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Comment les villes intelligentes peuvent faire face à la chaleur extrême

23 juillet 2021

Tirer profit des données pour optimiser les investissements consacrés à la lutte contre les îlots de chaleur

Par Nels Nelson

La chaleur extrême est la principale cause de décès liés aux changements climatiques aux États-Unis. Elle cause plus de décès que les ouragans, les tornades et les inondations. Étant donné le réchauffement de notre planète, la nécessité de rafraîchir les bâtiments et les personnes se fait de plus en plus sentir.

Les zones urbaines sont particulièrement vulnérables à la chaleur. Puisque les bâtiments et les rues absorbent la chaleur, l’écart de température entre les villes et les espaces naturels peut atteindre jusqu’à sept degrés. Cette température plus élevée s’ajoute à l’effet des îlots de chaleur, ce qui pose des risques pour la santé humaine et pour l’environnement : diminution de la pratique d’activités physiques, hausse de la consommation d’énergie destinée au fonctionnement des climatiseurs et augmentation des risques de troubles de santé liés à la chaleur.

Pour réduire les incidences de la chaleur sur la santé, il faut commencer par déterminer les éléments physiques et sociaux qui y contribuent. 

La vulnérabilité à la chaleur est fonction de trois facteurs : 1) l’exposition à la chaleur dans des endroits particuliers, 2) les caractéristiques de sensibilité de la population, comme l’âge et l’état de santé et 3) la capacité d’adaptation (capacité à atténuer le stress).

Voici une formule illustrant la vulnérabilité à la chaleur :

Vulnérabilité à la chaleur = exposition + sensibilité - capacité d’adaptation

Quel est le meilleur moyen d’évaluer les facteurs de vulnérabilité? Notre équipe utilise trois outils technologiques de villes intelligentes pour aider les décideurs à réaliser des améliorations dans le domaine public qui contribuent à rafraîchir les citoyens.

Technique no 1 : Triple analyse des incidences et évaluation des coûts durant le cycle de vie

Les stratégies pour accroître la résilience à la chaleur sont diverses. Parmi les solutions, notons la canopée urbaine, la climatisation dans les bâtiments, les structures créant une zone ombragée, la réduction des surfaces asphaltées, les centres de refroidissement, les infrastructures vertes et les toits verts.

Il est toutefois difficile de trouver la mesure d’atténuation la plus efficace. Encore plus quand on se penche sur tous les coûts et les avantages de chacune des mesures possibles. La triple analyse des incidences et l’évaluation des coûts durant le cycle de vie sont deux outils d’aide à la décision qui permettent de comparer les retombées des projets, soit les incidences sociales, environnementales et économiques.

Un cadre de travail axé uniquement sur la réduction de la vulnérabilité à la chaleur serait coûteux. Une meilleure avenue consiste à tenir compte d’un grand nombre d’avantages dans un projet, par exemple les catégories relatives à l’émission de gaz à effet de serre, les changements dans la valeur des propriétés avoisinantes, la gestion des eaux pluviales et la santé humaine.

Les mesures qui génèrent des retombées multiples aident à gagner l’appui des collectivités et sont les plus avantageuses lorsque les budgets sont limités. Notre approche en matière de conception urbaine est axée sur la multifonctionnalité. Les conceptions devraient contribuer à améliorer la qualité de l’air et de l’eau, la santé, la protection de l’eau et la séquestration du carbone. Par exemple, les emprises végétalisées devraient servir à maximiser la rétention des eaux fluviales grâce à l’utilisation de plantes tolérantes aux conditions particulières des sites. Les informations recueillies auprès de la collectivité à l’étape de conception des projets peuvent permettre de générer encore plus d’avantages.

Technique no 2 : Télédétection avec ECOSTRESS et ExtractX™

Jusqu’où monte la température? À quel endroit? Et à quel moment? Voilà toutes des questions auxquelles il est possible de répondre grâce à ECOSTRESS, une source novatrice de données de la NASA. Notre équipe de Stantec a utilisé cet outil pour analyser des événements de chaleur extrême passés et pour déterminer la température au sol dans les zones étudiées.

