Portraits climatiques

De Resilience Territoire


Améliorer le confort en ville par l'anticipation des effets des îlots de chaleur urbain


Description : Ce projet a pour objectif de renforcer la prise en compte des enjeux climatiques (climat local, micro-climat urbain et changement climatique) dans la conception urbaine en s’appuyant sur la question des îlots de chaleur urbain (ICU), qui est le défi E identifié dans l’appel à commun.

En effet, si plusieurs démarches et méthodes existent déjà, particulièrement dans le champ de la connaissance et la mesure scientifique de l’enjeu et dans les possibles stratégies d’atténuation (projet MaPUCE par exemple), certains champs sont encore peu couverts, notamment :

  • les analyses liant les enjeux à l’échelle de l’agglomération et les mesures fines intra-urbaines des îlots de chaleur urbain,
  • la formulation de stratégies d’adaptation pour maintenir et améliorer durablement le confort de vie en ville à l’échelle du piéton tout en favorisant le renouvellement urbain et donc une plus grande intensité urbaine,
  • l’évaluation des solutions urbaines, paysagères et architecturales au croisement d’un climat local et des ICU.

Trois villes au climat contrasté et ayant chacune un laboratoire de climatologie urbaine ont été retenues pour mener des projets expérimentaux de conception urbaine : Dijon, Nice et Rennes.

Capitalisant sur un corpus de ressources existants, ce projet réunit ces trois laboratoires ainsi qu’un cabinet d’architecture, et potentiellement d’autres partenaires (écologue, école d’architecture…), afin de produire des cahiers méthodologiques, des « portraits climatiques » qui permettent à la fois d’élaborer un diagnostic croisé des enjeux urbanistiques et climatiques des territoires à plusieurs échelles, d’outiller les acteurs du territoire (collectivité, promoteur, architecte, particulier…) sur les solutions architecturales, urbaines et paysagères permettant de mieux prendre en compte l’enjeu des ICU dans la conception urbaine.

Organisations utilisatrice ou intéressée par utiliser la ressource : Arte Charpentier Architectes

Contributeurs : Georgina andre

Défi auquel répond la ressource : D- Ilots de chaleur

Autre commun proche :

Richesse recherchée : Financement, Conseil Expertise

Compétences recherchée :

Communauté d'intérêt :

Type de licence ? Creative Commons

Niveau de développement : Idée

Cloud / Fichiers :

No-image-yet.jpg

Tags :

Catégories : Données, Connaissance

Thème :

Candidat Appel à Communs : candidat 18 Juin

Référent ADEME : Benjaminj, Elodie

Référent du commun :


Les 5 parties ci dessous sont à remplir obligatoirement pour analyser le commun et vous conseiller

Candidat Appel à Communs : candidat 18 Juin

Montant Aide souhaitée (en Euro) à l'Appel à Communs Résilience :

1.Détails du Financement :

Le financement demandé couvre à la fois le temps passé mais aussi les acquisitions nécessaires de données ou matériels. Nous proposons de décomposer le financement en fonction de deux grandes étapes du projet. La première étape concerne l’identification de secteurs pertinents du point de vue urbain et de l’enjeu des ICU dans chaque agglomération (Rennes, Dijon et Nice) qui serviront de cas d’étude pour une mission de conception urbaine plus concrète. Le temps consacré à cette première étape est estimé à plus de 5 mois correspondant aux travaux suivants : analyse des ICU à l’échelle de l’agglomération pour les trois villes de Rennes, Dijon et Nice ; pré-selection des quartiers pertinents pour l’étude ; choix définitif des trois cas d’étude (incluant une partie de consultation auprès des collectivités). L’agence Arte Charpentier Architectes couvrira les frais de recherche dans ses expertises clés (architecture, urbanisme, paysage), qui sont encore en cours de discussion pour la première étape. De manière générale sur l’ensemble du projet, l’agence sera en charge de la coordination générale du projet et des contributions des partenaires, d’apporter une contribution sur les aspects urbains, architecturaux et paysagers dans la première étape du projet, ainsi que du contenu et de la rédaction des portraits climatiques sur chacune des trois villes. Les demandes de financement des trois laboratoires qui seraient associés à la démarche sont encore à préciser. Le temps, les tâches consacrés et les demandes de budget de la deuxième partie du projet seront à clarifier au regard des résultats de la première étape. Un besoin de financement éventuel pour des expertises complémentaires (écologue…) et des frais éventuels de PAO (graphisme / mise en page…) pourra être identifié à ce moment-là.

