La circulation de l’air en ville influence directement la température ressentie, la qualité de l’air et le confort des espaces publics. Ces phénomènes dépendent des choix d’aménagement : forme du bâti, implantation des voiries, présence de végétation. La modélisation aéraulique permet de simuler ces interactions dès la phase d’étude. Elle devient un outil de pilotage pour orienter les projets urbains vers des conditions climatiques plus favorables. Cet article présente les apports de cette méthode et les conditions de sa mise en œuvre dans les projets d’aménagement.
Etude aéraulique: comprendre ce que l’œil ne voit pas
Le vent ne laisse pas de trace, mais il façonne nos villes.
Canalisé, bloqué, accéléré ou stagnant, il réagit aux formes urbaines, aux matériaux, à la végétation. Dans un contexte de changement climatique, la gestion du microclimat urbain est un enjeu stratégique : améliorer le confort thermique des espaces publics, limiter les surchauffes estivales, préserver la qualité de l’air, rendre les quartiers plus vivables.
Les outils numériques permettent aujourd’hui de mieux comprendre ces phénomènes invisibles. La modélisation aéraulique en fait partie. Elle permet de simuler les flux d’air dans un projet urbain, d’anticiper les effets indésirables, d’éclairer les choix d’aménagement. Son usage s’inscrit pleinement dans les logiques de résilience climatique, de santé publique et de confort urbain.
Ce que permet une étude aéraulique bien menée
Une simulation bien conduite permet de :
- Identifier les zones de stagnation, de surchauffe ou de surventilation
- Favoriser la ventilation naturelle dans les quartiers denses
- Tester plusieurs scénarios d’implantation urbaine
- Anticiper les effets de canalisation ou d’accélération du vent
- Mieux positionner les espaces sensibles : logements, cours d’école, placettes, voies piétonnes
Ces éléments nourrissent la prise de décision à toutes les échelles du projet.
Comment se déroule une étude aéraulique ?
L’étude repose sur quatre étapes :
- Une maquette 3D du site
Le quartier ou l’îlot étudié est modélisé (via SketchUp par exemple), puis importé dans un logiciel de simulation tel que ENVI-met. On y intègre la morphologie des bâtiments, la topographie, la voirie, la végétation et les matériaux.
- Un maillage adapté au besoin d’analyse
Plus le maillage est fin, plus la précision de la simulation est grande – mais plus les calculs sont lourds. On adapte la finesse du maillage en fonction des enjeux et des ressources disponibles.
- Une simulation dynamique
Sur la base de conditions météo typiques (journée caniculaire, nuit hivernale…), le logiciel simule les flux de vent, les transferts thermiques, l’évapotranspiration, la réflexion solaire, etc.
- Une lecture opérationnelle des résultats
Les cartes produites permettent de visualiser les zones de surchauffe, les couloirs de vent, les poches de pollution. Elles éclairent directement les décisions à prendre en matière d’aménagement.
Des usages pour les projets urbains
La modélisation aéraulique s’applique à différentes situations rencontrées en milieu urbain dense. Elle permet d’ajuster les choix d’aménagement en s’appuyant sur des données physiques vérifiables.
- Réduire les îlots de chaleur
La modélisation permet d’identifier les zones sensibles, de maintenir des couloirs de ventilation, de positionner stratégiquement les espaces verts ou les surfaces perméables.
- Limiter l’inconfort lié au vent
Dans les projets denses, l’orientation des bâtiments ou les effets de canyon peuvent provoquer des surventilations désagréables. La simulation détecte ces phénomènes et permet de les corriger en amont.
- Préserver la qualité de l’air
Dans les secteurs exposés à la pollution (axes routiers, zones industrielles), la modélisation aide à mieux positionner les espaces publics, les équipements sensibles et les protections végétales.
Pourquoi intégrer une étude aéraulique dès les phases amont ?
- En phase diagnostic
Elle fournit une lecture fine et complémentaire aux études d’ensoleillement, de sol ou de biodiversité. C’est une couche de connaissance supplémentaire. - En phase conception
Elle permet de tester plusieurs scénarios à partir d’indicateurs mesurables : vitesses de vent, turbulence, confort piéton. - En phase concertation
Les cartes issues de la simulation sont lisibles. Elles permettent d’objectiver les choix techniques et de renforcer l’adhésion des usagers.
Etude aéraulique: lever les freins à l’usage
Plusieurs obstacles expliquent le recours encore limité à la modélisation aéraulique :
- Elle est souvent perçue comme une prestation supplémentaire non obligatoire. Pourtant, elle permet d’éviter des erreurs coûteuses sur le long terme.
- La culture du microclimat est peu diffusée dans les pratiques d’aménagement. Des démarches de sensibilisation peuvent y répondre.
- Les compétences techniques sont rarement intégrées en amont. Leur mobilisation dès les premières phases de projet renforce la qualité de l’ensemble.
Des outils comme Score ICU, développé par NEPSEN et ILO Paysages, permettent déjà de vulgariser les enjeux de microclimat urbain. Une meilleure intégration de ces expertises au sein des groupements de maîtrise d’œuvre est une clé pour faire évoluer les pratiques.
Pour évaluer et limiter ces effets, l’outil Score ICU, développé conjointement par NEPSEN Transition (anciennement E6 Consulting) et ILO Paysages depuis 2016, permet d’analyser la capacité d’un site à favoriser soit des îlots de chaleur, soit des îlots de fraîcheur. En intégrant des critères comme la géométrie urbaine, les matériaux, les couleurs, l’implantation des bâtiments et les zones d’ombre, cet outil aide à comparer plusieurs projets d’aménagement et à limiter le risque d’ICU.
Une ville respirable, ça se prépare
Travailler l’air comme on travaille la lumière ou l’eau, c’est possible.
Les outils existent, les méthodes sont disponibles. Ce qu’il faut aujourd’hui, c’est les rendre opérationnels dans chaque projet.
L’équipe NEPSEN Transition accompagne les aménageurs dans la mise en place de stratégies aérauliques à l’échelle des quartiers. Notre objectif : transformer les données physiques en leviers de projet, au service du confort, de la santé et de la résilience.
Vous portez un projet urbain soumis à de fortes contraintes climatiques ou de confort ?
Nous vous accompagnons pour intégrer la dimension aéraulique dès les premières études