Ces données permettent de gagner en précision lorsqu’on les combine à l’information sur les conditions physiques du terrain. L’outil ExtractX™ exclusif à Stantec regroupe les zones qui sont similaires sur les plans de l’utilisation du territoire et de la végétation. L’outil nous permet de classer les zones par catégories, par exemple :

  • vieux quartiers sans arbres de rue;
  •  espaces publics achalandés et sans ombre;
  • bâtiments âgés de plusieurs étages dont les résidants des étages supérieurs sont sous le seuil de la pauvreté;
  • nouveaux quartiers avec bâtiments dotés de murs-rideaux réfléchissants.
In the end, heat vulnerability is about protecting people and prioritizing those who need it most.

Pour gagner en précision, notre logiciel d’analyse d’images en fonction d’objets génère des données sur la classification de la végétation. Il fait appel à l’intelligence artificielle pour interpréter la couleur, la texture, la forme et la taille des végétaux.

Ensemble, ces outils permettent d’avoir une image claire des caractéristiques liées à l’exposition à la chaleur dans une zone donnée. Ces informations combinées aux connaissances sur la sensibilité à la chaleur facilitent la prise de décisions éclairées sur les investissements les plus bénéfiques pour les populations vulnérables.

Technique no 3 : Estimation de la capacité d’adaptation basée sur les données de localisation

La capacité d’adaptation est l’aptitude d’une personne à composer avec les événements de chaleur extrême. Éviter la chaleur est plus difficile pour certaines personnes. Certains citoyens ne peuvent financièrement se procurer un climatiseur ou payer des factures élevées d’électricité, d’autres ont des problèmes de mobilité les empêchant de se rendre dans un centre de refroidissement, ou alors doivent travailler à l’extérieur.

Les gens ont tendance à passer la plupart de leur temps à l’intérieur des bâtiments, spécialement par temps très chaud. Ainsi, il importe de déterminer les quartiers dotés de bâtiments âgés qui ont des propriétés thermiques moins élevées.

Pour évaluer la capacité d’adaptation, nous déterminons les résidents qui vivent dans des bâtiments aux faibles propriétés thermiques lors d’épisodes de chaleur extrême en utilisant des données de localisation anonymisées. Ces données nous permettent de comprendre les schémas de déplacement selon les choix de rester sur place ou d’aller dans un centre de refroidissement, un parc ou une autre destination. Lorsque nous combinons ces données avec celles de l’outil ECOSTRESS, nous sommes en mesure de dresser avec précision un portrait de la vulnérabilité.

Avec une carte de la capacité d’adaptation, nous avons une bonne idée des quartiers où les citoyens se rendent dans les centres de refroidissement, à leur lieu de travail, dans les établissements de soin et dans les parcs. Ces résultats sont utiles pour hiérarchiser les investissements dans la construction d’installations neuves ou la rénovation d’installations existantes.

Optimiser les retombées et l’équité grâce à des stratégies fondées sur les données probantes

En somme, la lutte contre la vulnérabilité à la chaleur consiste à protéger les personnes et à accorder la priorité à celles qui en ont le plus besoin.

L’expérience montre qu’en matière d’investissements dans les infrastructures, les villes ont tendance à se pencher davantage sur les problèmes les plus visibles et les plus importants. Nous savons que les investissements ne sont pas toujours réalisés là où les retombées seraient les plus grandes.

Dans nos travaux avec les autorités responsables des travaux publics à Boston, nous avons fait la démonstration que les investissements étaient orientés sur les problèmes générant le plus de plaintes. Nous avons aidé les autorités de la ville à axer les efforts d’entretien en fonction de l’équité et des besoins des citoyens, plutôt que d’attribuer la priorité à ceux qui ont la capacité de déposer des demandes de réparation.

 

Au moyen de l’analyse des données, les villes ont le potentiel d’optimiser les investissements dans la lutte à la chaleur afin de générer les retombées les plus importantes pour les citoyens. Le résultat? La capacité d’améliorer la santé des citoyens, l’équité, la durabilité et la faisabilité économique.

Traduction du blogue publié originalement sur le site Ideas de Stantec.

 

À propos de l’auteur : 

En tant qu’urbaniste principal spécialisé dans les villes intelligentes et les aménagements à usage mixte, Nels aide les villes à devenir des milieux de vie plus sains, plus résilients et favorisant le bien-être.

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Build Date: 2022-43-28 08:43:59