Le logiciel
Logiciel de simulation de microclimat ENVI-met
ENVI-met est un logiciel de simulation de microclimat en 3D qui permet de simuler la température de l’air, l’humidité, le vent et le rayonnement pour tout environnement extérieur.
ENVI-met peut être utilisé pour concevoir, modéliser et analyser des environnements urbains et pour évaluer les effets des visions d’architecture verte.
Conception. Le processus de conception d’un modèle avec ENVI-met commence par la sélection des données d’entrée appropriées. L’étape suivante consiste à définir le domaine du modèle en spécifiant sa taille, son emplacement et sa résolution. Vous disposez d’une variété d’options supplémentaires, telles que le type d’occupation du sol et le type de végétation.
Simuler. ENVI-met est conçu pour l’analyse à micro-échelle avec une résolution horizontale typique de 0,5 à 5 m et une échelle de temps typique de 24 à 48 heures avec un pas de temps de quelques secondes. Cette résolution vous permet d’analyser les interactions, même à petite échelle, entre les bâtiments individuels, les surfaces et les plantes.
Analyser. Utilisez ENVI-met pour prédire, analyser et visualiser le microclimat des villes, des bâtiments et des espaces verts. Vous avez une variété d’applications où l’utiliser, comme la conception de bâtiments, l’urbanisme, l’adaptation au changement climatique et l’analyse énergétique.
Le modèle de microclimat inclut :
Flux de rayonnement à ondes courtes et longues en tenant compte de l’ombrage, des réflexions multiples et du rayonnement en retour des surfaces, des bâtiments et de la végétation
Détermination de l’évapotranspiration et des flux de chaleur sensible vers et depuis la plante, y compris la simulation complète de tous les paramètres physiques de la plante (par exemple, le taux de photosynthèse)
Le calcul dynamique des températures des surfaces et des parois pour chaque élément de façade et de toiture avec jusqu’à trois couches de matériaux et sept points de calcul dans la paroi
Prise en compte de la végétalisation des façades et des toits par rapport à l’ensemble des flux énergétiques
La simulation des échanges de chaleur et d’humidité dans le sol, en prenant en compte l’apport dû aux plantes
Représentation tridimensionnelle des arbres à l’aide de modèles de squelette pour simuler la charge biomécanique et la déformation dues aux forces du vent
Dispersion des gaz et des particules – le modèle prend en compte les particules (y compris la sédimentation et le dépôt sur les feuilles et les surfaces) ainsi que les gaz inertes et réactifs du cycle de réaction de l’ozone NO/NO₂
Le calcul de divers indicateurs biométéorologiques tels que la température moyenne radiante (Tmrt), la température équivalente physiologique (PET) ou l’indice universel du climat thermique (UTCI)
Des programmes complets dédiés pour la gestion et le traitement des données numériques, pour la création de « jumeaux numériques » et pour l’évaluation graphique
Utilisez la puissance de Python pour analyser et visualiser des données ou pour écrire votre application directement à partir de l’interface ENVI-met
FAQ
Réponses aux questions fréquemment posées par les nouveaux utilisateurs d‘ENVI-met.
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ENVI-met est un logiciel de simulation 3D de microclimat urbain permettant de créer des conditions de vie durables dans un monde en perpétuelle évolution. Ses différents modules interactifs permettent d’analyser scientifiquement les effets de différents scenarii développés par les architectes et les urbanistes.
Les différents modules d’ENVI-met couvrent un large champ d’applications scientifiques, en partant de la mécanique des fluides et la thermodynamique, jusqu’à la botanique et la composition des sols.
La ligne directrice d’ENVI-met est d’intégrer toutes ces différentes approches en un unique modèle, de manière à ce que tous ces éléments puissent interagissent ensemble afin de reproduire les synergies observables dans la nature.
