Des bases de données urbaines aux simulations énergétiques - Le projet MApUCE - INSA Toulouse - Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse Access content directly
Conference Papers Year : 2016

Des bases de données urbaines aux simulations énergétiques - Le projet MApUCE

Abstract

Urban energy is a domain that covers many complex processes thatinteract at all scales of the city: the microclimate (the heat island effect), building energy consumption for heating or cooling, inhabitants’behav-ior, renewable energyproduction, etc. Few tools take account ofthis level of complexity atthis scale, making the adaptation and mitigation to climate change very difficult to integrate into urban policies and design practices.Within the MApUCEresearch project, which proposes a methodology to carry out simulations of these urban energy processes across all towns and cities in France, we have developed an approach whose objective is to obtain accurate data onbuildings’characteristics andmaterials. It is based on the implementationof an auto-matic method for determining the architectural and urban typologies for all cities of France and an architectural and historical database.The method for determining the typologiesis a comprehensive and automated methodto identify urban typolo-gies at the building and the city block scales. The method usesmorphologicalor sociodemographicindicators (determined from national databases)and makes a classification implementing a supervised learning method based on the "Random Forest".These typologies are coupled with the architectural database’s information, through the indication of the buildings’usage, their date of construction and geographical location allowing to characterize each of the buildings in terms of materiality (albedo, constructive system thermal insulation, etc.), and HVAC systems.
L'énergétique urbaine est un domaine qui couvre de nombreux pro-cessus complexes interagissant à toutes les échelles de la ville : le microclimat (l'effet d'îlot de chaleur), la consommation énergétique des bâtiments pour le chauffage ou la climatisation, les comportements énergétiques des habitants, la production d'énergie renouvelable, etc. Peu d'outils tiennent compte de ce ni-veau de complexité à cette échelle, rendant l'adaptation et l'atténuation aux changements climatiques très difficiles à intégrer dans les politiques urbaines ou les pratiques de conception. Au sein du projet de recherche MApUCE, qui propose une méthodologie pour effectuer des simulations de ces processus d'énergétique urbaine à l'échelle de toutes les communes et villes de France, nous avons développé une approche dont l'objectif est de pouvoir obtenir des données précises sur les caractéristiques et les matériaux des bâtiments. Elle est basée sur la mise en oeuvre d'une méthode de détermination automatique des typologies architecturales et urbaines pour toutes les villes de France et d'une base de données architecturale et historique. La méthode de détermination des typologies est une méthode globale et automa-tisée, dérivée de GENIUS, pour identifier les typologies urbaines à l'échelle du bâtiment et de l'îlot urbain. Elle utilise des indicateurs morphologiques ou so-ciodémographiques (eux-mêmes déterminés à partir des bases de données natio-nales) et réalise une classification mettant en oeuvre une méthode d'apprentissage supervisé basée sur les « Random Forest ». Ces typologies sont croisées avec les informations de la base de données archi-tecturale, au travers de l'indication de l'usage des bâtiments, leurs dates de construction et leur localisation géographique permettant ainsi de caractériser chacun des bâtiments en terme de matérialité (albédo, système constructif, isolation thermique, etc.) et de systèmes CVC.
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Dates and versions

hal-02157300 , version 1 (17-06-2019)

Identifiers

  • HAL Id : hal-02157300 , version 1

Cite

Serge Faraut, Marion Bonhomme, Nathalie Tornay, Alexandre Amossé, Valéry Masson. Des bases de données urbaines aux simulations énergétiques - Le projet MApUCE. SCAN'16 (Séminaire de Conception Architecturale Numérique), Sep 2016, Toulouse, France. ⟨hal-02157300⟩
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