Rayonnement solaire dans le tissu urbain

La géométrie urbaine tridimensionnelle fait varier le rayonnement solaire incident sur de multiples échelles spatiales et temporelles à la fois. Décrire cette variabilité de façon compacte est un problème difficile — et utile.

En plein champ, la ressource solaire se résume presque à une seule série temporelle. En ville, c’est un champ à quatre dimensions : chaque façade et chaque toiture voit un ciel différent, masqué par des voisins différents à des heures différentes, et l’ensemble du motif tourne avec les saisons.

Ces travaux caractérisent cette variabilité et cherchent des représentations compactes. L’analyse en composantes principales, la décomposition orthogonale aux valeurs propres et les décompositions d’ordre supérieur (multilinéaires) servent à séparer les structures spatiales et temporelles du champ de rayonnement urbain, de sorte qu’un petit nombre de modes puisse se substituer à une simulation complète coûteuse. En parallèle, les outils de simulation de l’irradiation des façades ont été comparés entre eux et validés — car un modèle que personne n’a vérifié n’est pas un modèle sur lequel planifier.