Tout ceci différencie ENVI-met des autres outils de simulation environnementale. Beaucoup calculent l’écoulement de l’air entre les bâtiments ou l’ensoleillement des façades mais peu d’entre eux considèrent l’environnement urbain complexe comme un unique système tout en tenant compte des multiples interactions entre ses éléments.
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ENVI-met est un logiciel de simulation du microclimat urbain. Il est capable de simuler des conditions météorologiques particulières (des journées chaudes estivales, par exemple) pour un aménagement donné (en général à l’échelle d’un quartier). La résolution spatiale usuellement utilisée varie entre 1 et 10 mètres, avec des périodes simulées allant de 1 à 5 jours.
Les dimensions du domaine modélisé vont généralement de 50×50 à 500×500 cellules sur le plan horizontal et de 20 à 50 cellules sur la verticale. Un cas d’application classique est la comparaison de deux scenarii (un cas de base et un cas végétalisé), les deux étudiés sur une période de 48 heures et avec une taille de 250x250x30 cellules (X, Y, Z). Pour une résolution de 3 m, cela conduit à une zone de 750 x750 m.
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Comme indiqué dans les questions précédentes, ENVI-met est conçu pour réaliser des analyses de microclimat urbain. Bien que certaines données relatives aux bâtiments puissant être calculées, l’usage d’ENVI-met dans un but d’analyse des performances énergétiques des bâtiments n’est pas conseillé. Cependant, et après quelques efforts, il est possible de conduire des simulations avec ENVI-met sur une année entière et d’utiliser ces résultats pour de telles études.
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Théoriquement oui, mais il tournera certainement beaucoup plus lentement dans un environnement virtuel. Il serait plus intéressant de créer une partition dédiée sur le disque dur afin d’y installer Windows, s’il faut faire tourner des simulations avec ENVI-met sur cet ordinateur. Sinon, l’utilisation de services cloud peut s’avérer une alternative intéressante.
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Oui, avec les licences Science et Business, vous pouvez paralléliser vos simulations et ainsi réduire considérablement le temps de calcul.
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Oui, si la quantité de RAM et le nombre de CPU sont suffisants.
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Oui et non. D’un côté, ENVI-met est un logiciel Windows classique, mais d’un autre côté il nécessite certaines spécificités (par exemple ENVI-met lit et écrit continuellement dans la RAM lors d’une simulation).
Lors d’une simulation parallélisée, ENVI-met utilise tous les cœurs de l’ordinateur, tout en permettant aux autres programmes de continuer à être exécutés. L’ordinateur peut alors s’en trouver ralenti. ENVI-met peut également apparaître figé ou « ne répondant pas », mais continue néanmoins toujours de tourner en arrière-plan.
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De nombreux document et tutoriels vidéo sont disponibles sur nos pages web et régulièrement mis à jour. De plus, un Centre de Soutien en ligne est là pour échanger avec les autres utilisateurs.
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La puissance de calcul dépend principalement de la fréquence du CPU et du nombre de cœurs disponibles. Un nombre de cœurs plus important et un processeur plus rapide peut accélérer grandement les simulations. La quantité de RAM nécessaire va augmenter dans les prochaines versions d’ENVI-met et les ordinateurs pourvus de peu de mémoire pourraient se retrouver limités quant à la taille du domaine modélisable. La vitesse de simulation n’est pas impactée par la carte graphique puisque tous les calculs sont réalisés sur CPU.
L’espace disque nécessaire dépend principalement du cas d’application. Une simulation typique de 48 heures d’un domaine assez large peut occuper environ 100Go. Étant donné que différents scenarii sont généralement simulés lors de comparaisons, l’espace disque peut devenir une limite si l’espace disponible n’est pas suffisant pour stocker les résultats.
