Offre de thèse : Résilience des bâtiments - Développement de méthodes d’évaluation des risques et de stratégies d’adaptation aux vagues de chaleur

Contexte

L’objectif du projet RISK’adapt est le développement d’une méthode d’évaluation du risque sanitaire et de précarité énergétique estival des populations urbaines pendant les vagues de chaleur. Les résultats serviront à évaluer la part de population confrontée à un risque élevé dans les années à venir, ainsi que les capacités d’atténuation des villes et des bâtiments. Le risque est à la fois sanitaire (seuil et durée d’exposition) et économique (situations de précarité), l’un ne pouvant pas être décorrélé de l’autre. Différentes solutions de résiliences (individuelles et collectives) seront également comparées.

Le projet RISK’adapt propose principalement des développements méthodologiques, dont les aspects novateurs sont les suivants :

• Le développement d’une méthode d’analyse du risque à l’échelle d’une population (archétype représentatif d’une ville, en capturant la diversité des bâtiments et de sa population).
• L’évaluation dynamique (au cours des 30 prochaines années et selon différents scénarios climatiques et économiques).
• L’évaluation pluridisciplinaire : ingénierie (modélisation thermique des bâtiments) et socioéconomique (vulnérabilité des populations, capacité d’investissement des populations).

Sujet de thèse et objectifs

Les verrous scientifiques identifiés sont à la fois sur les outils numériques (langage Python) et sur les méthodes. L’analyse de risque est déjà bien ancrée dans l’évaluation structurelle des bâtiments, mais pas encore dans le domaine de la thermique/énergétique. Les études actuelles s’intéressent à l’inconfort thermique (températures inférieures à 30°C) plutôt qu’aux évènements extrêmes induisant un risque thermique (températures supérieures à 30°C). De plus, l’évaluation du risque de canicule est effectuée à partir des conditions extérieures, sans prendre en compte l’exposition réelle des populations (en partie dans des bâtiments, en partie en extérieur). Des outils devront donc être développés pour représenter les conditions thermiques subies par une population et également modéliser les dynamiques d’équipement et d’utilisation des systèmes de refroidissement actif en lien avec les épisodes de canicule. Enfin, une méthode d’évaluation des risques sanitaires sera développée prenant en compte les évolutions climatiques et économiques. Des seuils de risque seront définis.

Le travail demandé s’articule autour des 3 volets principaux suivants :

• Structuration des données et développement des modèles sociotechniques et énergétiques ;
• Développement de la méthodologie pour l’analyse de risques sanitaires, économiques et environnementaux suivant des scénarios d’évolutions climatiques ;
• Evaluation de différentes solutions de résiliences (individuelles et collectives).

Parmi les méthodes envisagées pour répondre aux problématiques scientifiques, nous pouvons citer :

• Analyse de données climatiques (e..g. EUROCORDEX), socio-économiques (e.g. INSEE), et sanitaires (e.g. GEODES),  pour effectuer des descriptions statistiques, identifier des paramètres influents, proposer des classifications, etc.
• Modélisation thermique dynamique de bâtiments, avec représentation de type archétype pour mise à l’échelle
• Modélisation du stress thermique des êtres humains par des modèles thermophysiologiques
• Modélisation par méthode probabiliste du risque sanitaire sur des horizons temporels longs (2060)

Enfin, le projet devra s’inscrire dans une démarche transversale de valorisation des travaux, en lien avec les projets et les données sur l’agglomération de La Rochelle, et des éléments de comparaison avec d’autres climats, typologies urbaines et populations. De plus, des échanges avec le groupe de travail de l’Annexe 97 de l’IEA (« Sustainable Cooling in Cities ») sont à prévoir.

Contexte de travail

Encadrement scientifique : LaSIE (Laboratoire des Sciences de l’Ingénieur pour l’Environnement), La Rochelle Université, France

• Emmanuel BOZONNET
• Jérôme LE DREAU
• Emilio BASTIDAS ARTEAGA 
• Marie DUQUESNE

Type de contrat : Contrat doctoral de 36 mois

Rémunération mensuelle indicative :

• À partir de 2025 : 2 200€ brut par mois (1 760€ net par mois estimé)
• À partir de 2026 : 2 300€ brut par mois (1 840€ net par mois estimé)

Début du contrat : candidatures traitées au fil de l’eau (début souhaité au 1^er Septembre 2025)

La personne recrutée sera basée au LaSIE (Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement) une unité mixte de recherche CNRS La Rochelle Université (UMR 7356). L'unité réunit un large spectre de compétences avec des approches inétgrées depuis l'échelle atomique jusqu'au matériau, au bâti et son environnement à différentes échelles du temps et d'espace. Elle sera intégrée à l'équipe de recherche Bâtiment et Ville Durable (BVD) et Transferts, Dégradation et Valorisation des Matériaux du Laboratoire LaSIE.

Profil et compétences attendues

• Étudiant(e) en sciences et techniques (école d’ingénieur/master 2/master of science) – une spécialité en génie civil, énergétique, et/ou statistique serait un plus ;
• La maîtrise de la programmation scientifique et une appétence pour l’informatique sont nécessaires (e.g. Python ou Matlab) ;
• Des connaissances en analyse statistique et thermique du bâtiment seront un plus ;
• La maitrise d’un outil de simulation thermique dynamique (e.g. TRNSYS, EnergyPlus) sera un plus ;
• Esprit d’initiative, travail en équipe projet, adaptabilité et bon relationnel.