#11 - La résilience des bâtiments, des infrastructures et des territoires : du global au local en passant par une ingénierie systémique

Les zones urbaines mondiales font face à des défis socio-environnementaux sans précédent. D’une part, l’attractivité des territoires et l’accroissement de la démographie associés à un manque d’espace de plus en plus criant entrainent de forts déséquilibres sociaux. D’autre part, l’augmentation de la fréquence et de l’intensité des aléas climatiques multiplie les destructions des systèmes urbains et ruraux. Ces phénomènes ont conduit à multiplier les autorisations de construction dans des zones potentiellement dangereuses.

 Un article signé Karim SELOUANE, CEO et fondateur de RESALLIENCE (SIXENSE Groupe / VINCI Construction)

Construire en zones inondables

D'ici 2050, il est estimé que les inondations dans les grandes villes côtières feront des milliers de victimes, coûtant plus de 750 milliards d'euros par an aux économies mondiales. Aucune région ni activité ne sera épargnée par ces violents phénomènes climatiques. Des actions préventives peuvent néanmoins être engagées pour en minimiser l'impact.

La stratégie à adopter face aux inondations peut par exemple être améliorée au fil du temps en choisissant des matériaux résistant à l’eau sur les étages concernés et en réfléchissant au meilleur positionnement des équipements, les effets des canicules peuvent être atténués en ajoutant des volets ou des masques sur les façades, la rupture d’approvisionnement en électricité du fait d’une tempête peut être anticipée avec la mise à disposition d’équipements fournissant une électricité locale, etc.

En dehors des zones potentielles de courant fort, la construction de logements neufs “zéro dommage” est tout à fait possible sur le plan technique, en s’appuyant sur une stratégie technique d’adaptation éprouvée par les Allemands consistant à “éviter” les flots de l’inondation en construisant au-dessus des plus hautes eaux prévisibles. Les logements existants n’offrent pas cette possibilité. Faire d’un logement existant un logement “zéro dommage” est illusoire sur le plan technique, même s’il est possible de s’en approcher en recourant à deux autres stratégies d’adaptation : la stratégie “résister”, qui consiste à empêcher l’eau de pénétrer dans le bâtiment, et la stratégie “céder”, qui consiste à laisser l’eau pénétrer dans le logement et à prendre en contrepartie des mesures pour rendre l’intérieur moins altérable.

En France, sur le plan des constructions, le Grenelle de l’Environnement et les réglementations qui lui ont succédé ont surtout mis l’accent sur les économies d’eau – gestion optimisée des eaux pluviales dans le bâtiment, eau chaude solaire, économie d’eau potable – et sur les économies d’énergie – toiture et façade végétalisée, bâtiment à énergie positive.  Selon les caractéristiques du site cible, les architectes qui doivent réaliser un projet en zone inondable ont une palette d’options possibles. Citons par exemple

• Les constructions avec un double niveau (rez‐de‐chaussée bas inondable et rez-de‐chaussée surélevé, non inondable, où se tiennent les commerces)
• Les constructions d’îlot conçu pour résister à la crue et ne pas gêner l’écoulement de l’eau
• Les bâtiments sur pilotis reliés par des passerelles et des coursives, au‐dessus des Plus Hautes Eaux Connues, avec des parkings entièrement inondables.

Le risque de défaillance des réseaux, interconnexion et fonctionnement globalisé

A ces évolutions s’ajoute le risque induit par les défaillances des réseaux urbains existants (transports, énergie, communication…). Celles-ci se situent justement à l’interface entre le risque naturel, lié aux aléas, et le risque technologique, lié aux bâtiments, aux ouvrages et aux infrastructures eux-mêmes. Il résulte de ces défaillances une vulnérabilité accrue aux phénomènes socio-climatiques extrêmes.

Pour les risques associés aux défaillances des réseaux techniques, les causes profondes qui conduisent à l’émergence d’évènements à risques de grande ampleur peuvent être organisées autour de trois axes :

• la croissance des réseaux techniques et de leurs interdépendances, l’interdépendance spatiale produite par la structure des réseaux techniques,
• la dépendance sociétale aux services fournis par les réseaux, la dépendance environnementale, l’exposition à des impacts naturels
• et la fragilité matérielle des réseaux techniques qui participe à la résilience fonctionnelle des bâtiments et des infrastructures.

Ainsi, la défaillance d’un de ces réseaux fait partie des catégories de risque qui désorganisent dans leur intégralité, par effet domino, les usages et les fonctionnalités des systèmes urbains. En effet, toutes les infrastructures et les réseaux sont cruciaux pour le fonctionnement de l’économie, des transports, de l’énergie, de l’approvisionnement en eau, de l’assainissement, des bâtiments, des télécommunications et des digues. Comme leur nom l’indique, elles structurent les territoires et irriguent l’économie. Le changement climatique aura un impact sur l’adaptation des structures existantes et surtout sur le renouvellement des réseaux et la conception de futures structures.