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CPU : Intel Pentium D ou AMD Athlon 64 X2
RAM : 4 GB
OS : Windows 10 ou mieux
CARTE GRAPHIQUE : aucune exigence particulière
ESPACE DISQUE : au moins 10 Go -
CPU : CPU à 6 ou 8 coeurs, Intel i5-8400 –
Ryzen 5 1600X ou supérieur
RAM : 16-32 GB
OS : Windows 10 (64bit) ou mieux
CARTE GRAPHIQUE : aucune exigence
ESPCE DISQUE : au moins 100 Go -
CPU : CPU à 16 coeurs ou plus,
Intel i9-7960 – Ryzen Threadripper 2990WX ou supérieur
RAM : 64-128 GB
OS : Windows 10 (64bit) ou mieux
CARTE GRAPHIQUE : aucune exigence
ESPACE DISQUE : au moins 500 Go

Découvrez ENVI-met (anglais)
Applications principales
Monde
Modélisez votre domaine étudié.
Spaces
Modélisez le domaine à étudier et générez les fichiers de géométrie (.inx) nécessaires à la simulation.
ENVI-guide
Créez de nouveaux fichiers de simulation (.simx) ou éditez-en des déjà existants à l’aide de notre interface graphique.
ENVI-core
Réalisez vos simulations à l’aide de ce module de calcul centralisé.
BIO-met
Calculez les indices de confort thermique (PET ou UTCI, par exemple), à partir de vos résultats de simulation.
Leonardo
Analysez vos résultats et exportez-les sous forme graphique.
Applications complémentaires
Database Manager
Faites-vous guider pas à pas à travers chaque fonction du logiciel
Albero
Simulez des plantes tridimensionnelles complexes en spécifiant leurs propriétés et leur apparence.
TreePass
disponible à partir de 2024.
Calculez et simulez les contraintes biomécaniques des arbres, à une résolution de quelques centimètres.
Project Manager
Organisez vos projets dans différents espaces de travail et personnalisez les paramètres de chacun d’entre eux.

ENVI-met est validé partout dans le monde
Analyse de l’aménagement urbain ouvert comme outil d’amélioration du confort thermique des piétons dans le climat marocain
Une étude complète et idéalisée de différentes stratégies de conception urbaine pour améliorer le confort thermique dans les quatre régions climatiques du Maroc (subhumide, humide, semi-aride, et aride (climat saharien)) au travers de simulations numériques.
Les résultats prédits par ENVI-met ont été confrontés à des mesures expérimentales (température de l’air, humidité relative et vitesse de vent) en deux points de l’espace présentant des propriétés de surface différentes, en été et en hiver. Ces confrontations ont permis de montrer une bonne concordance entre les données simulées et les mesures expérimentales.
Une comparaison de l’analyse effectuée par la modélisation à méso-échelle (WRF) et à micro-échelle (ENVI-met)
Étude comparative complète sur l’évaluation de stratégies urbaines vertes visant à modifier le microclimat urbain de la région du grand Toronto, lors des vagues de chaleur, en utilisant à la des modèles à micro-échelle (ENVI-met) et méso-échelle (WRF).
Des validations des deux modèles ont été réalisées en comparant les sorties des deux modèles (température de l’air) aux mesures expérimentales. Les résultats ont montré que les sorties des deux modèles présentent une bonne concordance avec les valeurs mesurées. De plus, les deux modèles présentent des résultats similaires quant au potentiel d’améloration du confort thermique de la végétation dans le cadre d’un climat continental.
Impact de l’emplacement et de la disposition des arbres sur les microclimats extérieurs et le confort thermique humain dans un environnement urbain résidentiel
Étude complète, menée avec ENVI-met, évaluant l’impact de l’emplacement et de la disposition des arbres sur l’optimisation de leur potentiel de rafraîchissement et d’amélioration du confort thermique extérieur.
Les valeurs simulées avec ENVI-met (température de l’air) ont été confrontées à des mesures expérimentales. Les résultats ont montré qu’ENVI-met simule avec précision la température de l’air, notamment au niveau des maxima locaux, qu’il s’agisse du matin comme de l’après-midi.
