Field trip to Paris

After defining spatio-climatic devices on a theoretical basis, we ventured to Paris this summer. The “lessons learned” from the heat wave of exceptional intensity in August 2003 with 15,000 victims in Paris (Fouillet et al., 2006), led to map out all principal urban freshness islands. Available for free (https://www.paris.fr/pages/paris-active-le-plan-canicule-de-liveau-3-6921/), this interactive map includes the location of fountains, parks, air-conditioned sites, etc. In addition, ephemeral refreshing installations have been included in the cartography. Such installations are part of a temporal strategy for providing cool spots in the city, until major changes are made in the urban environment (e.g. greening strategies, tree planting, materials with high albedo factor). Of course, we were particularly interested in sites with punctual spatio-climatic cooling devices. Therefore, we chose a diversified panel (Figure 1), including cooling islands, water mirrors and water misters scattered across the city.

Figure 1: Locations of spatio-climatic cooling devices in Paris, visited in July 2019

Cooling Island (1) Gare de Lyon ; (2) Rosa Parks ; (3) Beaugrenelle
Created by the company Climespace, this adaptable and ephemeral urban furniture was installed in three different locations this summer, including: i) two units of cooling islands in “Place Louis-Armand” in front of “Gare de Lyon” in the 12th arrondissement (Figure 2), ii) a unit at “Rosa Parks”, located at the back of the big boulevard, between the shopping centre and the RER rail track in the 19th arrondissement, and iii) another unit at the “Beaugrenelle” on the esplanade between the shopping centre and the Seine in the 15th arrondissement.

 
Figure 2: Cooling islands in “Place Louis-Armand” in front of “Gare de Lyon” in the 12th arrondissement

The island is composed of two elements. On the one hand, it consists of a central bio-inspired metal structure imitating tree branches with an upper canopy of wood cladding panels. On the other hand, benches are installed with a wooden seat cover and a concrete base which is connected to the Paris cold network. Thus, fresh water circulates with a temperature between 2 and 4°C . For summer 2019, Climespace modified the original design by integrating a forced ventilation system with the aim to facilitate the fresh air ascension close to the seats. Therefore, ventilators below the seats and ventilation slots positioned at the end of each bench allow for the distribution of the freshness produced by the concrete bench-exchanger. These fans are triggered from 11 a.m., but only when air temperature exceeds 28°C.

While the majority of those devices currently uses water resources (e.g. water misters, dry fountains, water mirrors), the cooling island explores different refreshing modes: firstly, by the heat absorption via the fresh concrete bench, and, secondly, by the diffusion of fresh air with the help of the ventilator system. This is logically accompanied by the shading effects of the canopy, which is already well known.

During our visit, we experienced this installation with and without the ventilation system working. It significantly influences the sensation of freshness at seating level. Thus, when it is shut down, the differences in air temperature are of about 2°C, while in operation, they allow to cool down the air temperature up to 10°C in the first 20 cm close to the seat surface. Concerning the canopy shading, an air temperature reduction of approximately 2°C can be recorded compared to sunny locations outside the device.
For further information: https://www.youtube.com/watch?v=ODx1lMRYPOk&feature=youtu.be

Water mirror

(4) Place de la République ; (5) Les Halles

The water mirrors seen in Paris are located at “Place de la République” in the 11th arrondissement and “Les Halles” in the 1st arrondissement. These devices are long lasting and fully integrated in the urban space. Their concept is based on the creation of a barrier-free water surface of a few centimeters in combination with water misters and jets. This allows for an alternation and a variety of operation modes (filled or dry water bodies, water games with jets or misting, etc.) promoting dynamic and recreational interactions with city dwellers. Jet and mist locations, number of devices, and filling mode can vary depending on the site.
At “Place de la République”, only one water mirror with misters lined up at the device’s border is installed. At “Les Halles”, there are three of different sizes, with misters scattered over the inundation surface. However, no water jets were recorded.
Despite the strong communication through images of these facilities during their creation, both sites were dry while passing by. In the case of “Les Halles”, this seemed to be the case for some time, as the areas were covered by other ephemeral installations, and leaves and debris were accumulated in the water supply joints. Nevertheless, in “Place de la République”, the misters were active. During our stay, the interactions between citizens and the device were limited to a few children who played with the misters’ line. The refreshing air was only felt at the ankles due to wind breezes dispersing the moisture plumes rapidly. Within the device, no effect on air temperature was recorded.

