Le milieu urbain est à l'origine de processus radiatifs, thermiques, dynamiques et hydriques qui modifient le climat de la ville. La couche superficielle du sol, avec la présence plus ou moins importante de surfaces végétales ou d'eau, les activités humaines qui induisent des rejets de chaleur et de polluants, et la structure urbaine, avec des matériaux de construction et une certaine morphologie du cadre bâti, sont les principaux facteurs de cette modification. Le bilan d'énergie thermique permet d'appréhender la majorité des perturbations générées par la ville. A l'aide du schéma Town Energy Balance, développé par Météo-France pour paramétrer les échanges en énergie et en eau entre les surfaces bâties et l'atmosphère, nous avons effectué des tests de sensibilité du bilan d'énergie à différents facteurs. Ces facteurs appartiennent à cinq domaines d'actions : le bâtiment, l'espace public, l'organisation urbaine, les activités industrielles et les transports. Nos différentes simulations ont permis de confirmer le rôle prédominant des paramètres radiatifs dans le bilan d'énergie de la ville en été. Durant l'hiver, ce sont d'autres paramètres thermiques (isolation) qui ont la plus grande influence. Les collectivités territoriales françaises ont à leur disposition plusieurs outils et moyens pour agir en faveur de leur environnement climatique et intégrer des facteurs influant sur le climat urbain : leurs domaines de compétence directe (voirie, bâtiments communaux, espaces verts, etc.), les documents stratégiques d'orientation (SCOT et PLU), les procédures d'aménagement (ZAC et lotissement), l'incitation et l'information de leurs citoyens et de leurs services (Agenda 21 local, Plan Climat Territorial, Approche Environnementale de l'Urbanisme). Elles ne peuvent cependant pas agir avec une liberté suffisante, compte tenu des limites contraignantes entre droit de l'urbanisme et droit de la construction et de l'habitat

Le milieu urbain est à l'origine de processus radiatifs, thermiques, dynamiques et hydriques qui modifient le climat de la ville. La couche superficielle du sol, avec la présence plus ou moins importante de surfaces végétales ou d’eau, les activités humaines qui induisent des rejets de chaleur et de polluants, et la structure urbaine, avec des matériaux de construction et une certaine morphologie du cadre bâti, sont les principaux facteurs de cette modification. Le bilan d'énergie thermique permet d'appréhender la majorité des perturbations générées par la ville. A l'aide du schéma Town Energy Balance, développé par Météo-France pour paramétrer les échanges en énergie et en eau entre les surfaces bâties et l'atmosphère, nous avons effectué des tests de sensibilité du bilan d'énergie à différents facteurs. Ces facteurs appartiennent à cinq domaines d'actions : le bâtiment, l'espace public, l'organisation urbaine, les activités industrielles et les transports. Nos différentes simulations ont permis de confirmer le rôle prédominant des paramètres radiatifs dans le bilan d'énergie de la ville en été. Durant l'hiver, ce sont d’autres paramètres thermiques (isolation) qui ont la plus grande influence. Les collectivités territoriales françaises ont à leur disposition plusieurs outils et moyens pour agir en faveur de leur environnement climatique et intégrer des facteurs influant sur le climat urbain : leurs domaines de compétence directe (voirie, bâtiments communaux, espaces verts, etc.), les documents stratégiques d'orientation (SCOT et PLU), les procédures d'aménagement (ZAC et lotissement), l'incitation et l'information de leurs citoyens et de leurs services (Agenda 21 local, Plan Climat Territorial, Approche Environnementale de l'Urbanisme). Elles ne peuvent cependant pas agir avec une liberté suffisante, compte tenu des limites contraignantes entre droit de l’urbanisme et droit de la construction et de l’habitat / Urbanization, with artificial surfaces replacing natural land, more anthropogenic heat and urban geometry, modifies the micro and meso scale climate. Such modifications do alter the radiative, thermal, moisture and aerodynamics properties of the urban environment. The study of energy balance could help understanding most of these changes. In this thesis, we used the urban surface exchange parameterization of Météo-France: Town Energy Balance, which computes water and energy exchanges between urban surfaces and atmosphere. In order to study the significance of different factors, we made a sensivity study. Factors are filed in five fields: building, public space, land use, industrial activities and transports. Our simulations showed that radiative parameters are the most influential during the summer. During winter, other thermal parameters (insulation) are the most influential. French local authorities could use several tools and means to act in favor of their climatic environment: their fields of direct jurisdiction (roads, parks, buildings which are owned by the community, etc.), guidance documents (SCOT and PLU), development procedures (urban development zone and building plotting), and incitement and pieces of information for their citizens and their agencies (local Agenda 21, Plan Climat, Approche Environnementale de l'Urbanisme). They can not work completely freely because of the boundary between urban planning law and building and dwelling law

La planification urbaine regroupe les moyens institutionnels mis en œuvre pour gérer les évolutions urbaines. Au cours du temps, les documents de planification urbaine français ont vu leurs objectifs évoluer en vue d’une gestion plus maîtrisée des espaces urbanisés (lois SRU et Grenelle). Aussi, la question de la protection de l’environnement et des espaces a été renforcée par la législation européenne qui a obligé certains documents d’urbanisme à intégrer une évaluation environnementale (en 2001 pour l’Europe, applicable en France en 2005). Cette thèse propose une démarche d’évaluation complémentaire aux systèmes d’indicateurs des évaluations des Plans Locaux d’Urbanisme et plus largement de questionner l’impact des PLU sur le territoire urbanisé. En effet, les indicateurs des évaluations des PLU semblent renseigner plus sur les performances durables des villes que sur la qualité du dispositif d’urbanisme règlementaire. La démarche proposée se base sur la création d’un corpus d’indicateurs devant montrer les effets du PLU par rapport à des « critères » qui sont du ressort de l’urbanisme règlementaire (zonage, contraintes formelles du bâti et d’aménagement de la parcelle, équipements publics et aménités urbaines) et de « l’urbanisme durable » (au sens des lois SRU et Grenelle). Enfin, l’agrégation des indicateurs par analyses multicritères et statistiques permettront aux rédacteurs des PLU de disposer d’un outil de compréhension des règles complexes ainsi que d’un outil d’aide à la décision, en vue de faciliter les choix d’évolution du zonage et des règlements. La démarche est appliquée au PLU de Toulouse. / Urban planning includes the institutional means used to control urban development. Over the years, the French urban plans saw their goals modified towards a more controlled urban space management (SRU and Grenelle laws). Besides, environmental and spatial protection issues were reinforced by European legislation, which made the environmental assessment compulsory for some plans (in 2001 for Europe, applied in France in 2005). This PhD research aims to propose a complementary assessment approach to the current indicators contained in the local plan’s assessments, and, more broadly, to question the impacts of the local plans on urban areas. In fact, the local plan indicators seem to be more adapted for a city sustainability performance analysis than for an analysis of the quality of the regulations contained in the plans. This approach starts with the creation of a set of indicators, which are expected to show the effects of the local plan, focusing on “regulatory planning criteria” (zoning, constraints for a building shape and parcel layout, public facilities and amenities) and “sustainable planning” (based on the SRU and Grenelle laws definitions). Finally, the aggregation of the indicators, by the use of multicriteria and statistical analysis, will supply regulatory planners not only with a tool for better understanding of the complex regulations but also a decision aiding tool, whose purpose is to facilitate the choices planners have to make for the evolution of the zoning and the regulation. The local plan of the city of Toulouse will be used as a case study to show the application of the approach.