EOLIOS, les ingénieurs du confort urbain
La qualité de vie urbaine réside souvent dans les petits détails qui façonnent notre quotidien. Parmi eux, le confort piétonnier joue un rôle fondamental.
C'est une composante essentielle de la mobilité urbaine, influençant non seulement l'expérience de marche des habitants, mais également leur sécurité, leur bien-être et leur envie de privilégier les déplacements à pied.
Sur cette page, nous nous penchons sur les critères déterminants du confort piétonnier ainsi que sur les outils de cartographie permettant d'évaluer et d'améliorer cet aspect crucial des espaces urbains. Nous explorerons des ressources exhaustives et des études de cas qui illustrent comment une approche méthodique et scientifique peut transformer nos aménagements urbains en lieux accueillants pour les piétons.
En combinant des analyses sophistiquées avec des pratiques éprouvées, EOLIOS s'engage à redéfinir les standards du confort piétonnier pour encourager des villes plus accessibles, plus sûres et plus vivables pour tous.
Comment calculer le confort piétonnier ?
L'influence du vent sur le confort piétonnier
Les zones fortement urbanisées, comme le quartier de la Défense, créent des régions où les vents atteignent des vitesses plus élevées, du fait de la hauteur des bâtiments et de leur forte concentration. L'effet Venturi est responsable de ces zones de fortes vitesses : la section de passage du vent étant réduite par la présence des bâtiments, le vent est accéléré.
Des vitesses élevées de vent peuvent poser problème pour le confort et la sécurité des usagers de ces bâtiments (terrasses, balcons…), mais également pour les piétons (ou même cyclistes) se déplaçant dans ces quartiers denses. Il est donc légitime de se demander à partir de quel critère la vitesse du vent devient inconfortable, voire dangereuse.
Évaluer les niveaux de confort au vent
L'échelle de Beaufort classifie la force des vents en fonction de la vitesse et du ressenti des personnes exposées : une échelle allant de 0 à 12. On ne la présente pas au-delà de la force 9, qui concerne les cas les plus extrêmes (des tempêtes aux ouragans) ; la plupart des critères présentés ci-après considèrent le vent comme dangereux à partir de la force 8.
Tous les critères présentés ont pour objectif initial d'assurer que les nouveaux développements urbains soient conçus de manière à minimiser les impacts négatifs du vent sur le confort et la sécurité des habitants et des usagers : ils garantissent une meilleure qualité de vie pour les citadins.
Pour chaque critère, deux cartes sont présentées sur le projet d'école à Courbevoie : la carte de gauche fait référence au projet, la carte de droite à l'état de base (existant, avant projet).
Le critère de London LDDC
Le critère de London, attribué à la London Docklands Development Corporation (LDDC), est apparu dans les années 1980. À cette époque, le développement rapide des zones urbaines, notamment à Londres, a soulevé des préoccupations croissantes quant aux conditions de vie dans ces environnements densément peuplés. Le critère de London a été conçu pour fournir des normes de planification urbaine, en mettant particulièrement l'accent sur la gestion des effets du vent. Il fixe une vitesse seuil pour différents domaines d'activité : chaque activité ne dispose pas du même seuil de confort.
Par exemple, une personne assise à l'extérieur sur un banc ou en terrasse se sentira plus facilement mal à l'aise lorsque la vitesse du vent augmente qu'une personne se déplaçant (marche, course, ou même un cycliste). Pour des vitesses très importantes, le critère indique que le vent devient inconfortable ou dangereux pour tout type d'activité.
Tous les critères présentés dans cet article se lisent de la même manière. Voici le détail du critère de London :
Critère de London LDDC
- Assise longue : les vitesses dépassent 2,5 m/s moins de 5 % du temps.
- Assise courte : la vitesse du vent dépasse 4 m/s moins de 5 % du temps.
- Marcher tranquillement : vitesses > 6 m/s moins de 5 % du temps.
- Marcher vite : vitesses > 8 m/s dans moins de 5 % du temps.
- Inconfortable : 8 m/s dépassée 5 % ou plus du temps.
- Dangereuse : la vitesse atteint 15 m/s avec une fréquence d'au moins 0,022 %.
Pour chaque critère, les cartes associées au projet d'école à Courbevoie sont présentées : la carte de gauche fait référence au projet, celle de droite à l'état de base (avant projet) ou existant.
Les critères de Lawson
Le critère de Lawson a été proposé par T.V. Lawson pour la première fois en 1978 dans l'article « The wind content of the built environment ». Tout comme le critère précédent, il se base sur un seuil en fonction de l'activité réalisée par l'usager. Il en existe plusieurs.
Critère de Lawson LDDC
Le critère de Lawson LDDC indique un état de confort au vent pour différentes activités. Des trois critères de Lawson présentés ici, c'est le plus utilisé.
Critère de Lawson LDDC
- Repas en plein air : vitesses > 2 m/s moins de 5 % du temps.
- Piéton assis : > 4 m/s moins de 5 % du temps.
- Piéton debout : > 6 m/s moins de 5 % du temps.
- Piéton marchant : > 8 m/s dans moins de 5 % du temps.
- Marche rapide : 10 m/s dépassée moins de 5 % du temps.
- Inconfortable : la vitesse dépasse 10 m/s plus de 5 % du temps.
