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Transformer les microclimats bâtis et urbains : faire progresser la science de la résilience pour les populations vulnérables dans un Canada décarboné et électrifié

Résumé

Avec l’augmentation de la fréquence et de l’intensité des événements climatiques extrêmes, les communautés canadiennes doivent s’adapter plus rapidement et plus intelligemment. Ce projet réunit des expertises en ingénierie, intelligence artificielle, climatologie, psychologie et habitat autochtone pour repenser la façon dont les villes se préparent aux chocs climatiques et y résistent — tout en réduisant les émissions et en renforçant l’équité.

La recherche couvre cinq axes principaux : collecte de données haute résolution sur les impacts de la chaleur sur la santé, développement d’outils prédictifs utilisant l’IA et l’informatique quantique, essais de rénovations écologiques et de prévention des feux de forêt sur le terrain, mobilisation des connaissances via des outils d’apprentissage basés sur l’IA, et recommandations de politiques pour renforcer les codes et les lignes directrices de résilience climatique. 

Le projet comblera d’importantes lacunes en matière de données et de politiques, notamment pour les personnes âgées et les communautés autochtones. Il appuiera les rénovations, les évaluations du pergélisol et l’habitat intelligent face au climat, tout en influençant les stratégies nationales par le biais de partenariats avec le CNRC, ECCC et RNCan. En fusionnant science approfondie et applications évolutives, il jettera les bases de communautés électrifiées, sobres en carbone et résilientes partout au Canada.

Détails clés

Chercheur principal Liangzhu Leon Wang, Université Concordia
Cochercheurs principaux Ted Strathopoulos, Université Concordia 
Biao Li, Université Concordia 
Carly Ziter, Université Concordia 
Honghao Fu, Université Concordia 
Hua Ge, Université Concordia 
Jinqiu Yang, Université Concordia 
Marius Paraschivoiu, Université Concordia 
Muthu Packirisamy, Université Concordia 
Nathalie Phillips, Université Concordia
Domaines de recherche Technologies de modélisation et de conception; Technologies de surveillance; Technologies de contrôle, systèmes et accès; Technologies liées à la construction; Technologies du bâtiment et de l’enveloppe du bâtiment; Technologies d’infrastructure et de services publics; Équité et accessibilité aux énergies renouvelables ou aux technologies associées; Politiques publiques et gouvernance des technologies énergétiques; Mobilisation des connaissances sur la décarbonation et l’électrification
Partenaires non universitaires Earthrise Building Services, SFTec, Origin Geomechanics, Geotherma Solutions, Rowan Williams Davies & Irwin, CNRC, Environnement et Changement climatique Canada, Institut national de la recherche scientifique, RNCan, TU Bergakademie Freiberg, IEA EBC Annex 97/IEA CITIES Task 5, Société Alzheimer du Canada, Fraunhofer Institute for Building Physics, Lawrence Berkeley Laboratory

Publications:

S. Rayegan et al., “Development of a 3D ray tracing-based direct solar shading model for urban building energy simulation,” Renewable Energy, vol. 256, p. 123883, Jan. 2026, doi: 10.1016/j.renene.2025.123883.

A. Marey, J. Zou, S. Goubran, L. L. Wang, and A. Gaur, “Urban morphology impacts on urban microclimate using artificial intelligence – a review,” City and Environment Interactions, vol. 28, p. 100221, Dec. 2025, doi: 10.1016/j.cacint.2025.100221.

T. Chen et al., “Machine learning as CFD surrogate models for rapid prediction of building-related physical fields: A review of methods and state-of-the-art,” Building and Environment, vol. 285, p. 113667, Nov. 2025, doi: 10.1016/j.buildenv.2025.113667.

X. Hu et al., “Effects of different activation functions on multilayer perceptron performance for predicting indoor airflow fields,” Building and Environment, vol. 285, p. 113680, Nov. 2025, doi: 10.1016/j.buildenv.2025.113680.

L. Li, A. Kross, C. D. Ziter, and U. Eicker, “Analyzing spatial patterns of urban green infrastructure for urban cooling and social equity,” Urban Forestry & Urban Greening, vol. 112, p. 128983, Oct. 2025, doi: 10.1016/j.ufug.2025.128983.

A. Marey, L. L. Wang, A. Gaur, H. Lu, S. Leroyer, and S. Belair, “Urban climate simulation for extreme heat events – A comparison between WRF and GEM,” Urban Climate, vol. 63, p. 102570, Sept. 2025, doi: 10.1016/j.uclim.2025.102570.

R. Li, J. Niu, Y. Zhao, L. (Leon) Wang, X. Shi, and N. Gao, “Wind tunnel experiments on the aerodynamic effects of a single potted tree: Hot-wire anemometry and PIV measurements,” Urban Climate, vol. 62, p. 102520, Aug. 2025, doi: 10.1016/j.uclim.2025.102520.

D. Qi, L. L. Wang, M. Heidarinejad, and M. Hamdy, “Adapting building performance simulation for climate resilience: accounting for urban microclimates and future climates,” Journal of Building Performance Simulation, pp. 1–7, Aug. 2025, doi: 10.1080/19401493.2025.2540927.

