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Theses Year : 2022

The impact of urban forms in the implementation of energy transition policies : a modelling approach

L’impact des formes urbaines dans la mise en place des politiques de transition énergétique : une approche par la modélisation

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Maud Haffner

Abstract

Energy sobriety appears to be a central element of the sustainable city in the face of the problem of global warming and the growing difficulties of energy supply. Approximately 50% of the final energy consumed in France is used directly by individuals, i.e. in buildings for heating, lighting or specific electricity needs (29%) and in transportation for daily travel (20%). These two sectors emerge as two major fields of action for significantly reducing overall energy consumption. These consumptions depend on several factors, such as climate, behaviours, technology but also the urban form. This thesis proposes a reflection on the interactions between urban form and individual energy consumption. In order to question these interactions and to shed new light on this issue, we propose (1) to use archetypal cities as study areas and (2) to have a disaggregated modelling approach of the practices generating energy consumption. The first proposal makes it possible to have "standardised" territories, representative of French cities, characterised by varied forms at all the scales considered and fully parameterisable. The second proposal, which places the individual and his living space at the heart of the modelling, allows us to spatialise energy and to combine both the transportation and building sectors. This work is carried out using the daily mobility simulation platform MobiSim-Soft and the residential consumption simulation platform CityEnergyAnalyst (CEA). Finally, the results of this thesis show the interest of the multi-scale archetypal cities method combined with a disaggregated modelling of practices, allowing us to conduct a systemic and multi-scale analysis of the effects of urban form on energy consumption.
La sobriété énergétique apparaît comme un élément central de la ville durable face à la problématique du réchauffement climatique et aux difficultés croissantes d’approvisionnement énergétique. Environ 50 % de l’énergie finale consommée en France est utilisée directement par les individus, c’est à dire dans les bâtiments pour les besoins de chauffage, d’éclairage ou encore d’électricité spécifique (29 %) et dans les transports pour se déplacer quotidiennement (20 %). Ces deux secteurs apparaissent ainsi comme deux champs d’action majeurs permettant de réduire significativement la consommation globale d’énergie. Ces consommations dépendent de plusieurs facteurs, comme le climat, les comportements, la technologie mais également la forme urbaine. Ce travail propose une réflexion sur les interactions entre la forme urbaine et les consommations énergétiques individuelles. Pour questionner ces interactions et donner de nouveaux éclairages sur cette question, nous proposons (1) de recourir à des villes archétypales comme terrains d’études et (2) d’avoir une approche de modélisation désagrégée des pratiques générant des consommations énergétiques. La première proposition permet d’avoir des territoires « standardisés », représentatifs des villes en France, caractérisés par des formes variées à toutes les échelles considérées et entièrement paramétrables. La seconde proposition qui place l’individu et son lieu de vie au cœur de la modélisation permet de spatialiser l'énergie et ainsi de combiner à la fois le secteur des transports et celui du bâtiment. Ce travail est réalisé à l’aide de la plateforme de simulations des mobilités quotidiennes MobiSim-Soft et à l’aide de la plateforme de simulation des consommations résidentielles CityEnergyAnalyst (CEA). Finalement, les résultats de ce travail de thèse montrent l’intérêt de la méthode villes archétypales – modélisation désagrégée des pratiques, en nous permettant de conduire une analyse systémique et multi-échelles des effets de la forme urbaine sur les consommations énergétiques.
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Dates and versions

tel-03676292 , version 1 (23-05-2022)

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  • HAL Id : tel-03676292 , version 1

Cite

Maud Haffner. L’impact des formes urbaines dans la mise en place des politiques de transition énergétique : une approche par la modélisation. Architecture, aménagement de l'espace. École des Ponts ParisTech, 2022. Français. ⟨NNT : 2022ENPC0011⟩. ⟨tel-03676292⟩
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