Avons-nous besoin d’un nouvel état d’esprit pour Smart City & Living ?

La planification de notre monde construit doit évoluer en fonction du climat. Le climat dictera le plan de construction de l’avenir. Les concepts de durabilité et d’économie circulaire deviendront des facteurs de planification déterminants. La gestion des ressources et de l’énergie guidera la construction du futur. Le développement technologique ne peut se faire avec succès et de manière durable qu’avec l’homme.

Le changement climatique est indiscutable, tout comme l’homme qui en est à l’origine. Il ne s’agit toutefois pas de rejeter la faute sur autrui, mais de réagir de la manière la plus conforme possible au climat. C’est dans le domaine de la construction que nous disposons du plus grand levier, c’est-à-dire que nous pouvons planifier, construire et exploiter nos bâtiments de manière durable. Nous pouvons atteindre sans problème des objectifs politiques tels que le « zéro net » si nous parvenons à remplacer la réflexion à court terme sur les coûts par une réflexion à long terme sur la qualité.

La manière la plus simple de prédire l’avenir est de l’inventer.[1]

Lorsque l’on demande à la haute science de trouver la solution à la vie, à l’univers et à tout le reste et qu’elle arrive au chiffre 42 par le biais de l’informatique quantique, cela peut être vrai, mais il reste à savoir quelle était exactement la question ? (Extrait du roman : « Le guide du routard à travers la galaxie ».

Les 17 objectifs mondiaux de durabilité[2] doivent être mis en œuvre en relation directe avec nos constructions. La durabilité et l’économie circulaire, mais aussi l’efficacité énergétique et l’efficacité des ressources doivent être mesurables, prévisibles et contrôlables. De la planification à la revitalisation ou au recyclage en passant par la construction et l’exploitation d’un ouvrage, la durabilité et l’économie circulaire doivent être les thèmes directeurs. Indépendamment de la méthode de mesure utilisée, qu’il s’agisse du SNBS, de la boussole de durabilité, des émissions de gaz à effet de serre ou de la gestion du CO2, le jumeau numérique peut contenir et gérer les bonnes données. Les nouvelles technologies telles que la blockchain, l’AR/VR et la RFID peuvent soutenir cette évolution. La construction numérique constitue la base méthodologique d’un avenir plus durable.

Un nouveau concept de gestion de l’énergie doit être développé. Abandonner les sources d’énergie fossiles au profit des énergies renouvelables et respectueuses du climat. Les concepts de l’OFEN tels que « District Heating[3] » modifient les réseaux d’approvisionnement des bâtiments et complètent l’autonomie énergétique. Cependant, nous sommes aujourd’hui en mesure de construire des immeubles sans chauffage, donc la discussion sur l’énergie de chauffage change fondamentalement.

L’efficacité des ressources joue un rôle important en Suisse. En ce qui concerne les matériaux, le terme « urban mining » s’impose, ce qui signifie que nos constructions (maisons et infrastructures) constituent un stock de matières premières. D’un point de vue historique, on a toujours transformé les constructions obsolètes en nouvelles constructions, et c’est encore le cas aujourd’hui. Des mouvements tels que « material as service », gérés par des plates-formes comme Salza ou Madaster, pour n’en citer que deux, s’attaquent précisément à ce problème. Les quelques matières premières renouvelables, en premier lieu le bois, sont de plus en plus utilisées dans les bâtiments et les ponts. Deux objectifs sont ainsi atteints : l’utilisation de matières premières renouvelables et le stockage deCO2. Ce dernier effet est certes contesté par certains milieux, car le stockage ne s’applique qu’au cycle de vie, mais il existe suffisamment d’exemples de bâtiments en bois qui sont utilisés pendant plusieurs siècles.

« building as software » (le bâtiment en tant que logiciel)

Si nous pensons et planifions les bâtiments, ou plus généralement les constructions, comme un logiciel, nous permettons d’intégrer les circonstances changeantes pratiquement en temps réel.

L’expérience nous a appris beaucoup de choses. Corona et l’invasion de l’Ukraine ont considérablement changé le monde d’un moment à l’autre. Tout à coup, des centaines de milliers de mètres carrés de bureaux sont vides dans les villes et nous avons soudain besoin de logements pour des centaines de milliers de personnes. Tout ce que nous construisons doit pouvoir répondre à cette flexibilité d’utilisation, c’est-à-dire accueillir des formes d’habitat et de travail en mutation. Mais cela ne peut être réalisé que si nos constructions sont conçues comme un logiciel. Basé sur une plateforme, une modularité dans l’aménagement et la conception des espaces, une paramétrisation dans la structure et une programmation dans les fonctions, une séparation du « core and shell »[4]. Imaginez que l’on puisse changer l’utilisation d’un bâtiment en mettant à jour un logiciel et en ne modifiant rien physiquement. Notez que c’est un peu visionnaire, mais la voie à suivre est sans aucun doute la bonne.

Le bâtiment comme investissement rentable ou comme infrastructure de soutien ?