2.Détails Résilience et Territoire :

L'énergie utilisée par les villes est la source majeure des rejets anthropiques de gaz à effet de serre, qui sont la cause du réchauffement climatique global. Cette tendance globale est accentuée, à l'échelle locale, par la formation d'îlots de chaleur urbain notamment influencés par la morphologie des villes. Dans un contexte d’explosion de la population urbaine mondiale, la question du traitement des îlots de chaleur urbain et plus généralement la régulation du climat urbain est certes un enjeu stratégique pour le climat global, mais aussi pour l’amélioration du confort de vie en ville, particulièrement dans des contextes européens où le vieillissement de la population est prononcé et rend les habitants plus vulnérables aux aléas climatiques. Or, la conception urbaine propose des leviers clés dans l’amélioration de ce confort (morphologie, exposition, usages, végétalisation…) chacun de ces leviers devant être évalué dans sa capacité à maîtriser les impacts des ICU mais aussi au regard d’autres critères (qualité d’usage, coût, bénéfice cumulé…) qui maximisent son utilité et son intégration dans l’objectif général d’une ville plus intense par rapport à l’occupation du sol, plus durable dans sa consommation de ressources, et plus agréable à vivre pour ses habitants.

3.Détails Impacts environnementaux :

Si le bioclimatisme n’est pas une nouveauté, la possibilité de mesure et d’évaluation des enjeux liés au climat urbain l’est. Cette possibilité d’étude à plusieurs échelles, de l’échelle de l’agglomération au bâti, constitue une motivation forte pour reconsidérer les leviers de conception urbaine à l’aune de leur bénéfices ou impacts par rapport au climat urbain, en liant dans une même étude consommation et production énergétique, émission de gaz à effet de serre, et variation de température dans les contextes urbains. Bien que le fait de concevoir un projet aux échelles intra-urbaines ne modifie pas les grandes tendances climatiques et donc ne contribue pas de manière significative à la formulation de stratégie d’atténuation, il peut malgré tout contribuer significativement à l’amélioration du confort en ville et donc aux différentes stratégies d’adaptation à l’évolution et à la spécificité du climat urbain. Enfin, la constitution de données spécifiques pour la conduite de ce projet concernant les ICU à l’échelle intra-urbaine (homogénéisation des modes de collecte, des modes d’analyses statistiques, mobilisation des données existants et compléments des manques) participera à alimenter le corpus scientifique de données et de cas d’observation des ICU.

4.Synthèse du projet de Commun :

Description du projet et méthodologie envisagée

Première étape : identification de « situation urbaine », cas d’étude dans chacune des agglomérations

A l’échelle de l’agglomération de Dijon, Nice et Rennes, nous allons dans un premier temps identifier les espaces problématiques en termes d’ICU. En nous aidant d’une analyse d’occupation du sol (BD Topo et Pléiade pour une analyse plus fine du couvert végétal) et d’une modélisation « geoclimate » nous choisissons au sein de ces espaces des quartiers potentiels d’étude.

