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Physics of sustainable development

2026-02-25T16:42:48Z

Wiki-cours: /* Cours Physique et sociétés durables */

[[File:bioclimatic.jpg|600px|thumb|Bioclimatic house]]

==Cours Physique et sociétés durables==

Une option du [http://www.magistere-physique.universite-paris-saclay.fr/ Magistère de physique fondamentale] et de [https://hebergement.universite-paris-saclay.fr/l3papp/ L3 Physique] de l'université Paris-Saclay

'''Enseignant.e.s''' :
* [https://users.ijclab.in2p3.fr/claire-marrache/fr/la-page-daccueil-de-mon-site/ Claire Marrache-Kikuchi]
* [http://lptms.u-psud.fr/membres/groux/index.html Guillaume Roux]

'''Programme''': Cours bâti autour de divers chapitres quasiment indépendants, suivi par un projet soit expérimental, soit de simulation.

'''2025-2026''': Emploi du temps '''(Le jeudi 15:45-17:45, bât. hbar, salle 122 pour les cours, salles 405-407 pour les projets)'''

*22/01 : Bienvenue dans l'Anthropocène (GR) + Architecture et Climat (CM) + discussion projet (CM & GR)
*29/01 : Climat (GR) + brainstorming projet (CM & GR)
*05/02 : Principes de construction bioclimatiques + Energie dans les bâtiments (CM)
** A lire pour préparer le cours : [https://drive.google.com/file/d/1zdmMO6fD-OSoD-uFVQz3oPZiQFZWf8EA/view?usp=drive_link Polycopié Introduction] et [https://drive.google.com/file/d/1GisnI8lSoG0gTQuotSByqhtKAaY4IcBZ/view?usp=sharing Polycopié Energie dans le bâtiment]
*12/02 : Energie et société (GR) + définition du projet (CM & GR)
*19/02 : Considérations thermiques à l'échelle d'un bâtiment et d'une ville (CM)
** A lire pour préparer le cours : [https://drive.google.com/file/d/1JVbejyfMEPeZcJG4_C18d9HImG9drvYt/view?usp=sharing Polycopié Considérations thermiques]
*26/02 : Examen écrit -- + retour pré-projet
*05/03 : Vacances
*12/03 : Projet (GR) - salle 407-408
*19/03 : Projet (CM) - salle 407-408
*26/03 : Projet (CM & GR) - salle 407-408
*02/04 : Projet (CM & GR) - salle 407-408
*09/04 : Projet (CM & GR) - salle 407-408
*16/04 : Projet (CM & GR) - salle 407-408
*23/04 : '''Restitution projet''' (CM & GR) (à confirmer)



==Méthodologie==
Dans cette section, vous trouverez quelques outils méthodologiques pouvant être utiles en classe ou pour vos projets.

===Détermination du climat d’un site===

* Téléchargez le fichier Excel permettant de visualiser la situation météorologique d’un site : [https://drive.google.com/drive/folders/17190SoV9ahwko7UXVy2v5GSFmt-Vxy5Y?usp=sharing https://drive.google.com/drive/folders/17190SoV9ahwko7UXVy2v5GSFmt-Vxy5Y?usp=sharing]
* Allez sur [http://mesonet.agron.iastate.edu/request/download.phtml Iowa Environmental Mesonet (http://mesonet.agron.iastate.edu/request/download.phtml)]
* Sélectionnez le *Network* correspondant au pays auquel appartient la ville ainsi que la *Station* la plus proche de la ville.
* Sélectionnez «All Available» à l’étape 2.
* À l’étape 3, sélectionnez la plage de dates souhaitée. Attention : au-delà de 2 ans de données, les calculs peuvent prendre beaucoup de temps.
* Sélectionnez «Coordinated Universal Time» à l’étape 4.
* À l’étape 5, utilisez les paramètres suivants :
** Data Format : «Tab delimited (no DEBUG headers)»
** Include Latitude + Longitude? : «No»
** How to represent missing data? : «Use blank/empty string»
** How to represent Trace reports? : «Use blank/empty string»
** «Save result data to file on computer»
** Laissez l’option par défaut à l’étape 6.
* Cliquez sur «Get Data» à l’étape 7.
* Ouvrez Meteorological_Conditions.xlsx et allez dans la feuille «Donnees». Supprimez toutes les données si cette feuille n’est pas vide et remplacez-les par les données du fichier téléchargé. Vérifiez que le séparateur décimal est «.» et non «,».
* Allez dans la feuille «Precipitation_data» et recherchez la station météorologique la plus proche de votre site. Déterminez le numéro de ligne correspondant à la station la plus proche. Si plusieurs occurrences de la même station météorologique apparaissent, regardez les valeurs correspondantes dans la colonne G «Statistic Description» et choisissez la ligne correspondant à «Mean Monthly». Rentrer cette valeur dans "Précipitation" (Case I5 surlignée en Jaune).
* Cliquez sur «Calculer» (ou F9 ou "Formules" puis "Calculer"). Attention : le calcul peut prendre quelques minutes. Vous avez maintenant configuré tout ce qui est nécessaire pour les différents graphiques présents dans les diverses feuilles.

