Comment les jumeaux numériques peuvent contribuer à transformer un four urbain en une oasis

L'Europe lutte contre la chaleur - Des vagues de chaleur extrêmes touchent de nombreuses villes européennes. Que pouvons-nous faire pour que la chaleur reste supportable ?

La chaleur est devenue l’un des plus grands ennemis de l’Europe. Dans la nouvelle série « L'Europe lutte contre la chaleur », IO découvre comment les villes (peuvent) s'armer contre cette chaleur. Aujourd’hui : le rôle des jumeaux numériques dans cette bataille.

C'est partout dans l'actualité : les zones urbaines ont tendance à devenir extrêmement chaudes ces jours-ci. Pour refroidir correctement nos villes, « nous avons besoin de jumeaux numériques dès les premières étapes de la planification urbaine », déclare Stefan Trometer, directeur général de Virtual City Systems.

Voyager en Europe du Sud pour un city trip en été devient de plus en plus difficile. Alors que les températures atteignent des niveaux records, les villes deviennent comme des fours, emprisonnant et amplifiant la chaleur dans leurs paysages chargés de béton et d’asphalte. Les îlots de chaleur sont devenus un sujet urgent compte tenu des effets néfastes du stress thermique sur la santé publique, la consommation d’énergie et la résilience des infrastructures. Il est temps de changer : les villes doivent se calmer.

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La cartographie des îlots de chaleur dans les villes est la première étape, car ils permettent des stratégies ciblées d'atténuation de la chaleur. Mais les outils par défaut utilisés à cet effet pourraient ne pas être suffisants, explique Trometer. "Les stations météorologiques ne peuvent à elles seules fournir une image complète, car leur emplacement et leur positionnement peuvent influencer la température signalée. Il est assez difficile de connaître les conditions exactes d'une ville."

De plus, l'utilisation de capteurs et de stations météorologiques permet de capturer des données physiques à des points particuliers ; cependant, estimer les conditions à seulement dix mètres de distance devient problématique. Pour surmonter ces limitations, des simulations peuvent être utilisées. C'est exactement ce sur quoi travaille Virtual City Systems, la société de Trometer. Leurs plates-formes et outils de villes virtuelles, ou jumeaux numériques, aident les urbanistes, les architectes et les autorités gouvernementales à créer des représentations 3D détaillées des villes, complétées par des données et des visualisations géospatiales.

Les jumeaux numériques peuvent fonctionner avec diverses sources de données et sont continuellement mis à jour pour refléter les changements du monde réel. « Dans nos modèles de villes en 3D, nous intégrons toutes sortes d'informations », explique Trometer. « L'essentiel des surfaces, des sentiers et des routes, des espaces verts et des données concernant le vent, le mouvement du soleil, la température et l'humidité. En fournissant ces informations aux municipalités, elles peuvent non seulement reconstruire des bâtiments isolés, mais aussi des quartiers entiers d’une ville.»

La ville de Brême, par exemple, poursuit une stratégie ambitieuse de protection du climat et profite également des opportunités offertes par un jumeau numérique de la ville. Après avoir récemment intégré un calcul du potentiel solaire de la zone urbaine dans le modèle de ville 3D, l'Office national de géoinformation de Brême utilise désormais le Digital Twin pour des simulations détaillées du microclimat.

Alors, que nous disent les jumeaux numériques pour prévenir la surchauffe dans les villes ? Trometer suggère avant tout de verdir le paysage urbain. "Il faut de l'ombre et du verdissement des toits et des façades." Il note que les simulations montrent souvent que quelques arbres ne changeront pas radicalement la situation d'une zone entière : il faut changer l'environnement dans son ensemble. "Et grâce aux simulations, vous savez exactement de combien d'arbres vous aurez besoin pour fournir suffisamment d'ombre et rafraîchir la ville." Et de nombreuses autres mesures peuvent être prises, comme l’utilisation de matériaux à plus forte réflectance solaire et l’amélioration du flux éolien urbain.