Conception de quartiers pour l’efficacité énergétique des logements sociaux à faible densité : Étude de cas d’une ville aride en Argentine
Étude complète évaluant le potentiel de rafraîchissement de différentes configurations de quartiers constitués de logement sociaux, afin de réduire la consommation énergétique en été et améliorer l’efficacité énergétique à l’échelle du quartier, dans le cadre d’un climat désertique.
Les résultats du modèle de microclimat urbain d’ENVI-met ont été confrontés à des séries de mesures de température de l’air. Les valeurs simulées avec ENVI-met ont montré une bonne concordance avec les valeurs mesurées.
Processus de calibrage et paramétrage des plantes tropicales à l’aide d’ENVI-met V4 – étude de cas de São Paulo
Étude de cas visant à améliorer le processus d’étalonnage de la version 4 d’ENVI-met, focalisée sur la température de l’air dans les zones bâties ou végétalisées, en considérant divers paramètres et modèles d’arbres.
Les mesures de terrain ont été réalisées dans la ville de São Paulo, afin d’identifier et quantifier les conditions météorologiques chaudes représentatives, à l’intérieur d’un parc urbain et dans une zone non végétalisée située à proximité. Après un processus d’étalonnage visant à tester les paramètres de modélisation d’ENVI-met, plusieurs simulations ont été réalisées. Celles-ci présentent une cohérence au niveau des résultats entre les valeurs mesurées et celles prédites, avec un RMSE de 0,7 K.
Comment les stratégies de pavage et de plantation affectent-elles les conditions de microclimat et le confort thermique dans les complexes d’appartements ?
Étude détaillée sur l’impact de différentes stratégies de conception urbaine et d’amélioration du confort thermique basée sur des technologies vertes.
Pour tester la fiabilité du modèle d’ENVI-met, une simulation de 24 heures a été réalisée et ses sorties (température de l’air) ont été comparées à des mesures de terrain sur une situation météorologique voisine. Les résultats ont montré une bonne concordance entre les valeurs prédites et celles mesurées.
Évaluation des performances de refroidissement vertical de scénarios de végétation urbaine dans un environnement résidentiel
Étude complète présentant une idée novatrice sur le potentiel de rafraîchissement apporté par la végétation apposée sur les façades verticales, menée grâce au logiciel ENVI-met.
Les valeurs mesurées par ENVI-met (ici, la température de l’air) ont été validées par rapport aux mesures réalisées. Les résultats de cette validation ont montré que l’erreur cumulée se trouve dans une marge acceptable et qu’ENVI-met s’avère être un outil fiable pour l’étude de l’influence de la végétation sur les contraintes thermiques urbaines.
Évaluation du modèle de végétation ENVI-met de quatre espèces d’arbres communes dans une zone subtropicale chaude-humide
Une étude complète évaluant la fiabilité et la robustesse des sorties du modèle d’arbre d’ENVI-met sur le refroidissement de quatre espèces d’arbres différentes dans un environnement subtropical humide.
Les sorties de simulation du modèle d’arbre d’ENVI-met ont été validées grâce à des mesures expérimentales. Les résultats montrent que la température d’air de la canopée, le rayonnement solaire, l’humidité absolue et les échanges de vapeur d’eau concordent avec les valeurs mesurées.
Une étude de l’impact des principaux facteurs d’îlot de chaleur urbain dans une cour au climat chaud : Le cas de l’Université de Sharjah, EAU
Étude complète explorant les principaux facteurs présentant un impact sur l’effet d’îlot de chaleur urbain dans des conditions climatiques chaudes en passant par l’analyse subjective utilisant le processus de hiérarchie analytique (PHA) et l’analyse objective constituée par la simulation ENVI-met.
La validation du modèle d’ENVI-met est passée par la comparaison de données simulées avec des mesures expérimentales réalisées à la même date et à la même heure. Les résultats montrent une bonne concordance entre la température mesurée sur site et celle prédite par ENVI-met.
