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Qualité de l'air extérieur

Pour ses modélisations de qualité de l'air, AIR&D utilise un modèle de mécanique des fluides numérique (CFD, Computational Fluid Dynamics).

 

L'intérêt d'un tel outil par rapport aux autres outils existants (modèles Gaussiens, modèles statistiques...) est que l'écoulement est représenté de manière fidèle et dans les trois dimensions. Les hypothèses simplificatrices nécessaires aux autres modèles (valeur moyenne de vitesse, etc.) sont inutiles pour ce type de modèle car les champs de vitesses sont calculés en tout point.

L'intérêt majeur du modèle utilisé par AIR&D est de pouvoir prendre en compte la présence plus ou moins dense des bâtiments ainsi que la forme de chacun d'entre eux. En fonction de ces deux paramètres, l'écoulement d'air sera modifié ce qui modifiera également la dispersion de la pollution et donc les concentrations sur site. La forme et l'implantation des bâtiments a également un impact sur la turbulence générée par ces derniers, paramètre modifiant  significativement la dispersion de la pollution et également pris en compte dans le modèle.

Dans une démarche de qualité, le modèle est continuellement amélioré par les équipes de recherche et développement afin d'y intégrer de nouvelles briques et est systématiquement validé contre des données expérimentales retrouvées dans la littérature scientifique.

 

Cette démarche d'amélioration du modèle permet aujourd'hui de prendre en compte la présence de végétation (arbres, haies, etc.) ainsi que les effets thermiques pouvant modifier localement l'écoulement d'air.

Plusieurs possibilités s'offrent alors quant à l'étude de la qualité de l'air extérieur et concernent : 

  • L'estimation des concentrations annuelles en NO2 et particules fines (PM10 et PM2,5), afin de pouvoir comparer les résultats avec les valeurs limites et objectifs de qualité de l'air formulés par l'Union Européenne ainsi que l'Organisation Mondiale de la Santé.

  • L'estimation des concentrations dans le cas de conditions défavorables (vent incident entraînant les polluants vers la zone d'intérêt, vitesse de vent faible, trafic élevé, etc.).

Enfin, ce type d'étude peut être réalisé sur des projet en phase de réalisation mais aussi sur des projets en phase d'étude. Pour ce deuxième cas, il sera alors possible d'envisager plusieurs scénarios d'implantation du bâti avec plusieurs cas de figure (forme différente des bâtiments, hauteurs différentes, etc.) afin d'évaluer le cas le plus favorable pour la qualité de l'air extérieur, c'est-à-dire celui qui conduit aux concentrations les plus faibles en polluants atmosphériques.

A l'issue des simulations, des recommandations sont proposées autant sur l'implantation et la forme du bâti pour de nouvelles constructions, que sur la localisation des entrées d'aérations pour des nouvelles constructions ou des rénovations.