Pour affiner ce choix, nous croisons l’enjeu des ICU avec les enjeux de renouvellement urbain - là où des possibilités et des enjeux de renouvellement existent, donc probablement en-dehors des centres urbains anciens où les possibilités de renouvellement sont limitées, pour privilégier par exemple les zones commerciales ou d’activités. A ce stade, il semble important de choisir des cas dont la typologie urbaine est comparable. D’une part, la comparabilité en termes de typologie permet de mieux révéler la spécificité des conditions locales (climat, vent, mais aussi topographie) et donc de formuler des recommandations qui sont à l’articulation entre climat local et ilot de chaleur urbain, mais aussi de travailler avec la classification des Local Climate Zone (LCZ) : par exemple, il semblerait que la LCZ 8 pourrait croiser à la fois des enjeux d’ICU mais aussi la forme urbaine de la zone économique. Ceci ouvrirait la possibilité au projet de se positionner dans un débat un peu transverse et international concernant l’articulation entre ICU et forme urbaine.

Enfin, la délimitation du périmètre de ces espaces prendra à la fois en compte une surface (viser une taille raisonnable pour conduire un projet urbain) et une cohérence urbaine (limite de voie structurante, limite d’urbanisation, limite d’occupation…). Nous envisageons de discuter de ce choix de périmètre avec les collectivités locales (direction d’urbanisme ou agence d’urbanisme le cas échéant) pour cibler des espaces à enjeux pour la collectivité, voire prendre quelques intentions urbaines qui permettront aussi de donner quelques lignes directrices au projet urbain en termes de stratégie urbaine.

Les trois situations urbaines étant arrêtées, des relevés fins par des capteurs mobiles seront effectués sur ces espaces. A partir de ces relevés, une analyse géostatistique permettra d’isoler les facteurs contribuant aux ICU et qui sont aussi des leviers pour une conception urbaine plus soucieuse du confort de vie en ville, à savoir :

  • La végétalisation
  • La morphologie (densité, orientation, hauteur des bâtiments, rapport entre les bâtiments)
  • Les matériaux
  • L’imperméabilisation des sols
  • L’occupation d’espace
  • Les activités humaines
  • La mobilité (voiture…)
  • Le contexte climatique et topographique du site
  • Etc.

Deuxième étape : propositions de conception urbaine, paysagère et architecturale

A partir de ces éléments de diagnostic, des solutions combinant renouvellement urbain et des stratégies d’atténuation ou d’adaptation, qu’elles soient urbaines, paysagères ou architecturales aux problèmes des ICU seront élaborées. Ces solutions seront élaborées et évaluées à l’aune des questions suivantes :

  • A qui la solution s’adresse t elle (ville, entreprise, individu…) ?
  • Quel est le coût de cette solution (par rapport à une autre solution par exemple qui serait moins performante en termes d’ICU) et ses bénéfices ?
  • Est-ce une solution transversale ou spécifique, autrement dit, une solution qui répond à un problème ou qui permet de répondre à plusieurs enjeux d’amélioration du confort de vie en ville ?
  • Dans quel contexte climatique est-elle pertinente ?
  • Est-elle dépendante d’autres facteurs pour être véritablement efficace ?
  • Est-elle durable dans le temps, étant donné les prévisions de changement climatique ?

La forme concrète de ces solutions (plans de synthèse, zooms techniques…) ou leur échelle sera déterminée au regard des cas d’étude qui auront été identifiés et des perspectives qui auront pu être collectées auprès des collectivités.

Commun envisagé

Capitalisant sur un corpus de ressources existants permettant de collecter et d’analyser les données (analyse de l’occupation du sol, mesures des ICU, projet MaPUCE avec l’identification de LCZ…), des données complémentaires seront collectées, traitées et analysées sur ce projet. Ces données d’analyse ainsi que les solutions envisagées de conception urbaine seront libres d’accès et restituées sous forme de cahier méthodologique. Ces « portraits climatiques » sur chacun des trois cas participeront à outiller les acteurs du territoire (collectivité, promoteur, architecte, particulier…) sur les solutions architecturales, urbaines et paysagères permettant de mieux prendre en compte l’enjeu des ICU dans la conception urbaine, ainsi que de comparer la pertinence de ces solutions dans des climats contrastés (Rennes, Dijon, Nice) identifiant les zones de convergence ou de spécificité.