===Détermination de l’irradiation solaire sur un site donné===

* Allez sur [https://globalsolaratlas.info/map Global Solar Atlas(https://globalsolaratlas.info/map)] et sélectionnez votre site.
* Faites défiler le panneau de droite et cliquez sur «Open detail».
* Vous pouvez télécharger les informations dans un fichier Excel.

===Détermination du potentiel photovoltaïque d’un site===

* Allez sur [https://globalsolaratlas.info/map Global Solar Atlas (https://globalsolaratlas.info/map)] afin de déterminer l’orientation optimale des modules photovoltaïques pour le site («Optimum Tilt of PV modules»).
* Allez sur [https://www.onyxsolar.com/photovoltaic-estimation-tool Onyx Photovoltaic Estimation Tool (https://www.onyxsolar.com/photovoltaic-estimation-tool)] et estimez la production des modules photovoltaïques sur votre site, avec l’angle optimal.

==Bibliographie==
* '''''Sites utiles''''':
** [https://ourworldindata.org/ Données socio-économiques et environnementales compilées à partir de sources vérifiées (University of Oxford)]
** [http://andrewmarsh.com/software/psychro-chart-web/ Diagramme psychrométrique] par Andrew Marsh

* '''''Livres''''':
Les livres peuvent généralement être trouvés sur Internet. Si vous ne parvenez pas à accéder à un ouvrage spécifique, dites-le nous.
** A Green Vitruvius, V. Brophy and J. O. Lewis, Earthscan. [https://www.academia.edu/35978958/A_GREEN_VITRUVIUS_PRINCIPLES_AND_PRACTICE_OF_SuSTAINAbLE_ARChITECTuRAL_DESIgN pdf]

* '''''Articles tirés de ce cours''''':
** A course on climate change and sustainable building design, C. A. Marrache-Kikuchi, G. Roux, J.M. Fischbach, B. Pilette, Am. J. Phys. 91, 667–675 (2023). [https://arxiv.org/pdf/2306.15309 pdf]
** Application of the heat equation to the study of underground temperature, M. Caprais, O. Shviro, U. Pensec, H. Zeyen, Am. J. Phys. 92, 663 (2024). [https://arxiv.org/pdf/2405.15284 pdf]

==Students' projects 2022-2023==
* Angèle Bourdeaux & Luc David & Benoît Froissart : [https://drive.google.com/file/d/1IRkODp3z7UvFe6C0mjF6OC3sjyYQFmKn/view?usp=drive_link Solar Oven]