Or, dans un contexte d’interconnexions des réseaux techniques sur de grandes distances et plus largement de fonctionnement globalisé des territoires et des réseaux, une forme de vulnérabilité qu’on peut qualifier d’ubiquiste émerge. Si on prend l’exemple d’une ville française face au risque de coupure électrique : en 1930, cette coupure pouvait être liée à une avarie sur un système fonctionnant à l’échelle régionale ; en 1946, à l’échelle nationale ; en 2018, à l’échelle européenne.

Aujourd’hui, il est donc devenu impossible d’envisager l’ensemble des scénarios d’endommagement possibles pour un lieu donné. À cet égard, le retour d’expérience réalisé sur les inondations de 2016 dans les bassins de la Seine et de la Loire souligne la nécessité d’intégrer incertitude et dynamique de l’aléa, et de modifier en permanence les prévisions des SCHAPI [1] pour incorporer de nouvelles informations et corriger leurs diagnostics (CGEDD 2017). Mais pour ce faire les échelles d’analyse et d’interdépendance sont clés.

Décloisonner la fabrique de la ville

Il apparaît donc aujourd’hui nécessaire que tous les acteurs puissent se mobiliser pour mieux anticiper les risques qui pèsent sur les territoires. La première étape consiste à prendre conscience de la nécessité d’adapter les bâtiments et les infrastructures dès maintenant au changement climatique et à améliorer la connaissance des risques auxquels ils sont soumis. Cependant sur le plan politique et financier il existe un certain nombre d’entraves à l’investissement dans la résilience : (i)Le manque de capacité des autorités nationales et surtout locales à planifier, financer et mettre en œuvre des projets de résilience ; (ii) les difficultés liées à la préparation des projets, notamment le coût initial ; (iii) le manque de confiance du secteur privé.

S’il est vrai que les pouvoirs publics ne peuvent pas toujours à eux seuls faire face à toutes ces difficultés, il est aujourd’hui indéniable que le secteur privé à un rôle très important à jouer pour apporter des solutions technologiques innovantes. Cependant cela ne pourra pas se faire de manière efficace s’il l’on ne repense pas les relations entre le secteur privé et les différents acteurs de la planification urbaine et des infrastructures. Traditionnellement la planification se découpe en phases distinctes de conception, construction, maintenance et exploitation. Or ce sont avant tout les interactions qui définissent et constituent un système urbain et qui lui permettent de fonctionner de manière fluide et prospère. Intégrer ceux qui vont gérer l’ouvrage au moment de la conception permettra de concevoir et mettre en œuvre des solutions plus efficaces mais aussi plus ambitieuses grâce à la multiplicité des acteurs acquis au projet.

Le secteur privé doit s’inscrire dans cette démarche de planification intégrée et interactive. Il se doit en ce sens d’assumer une compétence plus grande en matière de concertation et d’inclusion des parties prenantes. Le décloisonnement de la fabrique de la ville (bâtiment, urbanisme, transport etc) ouvre un grand potentiel de solutions.  

Infrastructure vertes et bleues :  contribution à la résilience

Les métiers de l’ingénierie mènent aussi à des solutions d’infrastructures bleues ou vertes qui s’intègrent et interagissent positivement avec le système urbain dans lequel elles s’inscrivent. Les infrastructures vertes doivent être valorisées. Ce sont de véritables puits de carbone et un moyen efficace de réduction des risques d’inondations, régulation d’un microclimat grâce à des îlots de fraîcheur, ou encore diminution des nuisances sonores. Elles favorisent en outre une faune et une flore riche, des activités de récréation pour le bien être des habitants, voire des moyens de production alimentaires.

Au moment de la conception d’une infrastructure verte, il est important d’avoir un diagnostic assez exhaustif du territoire dans lequel se fait l’intervention. Cette analyse ne concerne pas seulement les composantes environnementales, mais aussi l’ensemble des interactions économiques, sociales et culturelles en place. Il faut en outre porter une attention particulière à la question de la gouvernance. Les infrastructures vertes ont prouvé leurs valeurs ajoutées, mais pour que celles-ci soient pérennes et fonctionnent au maximum de leur potentiel, il est nécessaire de former les collectivités à leur gestion et maintenance et sensibiliser les citoyens à leur protection. Là encore le jeu des acteurs est primordial, et doit se mettre en place le plus en amont possible pour parvenir à des actions ambitieuses, adaptées, efficaces et la moins onéreuse possible. 

