Confort thermique et stress des enfants dus à la chaleur

Contexte

Le projet fait partie du programme de la Chaire AdapT-Conseil des Infrastructures en adaptation aux vagues de chaleur des bâtiments de proximité du Prof. D’Avignon, à laquelle le Prof Derome est collaboratrice. Le projet peut compter sur l’implication de plusieurs centres de services scolaires au Québec.

Description

Les changements climatiques sont accompagnés d’une grande fréquence des vagues de chaleur. L'effet d'îlot de chaleur urbain se traduit par des températures plus élevées dans les villes que dans les zones rurales. Les risques sanitaires liés à l'exposition à la chaleur urbaine extrême sont réels. Les écoliers et écolières qui fréquentent des écoles non équipées d'un système de ventilation mécanique et/ou de climatisation constituent une population particulièrement touchée par ces risques. Différentes stratégies de refroidissement, tels les ventilateurs de plafond, les toiles solaires, la végétation et les pare-soleil, sont peu coûteuses et aisément déployables à l’échelle des écoles de la province. Elles nécessitent toutefois une planification temporelle d’implémentation (scénarisation) afin de choisir les bonnes solutions au bon endroit et d’identifier les solutions à prioriser pour assurer l’équilibre entre l’effet à court terme et à long terme des solutions.

Dans le cadre de ce projet, deux à trois personnes étudiantes sont recherchées pour les deux thèmes suivants :

1. L'étudiante ou l'étudiant procèdera à la définition d’archétypes des écoles primaires existantes. Les paramètres répertoriés permettront de caractériser les bâtiments (forme, usage des espaces, systèmes mécaniques), les types et propriétés des matériaux utilisés (façades, chaussées (pavement), clôtures), les solutions végétales présentes (types de plantations, espèces de plantes), et les caractéristiques des modules et surfaces de jeux. Le groupement des écoles québécoises et de leur aire de jeux en ‘archétypes’ permettra de créer un nombre de modèles énergétiques de bâtiment, dans un logiciel à code source ouvert (EnergyPlus). L’usage d’archétypes assurera que les solutions identifiées auront un large potentiel de déploiement dans les écoles. En collaboration avec la Professeure Dominique Derome, les modèles énergétiques seront couplés à des modèles de microclimat urbain afin d’évaluer une variété de solutions de refroidissement ‘low tech’ dans une large gamme de conditions environnementales.
2. La science du confort thermique démontre que de traiter les enfants comme des adultes miniatures ne permet pas de prédire leurs perceptions réelles de confort dans un environnement donné. La personne étudiante adaptera un modèle de stress thermique extérieur reconnu (UTCI ou COMFA) à la physiologie et la psychologie des enfants d’âge scolaire. Différents modèles physiologiques de stress thermique extérieur seront analysés afin d'identifier le modèle le plus adapté aux conditions intérieures des écoles et extérieurs de leur aire de jeux. La personne étudiante ajustera les paramètres requis pour tenir compte de la physiologie distincte des enfants et couplera ceux-ci aux modèles de microclimat urbain développés, en collaboration avec la Professeure Dominique Derome.