L’effet des environnements naturels sur le microclimat urbain à l’aide du programme de simulation ENVI-met 4.3
Étude démontrant l’impact de divers éléments du paysage urbain sur son microclimat, à l’aide de l’analyse de différents scenarii prédits par ENVI-met. Les données simulées par ENVI-met (température d’air) ont été confrontées à des mesures de températures d’air.
Les résultats montrent la capacité d’ENVI-met à prédire avec précision les températures d’air dans ces conditions.
Modèles de microclimat pour prédire la contribution des matériaux de façade à l’îlot de chaleur de la canopée dans les zones chaudes et humides.
Étude détaillée sur l’impact des composants de façades sur l’atténuation de l’effet d’îlot de chaleur urbain dans l’environnement chaud et humide de Yogyakarta en Indonésie.
Le cas d’un bâtiment a été simulé avec ENVI-met et validé grâce à des données expérimentales. La comparaison des valeurs simulées et des données mesurées montre une bonne concordance pour la température de l’air, l’humidité relative, la vitesse du vent et la température moyenne radiante.
Évaluation des effets de l’infrastructure verte sur le contexte urbain tropical du Sri Lanka en tant que stratégie d’adaptation aux îlots de chaleur urbains
Éude paramétrique s’intéressant au potentiel d’infrastructures vertes pour contrer l’effet d’îlot de chaleur urbain dans le cadre d’un climat tropical chaud et humide.
Différents scenarii de conception d’infrastructures urbaines vertes ont été analysés avec ENVI-met. Les données de simulation (température) on été comparées à des mesures réalisées sur trois différentes surfaces, au niveau du sol et à 1,5 m. Les résultats montrent la capacité d’ENVI-met à prédire avec justesse la valeur de ces températures. Cette étude permet donc de confirmer la possibilité d’utiliser ENVI-met pour étudier de telles régions.
Approche holistique pour évaluer les co-bénéfices de l’atténuation du climat local dans une région chaude et humide d’Australie
Étude exhaustive présentant une approche nouvelle et complète quant à l’atténuation de l’élévation de température en zone urbaine grâce à la combinaison de différentes stratégies. Elle analyse les bienfaits de l’atténuation de la chaleur sur la santé humaine, la consommation d’énergie et les pics de demandes en électricité, dans une ville humide et tropicale.
Une portion de la ville a été modélisée avec ENVI-met et le modèle a été validé en comparant les valeurs prédites par les simulations et les données expérimentales issues d’un réseau de 14 capteurs de température répartis dans la ville. Les résultats montrent une bonne concordance entre les valeurs simulées et les données météorologiques.
Évaluation des stratégies durables et des solutions de conception dans les établissements urbains des hautes latitudes pour améliorer le confort thermique extérieur
Étude, réalisée à l’aide de simulations numériques et unique au niveau de la latitude concernée, sur l’évaluation des stratégies d’aménagement urbain pour lutter contre l’impact de l’effet d’îlot de chaleur urbain et améliorer le confort thermique extérieur.
Le modèle de microclimat urbain d’ENVI-met a été utilisé dans les simulations. Les résultats de ces dernières ont été validés en trois phases, au cours desquelles l’espace libre aux bords du modèle a été modifié, tout en ajustant les conditions météorologiques aux limites. Pour chaque cas, les valeurs des grandeurs simulées (température de l’air, humidité relative et vitesse de vent) ont été comparées à des mesures expérimentales. Les résultats ont montré une bonne cohérence entre les valeurs prédites par ENVI-met et les mesures expérimentales.
L’impact de l’augmentation de l’albédo de la surface urbaine sur le confort thermique estival extérieur dans un campus universitaire
Étude complète démontrant l’impact des modifications de la surface urbaine et des stratégies de conception sur le confort thermique en extérieur à l’aide d’une approche numérique.
Les sorties de simulation d’ENVI-met (température de l’air) ont été confrontées à des mesures expérimentales. Les résultats ont montré une bonne concordance entre les températures de l’air mesurée et simulée, confirmant ainsi la précision du modèle de microclimat urbain d’ENVI-met.