Water misters

(6) Pont Neuf, Paris-plage ; (7) Pont d’Arcole, Paris-plage

The highlights of the day were two misting sites located at “Paris Plage” on the bank of the Seine at “Pont Neuf”, and at “Pont d’Arcole” in the 1st arrondissement. By its quiet location and by offering various activities (table football, sunbeds, sports and cultural events), this place is highly visited by locals and tourists for recreational purposes. The two misting sites encourage interactions by their multiple facets of experimenting space and fun shaped misters. Thus, the devices located at “Pont Neuf” recall umbrellas with misters fixed at their extremities and planted in vegetated boxes on a wooden terrace (Figure 3a). The one at “Pont d’Arcole” recalls showers hanging down from the docks wall. Citizens are invited to cross the space and get either partially or entirely wet.

Figure 3a: umbrella-shaped misters at “Paris Plage” at “Pont Neuf”
Figure 3b: Thermal photograph of the device with cooler areas in violet end hotter areas in yellow.

The umbrella-shaped misters have proven effective in terms of cooling. Thus, the misting scattered in several places and misting nozzles spread over the devices can cover a fairly wide moistening area despite the presence of wind. This effect is particularly visible on the thermal photographs (Figure 3b). Within this device, an air temperature drop between 6 and 8°C and a relative humidity between 65 and 100% were recorded. However, the cooling effect of the shower-type misters is strongly influenced by the wind exposure of the site itself. In addition, the misting nozzles of a device are concentrated at a point, restricting the zone of influence. In case of wind, the moisture plumes are thus carried away from pedestrian level, limiting the freshness sensation.

References

Fouillet, A. et al.“Excess mortality related to the August 2003 heat wave in France”. In : International archives of occupational and environmental health, 80.1 (2006), p. 16–24.

Voyage exploratoire à Paris 

Après avoir défini sur un plan théorique les dispositifs spatio-climatiques (lien vers l’article Archives mensuelles : avril 2019), nous nous sommes aventurés à Paris cet été. Les « lessons learned » de la canicule d’une intensité exceptionnelle en août 2003, avec 15 000 victimes à Paris (Fouillet et al., 2006), ont conduit à la réalisation d’une cartographie d’îlots de fraîcheur urbaine. Librement accessible (https://www.paris.fr/pages/paris-active-le-plan-canicule-de-niveau-3-6921/), ce plan interactif comprend la localisation de fontaines, de parcs, de sites climatisés, etc. En complément, des installations de rafraîchissement éphémères font parties de cette cartographie d’îlots de fraîcheur. Elles s’inscrivent dans une stratégie temporaire, en attendant des changements urbains majeurs à plus long terme qui permettront d’atténuer globalement les effets de la hausse de températures (ex., végétalisation des sols, arborisation, matériaux à haut coefficient d’albédo).

Bien évidemment nous nous sommes intéressés en particulier aux sites abritant des dispositifs spatio-climatiques pourle rafraîchissement ponctuel. Ainsi, le choix a porté sur un panel diversifié, dont les îlots frais, les miroirs d’eau et les brumisateurs répartis dans la ville.

Îlot frais

(1) Gare de Lyon ; (2) Rosa Parks ; (3) Beaugrenelle

Proposé par la société Climespace, ce mobilier urbain modulable et éphémère a été installé à trois emplacements différents cet été, dont : i) deux unités d’îlots frais sur la place Louis-Armand devant la Gare de Lyon dans le 12earrondissement, ii) une unité à Rosa Parks, située à l’arrière du grand boulevard, entre les commerces et les rails du RER dans le 19e, et iii) une unité à la Beaugrenelle sur l’esplanade entre le centre commercial et la Seine dans le 15e.

L’îlot frais est composé de deux éléments. Le premier, une canopée supportée par une structure en métal bio-inspirée en forme d’arbre couverte avec des panneaux en bardage de bois. Le deuxième, un banc avec une assise en bois et un socle en béton raccordé au réseau de froid de Paris. Ainsi, il y circule de l’eau fraîche avec une température entre 2 et 4°C. Pour l’été 2019, Climespace a fait évoluer leur proposition intégrant un système de ventilation forcé qui vise à faire remonter l’air frais du banc vers son environnement proche. Des ventilateurs intégrés dans l’assise des bancs, ainsi que des fentes d’aération positionnées à l’extrémité de chaque banc, permettent de diffuser la fraîcheur produite par le banc-échangeur en béton. Ces ventilateurs se déclenchent à partir de 11 heures si la température dépasse 28°C.

Bien qu’actuellement la majorité des installations de ce type utilise les ressources en eau (ex., brumisateurs, fontaines sèches, miroirs d’eau), l’îlot frais explore deux modes de rafraîchissement différents : d’une part, l’absorption de la chaleur par le banc frais, et d’autre part la diffusion d’air par les ventilateurs. Tout ceci est accompagné logiquement par l’effet d’ombrage de la canopée, déjà bien connu.