F. Baba et al., “Field assessment of thermal conditions in naturally ventilated classrooms during spring: microclimate and passive cooling impacts in cold climate,” Smart and Sustainable Built Environment, pp. 1–25, Aug. 2025, doi: 10.1108/SASBE-03-2025-0142.

A. Marey, L. L. Wang, and S. Goubran, “Developing accurate land cover projection to accelerate the realization of SDG 11 in urbanized cities: a comparative study,” Clean Techn Environ Policy, Aug. 2025, doi: 10.1007/s10098-025-03297-4.

J. Zou, L. Wang, S. Yang, M. Lacasse, and L. (Leon) Wang, “Predicting long-term urban overheating and their Mitigations from nature based solutions using Machine learning and field measurements,” Energy and Buildings, vol. 338, p. 115720, July 2025, doi: 10.1016/j.enbuild.2025.115720.

R. Zmeureanu, H. Dou, H. Ge, L. Wang, and Z. Xie, “Thermal time constant estimation of unoccupied school buildings from field measurements over summer,” Journal of Building Engineering, vol. 104, p. 112311, June 2025, doi: 10.1016/j.jobe.2025.112311.

R. Li, Y. Zhao, L. (Leon) Wang, J. Niu, X. Shi, and N. Gao, “Fast fluid dynamics simulations of the drag effect of trees on airflow distributions,” Building and Environment, vol. 278, p. 113039, June 2025, doi: 10.1016/j.buildenv.2025.113039.

N. Luo et al., “A data schema for exchanging information between urban building energy models and urban microclimate models in coupled simulations,” Journal of Building Performance Simulation, vol. 18, no. 3, pp. 333–350, May 2025, doi: 10.1080/19401493.2022.2142295.

D. Al-Assaad et al., “Resilient passive cooling strategies during heat waves: A quantitative assessment in different climates,” Building and Environment, vol. 274, p. 112698, Apr. 2025, doi: 10.1016/j.buildenv.2025.112698.

S. Qin et al., “Modeling multivariable high-resolution 3D urban microclimate using localized Fourier neural operator,” Building and Environment, vol. 273, p. 112668, Apr. 2025, doi: 10.1016/j.buildenv.2025.112668.

Publications acceptées dans des conférences nationales et internationales:

L. L. Wang, “The Rise of Quantum Computing -- Take a BITE for Built Environment and Micro Climate Research,” Sept. 2025.

L. L. Wang, “Influence of Upstream Fetch for Environmental Wind Engineering,” Aug. 2025.

L. L. Wang, “ISO Wall Factor Refinement for Wind-Driven Rain on Buildings: CFD-based Machine Learning Models,” Aug. 2025. 

L. L. Wang, “Process in Assessing Wind Loads on Roof-mounted Solar Panels: Research and Standards,” Aug. 2025.

L. L. Wang, “Wind Turbulence in the Built Environment via CPU and GPU Based LES,” Aug. 2025.

L. L. Wang, “A Comprehensive Experimental Study through Building-Integrated Wind Turbines,” July 2025.

L. L. Wang, “Optimization of Airflow Mixing based on Taguchi, ANOVA and GRA Methods,” July 2025. 

L. L. Wang, “A Hybrid Approach for Urban Microclimate Modeling for Environmental and Structural Applications,” July 2025.

L. L. Wang, “Multi-objective Optimization of Airflow Mixing in various Distribution Systems with Taguchi-based Grey Relational Analysis: Application in a Classroom,” June 2025.

S. Qin, D. Geng, J. Vogel, A. Afshari, and L. (Leon) Wang, “Deep Learning for Urban Microclimate Downscaling: From Coarse WRF Data to Building-Resolved PALM Simulations,” May 2025. doi: 10.5194/icuc12-568.

J. Zou, L. Wang, S. Yang, M. Lacasse, and L. Wang, “Evaluating the Impacts of Natural Based Soluations on Long-term Urban Overheating through Machine Learning and Field Measurements,” May 2025. doi: 10.5194/icuc12-310

A. Marey et al., “Spatiotemporal Urban Morphology Prediction: A Conditional Diffusion Model Approach,” May 2025. doi: 10.5194/icuc12-506.

S. Rayegan, L. (Leon) Wang, and R. G. Zmeureanu, “Urban-scale modeling of building energy self-sufficiency using rooftop photovoltaics,” May 2025. doi: 10.5194/icuc12-186.

L. L. Wang, “Validation of Turbulence Inflow Generation Methods for Wind Loads Prediction on a Generic Tall Building via LES,” May 2025.

Iris Guan: Canadian Young Leaders for Climate Resilience Program, Standards Council of Canada, October 6, 2025.

Theodore Stathopoulos: Research Impact Award, Concordia University, May 28, 2025.

Sohail Akhtar: Best paper presentation award, 23th Global Joint Seminar on GeoEnvironmental Engineering (GEE 2025), May 22-23, 2025.

Liangzhu Leon Wang: Provost's Circle of Distinction, Concordia University, April 22, 2025. 

Liangzhu Leon Wang: ASHRAE Fellow, American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, February 9, 2025.

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