l’identification, et si possible, l’évaluation du poids de la preuve de ses effets ;- une mise en parallèle de l’analyse des résultats CONTA-LAIT, des risques à court et long termes associés à une éventuelle contamination pendant la durée de l’allaitement en France et celle recommandée au niveau européen, avec les bénéfices de l’allaitement maternel relevés dans la littérature. »Le présent avis porte uniquement sur la première demande de la saisine.L’étude CONTA-LAIT portant sur les enfants allaités de moins de 6 mois, cet avis présente lesrésultats de l’évaluation de leur exposition aux contaminants chimiques et de sa comparaisonavec, d’une part les valeurs sanitaires de références des différents contaminants analysés,d’autre part l’exposition aux contaminants chimiques des enfants non allaités de moins de 6mois (résultats de l’Etude de l’Alimentation Totale Infantile EATi, Anses (2016))
Automatic estimation of the wind turbine noise with recurrent neural networks
No full textInternational audienceThere is growing interest in the development of renewable energies, particularly wind power. However, wind turbines generate noise that can affect the sound environment of nearby residents. This study focuses on the isolation of wind turbine noise (WTN) level from the surrounding total noise. Our method is based on a Recurrent Neural Network (RNN) Architecture that captures temporal dependencies in the acoustic signal. This proposal is compared to Non-Negative Matrix Factorization (NMF) that has shown first promising results on a previous study on simulated sound scenes. Our approach relies on simple RNN Vanilla conducted using an end-to-end trained model, Gated Recurrent Network (GRU), and a Long Short Term Memory (LSTM). The training and testing dataset is constructed by superimposing measured background noise with synthesized specific noise; wind turbine noise (WTN), effectively simulating realistic environmental conditions. This study aims to assess the acoustic impact of wind turbines on communities and attempt to control turbine operation using advanced machine learning techniques
Avis de l'Anses relatif au projet « Jourdain » de réutilisation des eaux usées traitées pour l'alimentation d'une retenue d'eau destinée à la production d’eau destinée à la consommation humaine (Vendée)
No full textCitation suggérée : Anses. (2024). Avis relatif aux relatif aux projets de décret et d'arrêté relatifs à l'utilisation d'eaux non potables pour certains usages domestiques. (saisine 2023-SA-0037). MaisonsAlfort : Anses, 66 p.L’augmentation de la fréquence et de la durée des vagues de chaleur et des sécheresses, en lien avec les changements climatiques1 et la croissance démographique et ses conséquences en termes d’urbanisation, d’industrialisation et de besoins d’irrigation pour la production agricole, affecte le cycle de l’eau et la disponibilité des ressources en eau douce sur terre. Cette raréfaction des ressources en eau est considérée comme un risque majeur par le groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC). En France, la fréquence plus élevée des épisodes de sécheresse et des vagues de chaleur impose des mesures de restriction d’eau, avec un risque croissant de multiplication des conflits d’usage. Parmi les solutions proposées pour pallier cette problématique du manque d’eau, le recours aux eaux impropres à la consommation humaine (nommées également « eaux non potables » et « eaux non conventionnelles ») est encouragé au niveau communautaire et national.Au niveau communautaire, plusieurs directives ou règlements encouragent et encadrent une utilisation durable des ressources en eaux, notamment :- l’article 12 de la directive 91/271/CEE du Conseil du 21 mai 1991 relative au traitement des eaux urbaines résiduaires mentionne que les eaux usées traitées (EUT) peuvent être réutilisées chaque fois que cela se révèle approprié ;- la directive 2000/60/CE du Parlement européen et du Conseil du 23 octobre 2000 établissant un cadre pour une politique communautaire dans le domaine de l'eau, promeut une utilisation durable des ressources en eaux et contribue à atténuer les effets des inondations et des sécheresses ;- le règlement (UE) 2020/741 du Parlement européen et du Conseil du 25 mai 2020, relatif aux exigences minimales applicables à la réutilisation des EUT, rappelle que cette réutilisation vise à contribuer aux objectifs de développement durable de l’Union européenne, en particulier l’objectif 6 sur la disponibilité et la gestion durable de l’eau et de l’assainissement pour tous, et l’objectif 12 sur la consommation et la production durable. Si ce règlement s’applique à la réutilisation des eaux urbaines résiduaires traitées à des fins d’irrigation agricole, il précise, au considérant 29, que « le présent règlement ne devrait pas empêcher les États-membres d’autoriser l’utilisation d’eau de récupération à d’autres fins, y compris à des fins industrielles, environnementales et de services collectifs, dans la mesure jugée nécessaire en fonction des circonstances et des besoins au niveau national, à condition qu’un niveau élevé de protection de l’environnement et de la santé humaine et animale soit garanti ». (extrait) [Saisines liées n° 2014-SA-0177 et 2015-SA-0146
Extending the validity of co-heating tests to warmer and sunnier weather conditions using an equivalent exterior temperature
No full textInternational audienceThe energy consumption of buildings is usually different from that predicted at the design stage. To measure the performance gap between designed and as-built buildings, it is possible to measure the actual Heat Transfer Coefficient, which characterizes the thermal performance of the building envelope. The actual reference method for measuring this coefficient is the co-heating test, which consists in comparing the heat input into a building against the air temperature difference between inside and outside the building. However, the use of this method is limited to a certain period of the year when weather conditions allow a sufficient temperature difference, while avoiding heating the building to temperatures that could damage it. This work proposes to extend the period of validity of co-heating tests by using an equivalent outdoor temperature. It consists in using an equivalent outdoor temperature allowing to take into account impact of solar radiation and sky radiation which have a larger impact in hotter periods. This paper explores the feasibility of this new method from an experimental campaign and from numerical simulations run in a summer perio
Typical and extreme weather datasets for studying the resilience of buildings to climate change and heatwaves
No full textInternational audienceWe present unprecedented datasets of current and future projected weather files for building simulations in 15 major cities distributed across 10 climate zones worldwide. The datasets include ambient air temperature, relative humidity, atmospheric pressure, direct and diffuse solar irradiance, and wind speed at hourly resolution, which are essential climate elements needed to undertake building simulations. The datasets contain typical and extreme weather years in the EnergyPlus weather file (EPW) format and multiyear projections in comma-separated value (CSV) format for three periods: historical (2001–2020), future mid-term (2041–2060), and future long-term (2081–2100). The datasets were generated from projections of one regional climate model, which were bias-corrected using multiyear observational data for each city. The methodology used makes the datasets among the first to incorporate complex changes in the future climate for the frequency, duration, and magnitude of extreme temperatures. These datasets, created within the IEA EBC Annex 80 “Resilient Cooling for Buildings”, are ready to be used for different types of building adaptation and resilience studies to climate change and heatwaves