Aujourd’hui, il y a souvent un décalage entre la spéculation et les locataires, c’est-à-dire un investissement à but lucratif et les coûts qui sont répercutés sur les locataires*. Une construction doit soutenir les exigences des utilisateurs*, c’est-à-dire qu’un hôpital doit favoriser le processus de guérison, un logement doit soutenir la phase de repos, un bâtiment scolaire doit favoriser la capacité d’apprentissage et être accessible à tous, un bâtiment doit proposer des offres, permettre de concilier travail et famille, etc. Ces exigences supérieures doivent être prises en compte par les autorités responsables de la construction.

« Veg and the City »

Cette jeune entreprise zurichoise rétablit des liens perdus avec la nourriture. Il s’agit de jardins urbains et de concepts alimentaires pour les générations futures. La production et l’utilisation de nos aliments ont une influence directe sur notre vie dans les villes et sur notre santé. La manière dont nous produisons et consommons les aliments est le reflet de notre époque. Les ressources en sol et en eau sont limitées et leur croissance n’est pas sans limites. Pour le secteur de la construction, il est impératif d’intégrer le « urban gardening » et l' »urban farming » dans le développement des quartiers et des villes. Il est temps de changer de perspective – vers une conception de la vie axée sur le cycle !

La biodiversité fait partie d’une ville où il fait bon vivre

Dans le cadre du changement climatique en cours, l’habitat urbain est confronté à de nouveaux défis. Le smog, les particules fines, la surchauffe estivale, les coûts énergétiques, les nuisances sonores et le manque d’espaces de détente entraînent une baisse de la qualité de vie et d’habitat. Les façades végétalisées sont une solution à ce problème (voir recherche HESB-ABGC-TI CfP2021, towards green cities). Elles ouvrent quatre potentiels d’action:

  1. Économie: ex : Protection thermique, refroidissement, compensation de l’humidité, ombrage, augmentation de la valeur
  2. Écologie: ex : température de la ville, microclimat, réduction de la poussière fine, biodiversité
  3. Esthétique: ex : image de la ville, couleurs de la ville, structure urbaine, identification
  4. Psychologie: ex : amélioration de la qualité de vie, importance de la psychologie environnementale

Afin d’intéresser un large public à cette thématique, le professeur Thomas Rohner a développé une application de réalité augmentée qui permet de simuler un bâtiment avec une façade végétalisée.

« Call to action » pour la planification et le secteur de la construction :

Le plus difficile est d’obtenir des mesures pour améliorer une situation en limitant l’individualité des personnes. Il s’agit de trouver des solutions qui modifient sans doute la conscience, mais qui restreignent au minimum les citoyens*. Cela semble être une tâche insurmontable, alors qu’elle n’est pas si difficile que cela, car l’efficacité d’une mesure devrait être le paramètre décisif.

Thèses :

« Il est nettement plus facile de construire des maisons durables que de restreindre la mobilité des gens »

« Il est nettement plus facile d’utiliser des matériaux de construction écologiques et renouvelables que de limiter la consommation de viande »

« Il est nettement plus facile de végétaliser les façades que d’utiliser des technologies de refroidissement, de purification de l’air et d’isolation phonique qui consomment de l’énergie »

Retour à la simplicité ou vers des constructions haute performance

Les avis sont partagés sur cette question. Les uns veulent une maison pilotée par la haute technologie, les autres veulent autant que possible éviter la technologie dans leurs pièces. Les commandes smart home montrent que le bâtiment ne fonctionnerait pas sans ces commandes, estiment les uns, ne jurant que par des concepts tels que « construire avec le soleil », l’utilisation du refroidissement adiabatique et l’amélioration de la qualité de vie grâce à des façades végétalisées. D’autres apprécient le confort de pouvoir commander leur bâtiment et toutes ses fonctions via leur téléphone portable. Quel que soit celui qui a raison, la construction doit être durable et l’homme doit être au centre des développements.


Que signifie : SMART CITY & LIVING ?

Cela signifie-t-il que la ville intelligente et notre vie intelligente sont « adroites, rusées, entreprenantes, mais aussi d’une élégance à la mode et remarquablement raffinée » ? Ou bien les cinq lettres de SMART sont-elles l’abréviation de ? « spécifique, mesurable, acceptée, réaliste et programmée » ?

Tout le monde est d’accord sur le principe : Smart City est un terme générique pour des concepts de développement globaux qui visent à rendre les villes plus efficaces, plus avancées sur le plan technologique, plus vertes et plus inclusives sur le plan social. Ces concepts impliquent des innovations techniques, économiques et sociales. De plus, les villes intelligentes ont le potentiel de contribuer de manière significative à la durabilité urbaine en utilisant les technologies de l’information et de la communication (TIC) pour collecter des données urbaines et améliorer les performances et la gestion


Références

[1] Citation : Abraham Lincoln (1809-1865)

[2] Objectifs mondiaux de développement durable SDG= sustainable development goals

[3] District Heating = chauffage urbain

[4] Core and Shell = Noyau et enveloppe ou structure de base et besoin de l’utilisateur

Creative Commons Licence

AUTHOR: Thomas Rohner

Thomas Rohner est professeur de construction en bois et de BIM à la HESB Architecture, bois et génie civil. Il fait de la recherche et enseigne à l'Institut pour la construction numérique et l'économie du bois (IdBH). C'est sous sa direction que les outils d'aide à la construction numérique ont été développés au sein de l'initiative Forêt & Bois 4.0 (www.wh40.ch).

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