==Students' projects 2021-2022==
* Blandine Berdugo : [https://drive.google.com/file/d/1h9EjWr0kWciLQ25zGgsBK0iUuRdNN0gG/view?usp=sharing Water self-sufficiency - Towards a better handled consumption and new supply methods]
* Romain Caupin : [https://drive.google.com/file/d/1hZnFxhsJUaIiqXYGRPDRoLg3QGSy6dkH/view?usp=sharing Etude de l’humidité des sols en fonction de l’épaisseur d’une couverture de feuilles mortes]
* Adrien Renaudineau : [https://drive.google.com/file/d/1oOyvLvbnB4XSRNRqrV8GgVRON8YcIN46/view?usp=sharing Study of Thermoelectric Generators for powering mobile devices]

==Students' projects 2020-2021==
* Marie Ausseresse & Sanghyeop Lee & Mathieu Pageot : [https://drive.google.com/file/d/14bJj5SvZMSmy6UeW_Gicb-7lVmXiMoVM/view?usp=sharing Using magnetic levitation to sort plastic wastes]
* Clémentine Berger : [https://drive.google.com/file/d/1uh2HbH38qk-rvSUbmW9-9Esjr-19V1zn/view?usp=sharing La gestion des eaux de pluie - Exemple du Plateau de Saclay]
* Mael Colliaux & Corentin Hespel & Elianor Hoffmann : [https://drive.google.com/file/d/1enT4MAiNLlySa1nfkHSx9saKEt5QGMBe/view?usp=sharing Modeling of a wind turbine]
* Paul Hardy & Adrien Paquis : [https://drive.google.com/file/d/1O0f-BPL3bBqsIZFZDoBtZSOTc3bRamc6/view?usp=sharing Température moyenne globale et conséquences locales]. [https://drive.google.com/file/d/1ebNrN4RAmju0FQrhFH-VqzARfvPK_7Nq/view?usp=sharing Entretien avec Sébastien Laflorencie (Météo France)]
* Marion Salaun : [https://drive.google.com/file/d/1h6IYvyh5hOhiNk6zwV63WJtJVe7Xj3Ae/view?usp=sharing Bâtiments durables]

==Students' projects 2019-2020==
* Hugo Breton & Indiana Lynn & Alvin Opler: [https://drive.google.com/open?id=15UhsK87Og1xNF8QCthlxxPNENtjES2ym Feed Paris in vegetables]
* Mathis Caprais & Ugo Pensec & Oriane Shviro: [https://drive.google.com/open?id=1vmVXMgsAB-lGOkHGFe1HjW0SLc9hP-od Subground housing]
* Léa Cascaro & Mathieu Delteil: [https://drive.google.com/open?id=1iNvFKjVarKbTDbm2W8fCccafJJMpekMu Energetic performance of the powerhouse Kjorbo]
* Audrey Goutard: [https://drive.google.com/open?id=1xFfjF9p3MwXmGzdC0HvEAklkHV8deppr Influence of plants on our environment]
* Géogal Guichard: [https://drive.google.com/open?id=15x-GMv0MqsalTH0zjUpd84BHw4myZU2H Extracting energy from ocean waves]
* Clara Montagnon: [https://drive.google.com/open?id=1CNDjozLD-PoDVvahm43D_t7fq2C5vvwt Glaciers and Climate Change]
* Sophie Morard: [https://drive.google.com/open?id=12nV0ngwzfL0McLtZRaDgvYqlw-k1FhsQ Energy efficiency of an appartment]
* Thibault Noblet: [https://drive.google.com/open?id=1hTG_lcYsJyC7vUX0DdwAWljVGc6vwgeT Green Roofs]
* Léna Parc: [https://drive.google.com/open?id=1ccdzt35FkBw6yurpeHUGi1g5aldX0gri Vegetated Schoolyards]
* Théophile Tanguy: [https://drive.google.com/open?id=194VyV7alJRM5aBkVAnWmV0HehfyrOSvR Popcorn bricks]
* Jules Pret Théodore: [https://drive.google.com/open?id=1b3gZonnABC_EBv5QGESpGdlrLmK927tw Case study : the daylight system by Parans]
* Victor Ziapkoff: [https://drive.google.com/open?id=161Ne6FVOhmEzJyUrxSmzDWLxKBESRVk_ New roads for Africa]

2021-01-22T16:00:11Z

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