Lors de notre visite, nous avons pu expérimenter ces dispositifs avec et sans l’effet des ventilateurs. Ils influencent notablement la sensation de fraîcheur au niveau de l’assise. Ainsi, à l’arrêt, les différences de température d’air sont d’environ 2°C, alors qu’en fonctionnement ils permettent de baisser la température de l’air jusqu’à 10°C dans les premiers 20 cm proches de la surface de l’assise. Quant à l’ombrage de la canopée artificielle, une réduction de température de l’air de l’ordre de 2°C peut être enregistrée par rapport un emplacement ensoleillé en-dehors du dispositif.

Pour toute information supplémentaire :https://www.youtube.com/watch?v=ODx1lMRYPOk&feature=youtu.be

Miroir d’eau

(4) Place de la République ; (5) Les Halles

Les miroirs d’eau visités sur Paris sont situés à la place de la République dans le 11earrondissement et aux Halles dans le 1er. Ces dispositifs sont permanents et complètement intégrés dans l’espace public. Leur conception repose sur la création d’une lame d’eau franchissable de quelques centimètres. Souvent, des brumisateurs et des jets d’eau y sont associés. Cela permet une alternance et une variété du fonctionnement (plan d’eau rempli ou à sec, jeux d’eau avec les jets ou les brumisateurs, etc.) favorisant l’interaction dynamique et ludique avec les citadins. Les emplacements de jets et de brumisateurs, le nombre de dispositifs et le mode de remplissage varient en fonction des sites.

Sur la Place de la République, il se trouve un plan d’eau avec des brumisateurs alignés à une bordure du dispositif. En revanche, aux Halles il en existe trois, de différentes tailles avec des brumisateurs répartis sur toute la surface inondable. Aucun jet d’eau n’a été localisé.

Malgré la forte communication par le biais d’images de ces installations lors de leur création, les deux sites ont été à sec à notre passage. Dans le cas des Halles cela semblait être le cas depuis quelque temps, comme les zones ont été recouvertes par d’autres installations éphémères et des feuilles et des débris se sont accumulés dans les joints d’alimentation. Néanmoins, sur la Place de la République, les brumisateurs étaient actifs. Pendant notre passage, les interactions entre les citoyens et le dispositif se sont limitées à quelques enfants qui jouaient avec le linéaire de brumisateurs. Le rafraîchissement de l’air a été uniquement ressenti au niveau des chevilles, due à la brise de vent dispersant les panaches de brume. Dans le dispositif, aucun effet sur la température de l’air n’a été enregistré.

Brumisateurs

(6) Pont Neuf, Paris-plage ; (7) Pont d’Arcole, Paris-plage

Les « highlights » de la journée ont été les deux sites de brumisation situés à Paris Plage sur le bord de la Seine au niveau du pont Neuf et du Pont d’Arcole dans le 1erarrondissement. Par son emplacement calme au bord de la Seine et par son offre d’activités diverses (babyfoot, transats, animations sportives et culturelles), ce site est un lieu de haute fréquentation de Parisiens et de touristes à la recherche d’un lieu de détente.

Les deux dispositifs de brumisation incitent à l’interaction par les multiples manières d’expérimenter l’espace et les formes ludiques des brumisateurs. Ainsi, les dispositifs coté Pont Neuf rappellent des parapluies avec des brumisateurs aux extrémités plantées dans des bacs végétalisés sur un plateau en bois. Côté Pont d’Arcole, il s’agit des douches suspendues des murs du quai. Les citoyens sont invités à traverser l’espace et à se faire mouiller, soit en partie soit entièrement.

Les brumisateurs en forme de parapluie se sont montrés efficaces en termes de rafraîchissement. Ainsi, la brumisation répartie entre plusieurs endroits et des brumisateurs écartés sur les dispositifs permettent de couvrir une zone assez large d’humidification malgré la présence du vent. Cet effet est notamment visible sur les photographies thermiques. A l’intérieur de ce dispositif, une baisse de température de l’air entre 6 et 8°C et une humidité relative entre 65 et 100% ont été enregistrées. En revanche, l’effet de rafraîchissement des brumisateurs en forme de douche est fortement influencé par l’exposition du site au vent. De plus, les buses de brumisation d’un dispositif sont concentrées sur un point ce qui restreint la zone d’influence. En cas de vent, les panaches de brume sont ainsi emportés loin du niveau piéton limitant la sensation de fraîcheur.

Références

Fouillet, A. et al.« Excess mortality related to the August 2003 heat wave in France ». International archives of occupational and environmental health,80.1 (2006), p. 16–24.

Authors

Xenia Laffaille and Ignacio Requena


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