Cartographie du confort thermique extérieur et de la qualité de l’air par simulations numériques (ENVI-met): Etude dans les Hauts de Seine

Présentation de l’Université Gustave Eiffel et du laboratoire d’accueil : Les villes et les territoires sont en perpétuelle évolution. Partant de ce constat, 6 établissements de formation et de recherche, avec des spécialisations reconnues dans les domaines de la ville durable, allient leurs compétences et savoir-faire pour créer une université de rang international et d’un genre nouveau : l’Université Gustave Eiffel. Ce nouvel établissement, fruit d’une histoire commune initiée il y a plus de 20 ans, a réuni au 1er janvier 2020 une université (UPEM), un institut de recherche (IFSTTAR), une école d’architecture (EAVT) et trois écoles d’ingénieurs (EIVP, ENSG et ESIEE Paris). Il représente un quart de la recherche française sur les villes de demain et regroupe des compétences pluridisciplinaires pour conduire des recherches de qualité au service de la société, proposer des formations adaptées au monde socio-économique et accompagner les politiques publiques.

Le stage sera réalisé au sein du laboratoire IMSE (département COSYS) de l’Université Gustave Eiffel à Champs sur Marne (RER A Noisy-Champs). La recherche menée au laboratoire IMSE (département COSYS) couvre le développement et la conception d’outils expérimentaux, la mesure et la mise en équation des phénomènes physiques jusqu'à la réalisation d’outils informatiques pour la ville numérique. IMSE développe également un code de calcul par éléments finis pour le génie civil CESAR-LCPC. Il a étendu ses compétences vers les domaines de la modélisation inverse, de la mécanique des fluides numérique et des méthodes rapides de résolution des équations aux dérivées partielles.

Contexte : Le département des Hauts de Seine affiche la volonté d’anticiper et d’adapter son territoire aux phénomènes extrêmes tels que le réchauffement climatique. L’augmentation de l’amplitude et des fréquences des vagues de chaleur, voire d’épisodes caniculaires à répétition en est un bon exemple. Sur l’axe très fréquenté de la RD920, des tronçons ont déjà été réaménagées et d’autres sont en cours de planification dans le but de favoriser un meilleur partage des espaces entre piétons, cyclistes, voitures et bus, et de proposer un environnement revalorisé avec un véritable projet d’aménagement paysager. Ce nouvel aménagement doit aussi permettre d’améliorer le confort thermique des usagers dans un contexte de surchauffe urbaine, et de réduire la pollution de l’air. Afin de fournir des outils d’aide à la décision aux collectivités, un partenariat de recherche-action a été réalisé entre l’Université Gustave Eiffel et le département des Hauts de Seine dans le projet de l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) appelé « CityFab ». Ce projet multidisciplinaire implique des équipes de recherche en Sciences pour l’Ingénieur et en Sciences Humaines et Sociales.

Descriptif de l’étude : Dans le stage, une modélisation géométrique et microclimatique sera réalisée pour un site d’intérêt le long de la RD920, i.e. zone fréquentée à proximité d’un bureau de poste à Montrouge. Grâce à des simulations numériques avec le logiciel ENVI-met, l’objectif est de réaliser une cartographie du confort thermique extérieur durant une période estivale pour l’aménagement existant. Des analyses de sensibilités seront utilisées afin de déterminer les paramètres influents sur la surchauffe urbaine. Ensuite, la résolution des équations de la mécanique des fluides sous ENVI-met sera également exploitée pour prédire la dispersion de polluants dans cette zone soumise au fort trafic routier de la Porte d’Orléans (entrée de Paris) jusqu’au centre commercial de la Vache Noire. Le(a) candidat(e) participera également (i) au déploiement de station de mesure sur site qui seront exploitées par la suite pour calibrer les modèles microclimatiques et (ii) aux réunions de travail avec les ingénieurs, les chercheurs et les membres du département des Hauts de Seine dans le cadre du projet ANR CityFab.

Le (la) candidat(e) devra présenter un intérêt pour la modélisation, la simulation numérique et la recherche appliquée. Il (elle) devra être capable de lire des articles scientifiques en anglais, de travailler en équipe, de présenter et de rédiger une synthèse de ses travaux.