Les masses d’eau urbaines se refroidissent-elles vraiment ?
Étude complète du projet REALCOOL démontrant le potentiel de rafraîchissement des masses d’eau urbaines, à l’échelle locale, lors d’une journée typique de canicule en été aux Pays-Bas, à l’aide du microclimat urbain d’ENVI-met.
Les résultats obtenus, avec une ancienne version d’ENVI-met ainsi qu’avec une version plus récente (v4.1.3), pour les températures de l’eau ont été comparées à des mesures expérimentales. Les résultats ont montré qu’ENVI-met v4.1.3 fournit des résultats plus précis en raison de la flexibilité dans les choix des caractéristiques de mélange turbulent et d’absorption de la lumière de l’eau.
Modélisation numérique et validation expérimentale des impacts microclimatiques du refroidissement par brouillard d’eau en milieu urbain
Article démontrant le potentiel de rafraîchissement apporté par l’évaporation d’eau pour l’atténuation de l’effet d’îlot de chaleur urbain ainsi que la capacité d’ENVI-met à prédire avec précision l’impact de l’évaporation de l’eau sur le microclimat.
Les sorties de simulations réalisées avec ENVI-met (température d’air et humidité relative) ont été comparées aux valeurs mesurées. Les résultats ont montré que la température de l’air et l’humidité relative prédites par ENVI-met le sont avec précision.
Conditions de confort extérieur dans les zones urbaines : le point de vue des citoyens sur l’atténuation du microclimat dans les zones de transit urbain
Étude expérimentale et numérique complète des initiatives pertinentes afin d’améliorer le confort thermique piéton en été, pour un climat méditerranéen tempéré chaud.
Les sorties de simulation d’ENVI-met (température de l’air, humidité relative, rayonnement solaire global, rayonnement courtes longueurs d’onde réfléchis et les températures de surface) ont été validées par rapport à des mesures expérimentales. Les résultats de la simulation réalisée avec ENVI-met montrent une bonne concordance entre les valeurs simulées et celles mesurées ainsi qu’une erreur cumulée des valeurs simulées acceptable.
Modélisation de la transpiration et de la température foliaire des arbres urbains – Une étude de cas évaluant le modèle de microclimat ENVI-met par rapport à des données de mesure
Étude détaillée visant à évaluer la capacité du modèle de végétation d’ENVI-met à simuler avec précision le taux de transpiration des plantes ainsi que la température du feuillage. Les sorties de simulation d’ENVI-met ont été validées en les comparant aux températures de feuillage mesurées.
Les résultats ont montré que le modèle de végétation d’ENVI-met est capable de simuler avec précision l’amplitude et les variations à court terme du taux de transpiration ainsi que celles de la température mesurée des feuilles, causées par les variations de la couverture nuageuse.
Évaluation des performances du modèle ENVI-met dans les cycles diurnes pour différentes conditions météorologiques
Étude complète démontrant la capacité d’ENVI-met à simuler avec précision les conditions microclimatiques sous différentes conditions météorologiques dans un climat tempéré humide.
Les sorties données par ENVI-met (température de l’air, humidité relative, vitesse de vent et température moyenne radiante) ont été comparées à des valeurs mesurées. Les résultats ont montré une bonne concordance entre les sorties de simulation et les données mesurées.
Validation de la modélisation numérique pour la condition thermique microclimatique des espaces de cour semi-fermée entre les bâtiments
Étude détaillée validant le potentiel prédictif du modèle de végétation d’ENVI-met dans une cour semi-fermée. Les sorties de simulation d’ENVI-met (température de l’air, humidité relative, vitesse du vent et température moyenne radiante) ont été validées en comparant les valeurs mesurées et prédites.
Une bonne concordance entre ces résultats a été relevée. Cette étude confirme la capacité d’ENVI-met à simuler les conditions microclimatiques dans des bâtiments semi-ouverts.