Critère de Lawson (simple)
Le critère de Lawson donne d'autres seuils sur le confort de la pratique d'activité en plein air. Il est proche du critère de London LDDC, mais avec des valeurs de vitesses seuils différentes.
Critère de Lawson
- Assise longue : vitesses > 1,8 m/s moins de 2 % du temps.
- Assise courte : > 3,6 m/s moins de 2 % du temps.
- Marcher tranquillement : > 5,3 m/s moins de 2 % du temps.
- Marcher vite : > 7,6 m/s dans moins de 2 % du temps.
- Inconfortable : 7,6 m/s dépassée 2 % ou plus du temps.
Critère de Lawson 2001
Ce dernier critère de Lawson inclut également le caractère dangereux de certaines valeurs de vitesses, complétant les seuils de confort.
Critère de Lawson 2001
- Assis : vitesses > 4 m/s moins de 5 % du temps.
- Debout : > 6 m/s moins de 5 % du temps.
- Se promener : > 8 m/s moins de 5 % du temps.
- Marcher vite : > 10 m/s moins de 5 % du temps.
- Inconfortable : 10 m/s dépassée 5 % ou plus du temps.
- Peu sûr : > 15 m/s atteinte 0,023 % du temps ou plus.
- Dangereux : > 20 m/s atteinte 0,023 % du temps ou plus.
Cartographie
Pour deux des critères de Lawson (Lawson LDDC et Lawson), voici les cartes associées au projet d'école à Courbevoie.
Davenport, NEN 8100 et choix du critère
Critère de Davenport
Ce critère a été établi par le professeur A.G. Davenport dans les années 1970 pour étudier l'effet du vent sur les bâtiments les plus hauts du monde. Il a notamment travaillé sur différents quartiers de Manhattan (New York), dont celui du World Trade Center. Il expose son critère dans plusieurs articles. Comme les deux précédents, il fixe un seuil tolérable de vitesse du vent par activité ; il est proche du critère de Lawson (simple) mais avec des valeurs différentes et des critères de sécurité, le rapprochant du critère de London LDDC.
Critère de Davenport
- Assise longue : vitesses > 3,6 m/s moins de 1,5 % du temps.
- Assise courte : > 5,3 m/s moins de 1,5 % du temps.
- Marcher tranquillement : > 7,6 m/s moins de 1,5 % du temps.
- Marcher vite : > 9,8 m/s dans moins de 1,5 % du temps.
- Inconfortable : 9,8 m/s dépassée 1,5 % du temps ou plus.
- Seuil de danger : vitesses > 15,1 m/s au moins 0,01 % du temps.
Critère NEN 8100
Le critère NEN 8100 a été proposé pour la première fois en 2005 par l'institut néerlandais de normalisation (NEN). Il fixe une vitesse seuil de tolérance à 5 m/s quelle que soit l'activité, et se base sur la probabilité de dépassement de cette vitesse. Il est dérivé en un second critère sur la vitesse seuil de danger, fixée à 15 m/s.
NEN 8100 — confort (seuil 5 m/s, la probabilité varie)
- Assise longue : 5 m/s dépassée moins de 2,5 % du temps.
- Assise courte : 5 m/s dépassée moins de 5 % du temps.
- Marcher tranquillement : 5 m/s dépassée moins de 10 % du temps.
- Marcher vite : 5 m/s dépassée moins de 20 % du temps.
- Inconfortable : 5 m/s dépassée 20 % du temps ou plus.
NEN 8100 — sécurité (seuil 15 m/s)
- Pas de risque : 15 m/s dépassée moins de 0,05 % du temps.
- Risque limité : 15 m/s dépassée moins de 0,3 % du temps.
- Dangereux : 15 m/s dépassée plus de 0,3 % du temps.
Quel critère choisir ?
Les critères de confort et de sécurité au vent varient selon les activités piétonnes et les normes utilisées. Il est important de choisir le critère approprié à l'étude à mener : certaines normes se concentrent sur le confort, d'autres sur la sécurité (parfois les deux). Par exemple, la norme NEN 8100 traite soit le confort, soit la sécurité, tandis que d'autres (London LDDC, Davenport) prennent en compte les deux.
Il est essentiel de souligner que lorsqu'une zone est considérée comme dangereuse, elle est généralement inconfortable : un vent excessif peut entraîner la chute d'objets, la difficulté à marcher ou l'inconfort dû aux turbulences. L'aspect sécurité est donc directement lié au confort : une zone dangereuse est nécessairement inconfortable, quelle que soit l'activité.
Les seuils varient aussi selon l'activité : pour des personnes assises, ils sont fixés à un niveau inférieur à ceux des personnes en déplacement. D'autres facteurs influent également : durée d'exposition, présence d'obstacles, vitesse du vent. Tous ces éléments doivent être pris en compte dès la conception des bâtiments et espaces publics, pour créer des environnements qui protègent les usagers tout en assurant leur bien-être et leur sécurité.
Références
Références
- [1] T.V. Lawson, The wind content of the built environment. J Ind Aerodyn, 3: 93-105, 1978.
- [2] A.G. Davenport, An approach to human comfort criteria for environmental wind conditions, Colloquium on Building Climatology, Stockholm, 1972.
- [3] A.G. Davenport, Approaches to the design of tall buildings against wind, Int. Conf. on Planning and Design of Tall Buildings, Lehigh University, 1972.
- [4] NEN, Wind comfort and wind danger in the built environment, NEN 8100 (Dutch standard), 2006.
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