En fonction de l’intérêt suscité par la démarche auprès des différents acteurs, d’autres communs pourront être envisagés, qui devront en revanche faire l’objet de nouvel appel : - avec les collectivités, le développement d’un projet urbain expérimental à un stade plus avancé qui servirait de pilote pour la collectivité pour alimenter le volet énergie ou climat de son plan local d’urbanisme ou de ses projets urbains ; - avec les acteurs privés, l’incrémentation d’outils de conception urbaine par l’impact en termes d’ICU : en effet, plusieurs outils d’aide à la conception urbaine sont mobilisés aujourd’hui par les architectes ou les promoteurs immobiliers, tel que Spacemaker développé par Autodesk, pour optimiser les projets et étude de faisabilité du point de vue de leurs avantages architecturaux ou urbains mais qui n’intègrent pas les enjeux de climat urbain. Une expérimentation pourrait être menée sur les situations urbaines analysées qui donnerait l’occasion de mettre à disposition une version gratuite de la plateforme sur les sites analysées et les projets urbains envisagés. L’utilisateur pourrait jouer sur les différents paramètres qui ont été élaborés (exposition, hauteur, densité, végétalisation, matériaux…) pour voir leurs effets en termes de projet global et de performance pour le confort de vie urbain.

5.Autodiagnostic :

Concernant les ICU, si plusieurs démarches et méthodes existent déjà, particulièrement dans le champ de la connaissance et dans la mesure scientifique de l’enjeu et dans les possibles stratégies d’atténuation (projet MaPUCE par exemple), certains aspects sont encore peu couverts, notamment :

  • les analyses liant les enjeux à l’échelle de l’agglomération et les mesures fines intra-urbaines des îlots de chaleur urbain,
  • la formulation de stratégies d’adaptation pour maintenir et améliorer durablement le confort de vie en ville à l’échelle du piéton tout en favorisant le renouvellement urbain et donc une plus grande intensité urbaine,
  • l’évaluation des solutions urbaines, paysagères et architecturales au croisement d’un climat local et des ICU : ce qui est valable dans un climat méditerranéen ne l’est peut-être pas dans un autre contexte, de même, ce qui est valable aujourd’hui en termes de stratégie de végétalisation sera peut-être moins opérant quand nous prenons en compte un scenario de changement climatique.

Trois villes au climat contrasté ont été retenues pour conduire ce projet, Dijon, Nice et Rennes, chacune ayant un laboratoire de climatologie urbaine et chacune étant déjà mobilisée sur l’enjeu climatique permettant d’envisager une mobilisation des collectivités locales, plutôt dans un premier temps sous la forme d’une consultation pour choisir les espaces urbains retenus pour les projets urbains expérimentaux.

Capitalisant sur un corpus de ressources existants permettant de collecter et d’analyser les données (analyse de l’occupation du sol, mesures des ICU, projet MaPUCE avec l’identification de LCZ…), ce projet réunit ces trois laboratoires ainsi qu’un cabinet d’architecture et potentiellement d’autres partenaires apportant soit une expertise complémentaire (écologie, hydrologie) soit une aide dans la conduite du projet (école d’architecture). Pour analyser les ICU, une approche géostatistique est retenue plutôt qu’une modélisation physique, afin de mieux appréhender les enjeux de climat local.

Un corpus de données est déjà disponible qu’il s’agira d’homogénéiser entre les trois villes et de compléter en fonction des situations urbaines retenues pour le travail de conception urbaine. Un travail d’analyse géostatistique sera aussi nécessaire ciblé sur les leviers possibles de l’aménagement urbain (morphologie, occupation du sol, matériaux…). L’aide d’un écologue sera peut-être nécessaire pour affiner l’approche sur les stratégies de végétalisation, voire d’un hydrologue si on souhaite pousser plus en avant les « co-bénéfices » ou « co-impact », à savoir, aborder à travers la question des ICU d’autres enjeux fondamentaux du climat urbain comme la gestion de l’eau.


Liste des CR d'atelier en lien avec ce Commun Portraits climatiques: aucun pour le moment