Les infrastructures vertes sont des moyens à la fois réalistes et puissants pour renforcer la résilience au changement climatique des villes tout en œuvrant à l’inclusion et la cohésion sociale. C’est avant tout une stratégie à long terme permettant d’atténuer efficacement les risques comme les inondations, les vagues de chaleur ou encore les sécheresses. L’innovation dans ce domaine signifie avant tout une adaptation des technologies et des techniques au services de nouveaux usages répondant aux besoins des citadins.

Leviers financiers

Beaucoup de politiques publiques témoignent d’une nécessité et d’une volonté de créer des villes plus saines pour leurs habitants. Cela ne se fera pas sans répondre au défi de l’adaptation au changement climatique. Mais il ne suffit pas de définir les objectifs, il faut aussi formuler des incitations et mettre en place des mécanismes valorisant les projets à usages mixtes, intégrant la résilience comme valeur ajoutée. Une des pistes de réflexion concerne le changement des logiques de calcul des coûts dans le domaine de la construction d’infrastructures. Ignorer les enjeux liés aux changements climatiques et l’augmentation de la fréquence et la force des aléas climatiques au moment de la conception d’un ouvrage conduit fatalement à une augmentation des coûts d’usages, de sauvegarde ou de réparation.

Ne faudrait-il pas aussi changer le mode de financement des infrastructures ? Si les budgets alloués aux projets continuent de se calculer en fonction de la quantité de matière utilisée, on risque de continuer de proposer des solutions à contresens de l’urgence climatique et du développement durable. Il faut penser à une revalorisation des solutions sur la base de leurs capacités à répondre aux enjeux actuels. L’idée est de dépenser mieux, plutôt que nécessairement dépenser plus pour répondre aux objectifs de protection de la planète et d’adaptation tout en assurant l’accès aux infrastructures nécessaires.

En outre, il faut réfléchir au-delà de l’investissement dans l’infrastructure stricto-sensu.  Le renforcement des capacités humaines et technologiques, nécessaires à la gestion et la maintenance, sont aussi des éléments cruciaux. La réduction des coûts sera assurée par une équation qui comprend d’une part un investissement de départ dans des infrastructures résilientes, et qui d’autre part prévoit une gestion et maintenance intégrée qui générera des économies significatives sur l’ensemble de la durée de vie de l’infrastructure. En quelques mots : valoriser la performance de résilience climatique sur le long-terme.

L’aménagement comme opportunité

Pour conclure le défi qu’ont à relever les parties prenantes des territoires, qu’elles soient publiques ou privées, est d’accroître la résilience face à ces différents types de perturbations. L’ambition est bien de rechercher une résilience générale - non spécifique à un seul type de risque - seule capable de faire face aux phénomènes imprévisibles. L’aménagement, en tant qu’action volontaire et réfléchie d’une collectivité sur son territoire, donne des moyens pour agir en faveur de plus de résilience. Toutefois, pour être efficaces, les mesures prises doivent émaner d’une évaluation préalable de la capacité d’adaptation du territoire concerné, et de l’identification des leviers et des freins règlementaires, financiers, assurantiels, techniques, politiques et sociétaux, qui conditionnent le renforcement de l’adaptabilité du territoire et potentiellement sa résilience.

Par conséquent, anticiper, trouver de nouvelles solutions techniques mais également économiques et organisationnelles, informer et former les décideurs sont autant de sujets à explorer dès maintenant au regard des changements climatiques actuels et à venir. C’est pour répondre à ces enjeux que VINCI se positionne dès à présent avec son bureau d’étude RESALLIENCE. « Le risque fait partie des fondements de la résilience… La crise n’est plus la conséquence indésirable de l’échec de mesures préventives. Au contraire, elle est révélatrice d’opportunités » (Stathopoulos, 2011).

[1] Service central d'hydrométéorologie et d'appui à la prévision des inondations

Un article signé Karim SELOUANE, CEO et fondateur de RESALLIENCE (SIXENSE Groupe / VINCI Construction)

Bibliographie :

Voiron‐Canicio, 2005 Evaluer les impacts du changement climatique sur le fonctionnement d’une aire urbaine littorale : outils d’aide à la réflexion et d’aide à la décision existants

Stathopoulos, 2011 Qu’est-ce que la résilience urbaine 

RESALLIENCE accompagne VINCI et ses clients à l’adaptation des projets, des villes, des infrastructures et de leurs usages au changement climatique. La démarche se veut transversale, collaborative, pluridisciplinaire et innovante. D’une part, réintroduire les territoires et ses dynamiques spatiales, temporelles dans la conception des infrastructures. D’autre part, considérer les catastrophes non seulement comme des révélateurs de vulnérabilités, mais aussi comme un levier de transformation des territoires pré‐ou post-catastrophe avec des infrastructures frugales, innovantes, réversibles et résilientes.

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