Peut-on simuler le stress thermique en laboratoire pour tester l’impact de l’architecture sur la réduction des surchauffes urbaines ? C’est l’enjeu du projet de recherche d’Emmanuel Ballot, enseignant-chercheur à l’ENSAS. Depuis 2024, il s’entoure d’étudiants en master 1 pour expérimenter des formes urbaines sur un cas concret, la Tour de Chimie de l’Université de Strasbourg. « Une grande part de l’inconfort urbain en période de fortes chaleurs est liée à la morphologie des bâtiments. Le réduire avec la végétalisation, c’est bien mais ce n’est pas suffisant. Des réponses résident aussi dans la forme des constructions. C’est notre objectif : tester ces solutions morphologiques en simulant des conditions réelles sur des modèles réduits, c’est-à-dire des maquettes » explique Emmanuel Ballot, maître de conférences en sciences et techniques pour l’architecture à l’ENSAS. Ombrière et cheminée solaireDans le cadre du séminaire « Ambiances thermiques urbaines et acoustiques », il s’est entouré d’une vingtaine d’étudiants en master 1 pour développer une méthode et des solutions morphologiques d’adaptation aux canicules urbaines. Le cas d’école est la Tour de Chimie qui domine le campus de l’Esplanade avec ses 74 mètres. Construite dans les années 1960, elle représente une forme urbaine courante dans le monde entier et pertinente au regard de l’enjeu.Pour ce faire, l’équipe a dans un premier temps « qualifié l’état initial » en mesurant les conditions réelles sur place, en août 2024 (humidité, vent, température, imagerie thermique…). Le traitement des données a permis d’identifier les zones de surchauffe (en rouge) mais aussi des îlots de fraîcheur (en bleu). Ce qui a conduit à imaginer une solution sous forme d’ombrière. « Nous l’avons conçue avec un modèle numérique et réalisée en impression 3D. Elle s’inspire des structures légères chères à Shigeru Ban, le co-architecte du Centre Pompidou-Metz. Adossée à la Tour de Chimie, l’ombrière crée un tirage thermique : l’air chaud est aspiré vers le haut, créant un courant d’air en plus de l’ombre. L’effet est double » poursuit-il. Ce principe de cheminée solaire est utilisé depuis des siècles au Proche et Moyen-Orient et dans l’Antiquité romaine.Soleil mécaniquePour la tester, direction le laboratoire Lumière : l’installation reproduit la course du soleil en simulant le rayonnement lumineux et thermique sur une maquette réalisée en carton bois, « le matériau de prédilection des architectes et des étudiants » et celui qui reproduit le mieux les conditions réelles. Sur la caméra thermique, l’effet de l’ombrière est visible. « Le but est de créer des parcours adaptés pour les usagers, pour que la ville continue d’être habitable et éviter le confinement climatique. La Tour peut aussi être une opportunité : on remarque des îlots de fraîcheur au pied des façades Nord et Est qui pourraient être aménagés en zones de refuge » explique l’enseignant-chercheur. Il cultive cette ambition : à terme, proposer des guides de conception pour les constructions neuves et de correction ou d’amélioration pour le bâti existant. Il poursuit ses travaux avec les étudiants sur un autre cas d’étude : l’impact thermique de la déconstruction de l’ancien Centre sportif universitaire sur le quartier.
« À l’ENSAS, nous sommes bien sensibilisés aux enjeux écologiques et phénomènes de chaleurs urbaines, c’est très étudié. C’est notre métier de tenter de les réduire et de construire autrement pour que ça n’existe plus. Avec les solutions les plus simples, comme éviter les matières sombres et planter des arbres »Théo Pontet, un des étudiants impliqués dans le projet
