#19 Anticiper les effets du changement climatique en construisant nos villes

Avoir un climat méditerranéen comme celui de Badajoz, ville du sud-est de l’Espagne, à Paris en 2080 peut sembler une perspective réjouissante… et finalement pas si dramatique que ce que les alertes laissent entendre ? Cependant, le climat de Badajoz en période estivale se rapproche dangereusement des températures enregistrées lors de la canicule de 2003. Cet épisode avait provoqué plus de 15 000 décès en France et témoigné de l’incapacité de nos villes de faire face à de telles vagues de chaleur.

Le climat change, nos villes se réchauffent

En montrant qu’un endroit donné du globe pourrait connaître à l’avenir un climat similaire à un autre endroit situé sous des latitudes bien différentes, la méthode des analogues climatiques permet d’imaginer l’impact de l’augmentation des températures moyennes sur nos conditions de vie. Ainsi, une étude a montré que la ville de Washington aux Etats-Unis pourrait connaître un climat de type tropical d’ici à 2080 . Cette augmentation des températures moyennes, mais aussi l’élévation des températures maximales et la hausse de fréquence et d’intensité des vagues de chaleur sont autant d’effets observés et attendus du changement climatique. En parallèle de l’augmentation des températures, la concentration des populations dans les zones urbaines et le vieillissement de la population vont conduire à une augmentation du nombre de personnes vulnérables à la chaleur.

Les zones urbaines sont particulièrement sensibles à l’amplification des températures (notamment nocturnes) en raison de l’effet d’îlot de chaleur urbain. Un îlot de chaleur se caractérise par une température de surface ou de l’air plus élevée en zone urbaine qu’en périphérie de la ville. Cette surchauffe a lieu dans un environnement urbain minéral et confiné qui impacte le ressenti thermique des citadins. La chaleur peut créer un stress thermique pour les populations sensibles comme les personnes âgées, nourrissons, jeunes enfants, malades...

Les bâtiments de nos villes étant construits pour durer à travers les décennies, le secteur du bâtiment et de la construction va devoir faire face aux aléas du changement climatique dont les plus préoccupants sont le gonflement/retrait des argiles lié aux sècheresses et les vagues de chaleur, sans parler de l’augmentation de la fréquence des épisodes climatiques extrêmes .

La fonction première du bâtiment est d’abriter, c’est-à-dire de protéger des conditions extérieures. Il crée un microclimat dans lequel l’homme n’est plus dépendant des évènements climatiques. Longtemps construit en adéquation parfaite avec son milieu, il est courant aujourd’hui que le bâtiment se conçoive en opposition à lui, créant des espaces déconnectés de l’environnement dans lequel ils s’inscrivent. Il en résulte un parc immobilier dépendant de l’énergie pour répondre aux exigences de confort.

De plus, les techniques de construction standardisées à grande échelle sont gourmandes en matières premières, en énergie et en eau. Le secteur du bâtiment et de la construction représente à lui seul au niveau mondial 40 % des émissions de gaz à effet de serre et environ 35 % l’énergie finale consommée .

Des solutions pour mieux construire et vivre en climats chauds

La perspective du changement climatique doit nous conduire à repenser notre manière de concevoir des bâtiments et à monter en compétence sur plusieurs enjeux clés de la construction durable. Des procédés constructifs innovants permettent aujourd’hui de concevoir des environnements bâtis à faibles émissions de carbone, économes en énergie, résilients, sains et inclusifs, contribuant à atténuer le changement climatique et à adapter nos villes et nos bâtiments à ses effets.

Cet impératif à l’action immédiate est renforcé par une croissance exponentielle des besoins en constructions, sans précédent dans l’histoire de l’humanité. Cette croissance s’explique par des facteurs démographiques, avec une population qui dépassera les 9 milliards d’individus d’ici à 2050, mais également par un processus d’urbanisation massif, particulièrement dans les zones tropicales chaudes d’Afrique et d’Asie.

Les approches bioclimatiques et passives permettent de diminuer la consommation énergétique des bâtiments et apportent une réponse à l’effet d’îlot de chaleur. Elles permettent de tirer parti des avantages liés aux conditions locales et de se prémunir des contraintes climatiques. Prendre en compte les caractéristiques et particularités du lieu d’implantation (notamment position du bâtiment par rapports aux vents dominants) et végétaliser les abords des bâtiments sont ainsi deux conditions essentielles pour permettre la mise en place de ventilation naturelle et éviter la climatisation, tout en intégrant des solutions pour limiter l’impact de l’ensoleillement (isolation, protections solaires…).

Dans les territoires d’Outre-mer, l’ADEME développe de nombreux projets pour limiter drastiquement la consommation d’énergie dans les bâtiments. L’amphithéâtre du Moufia à la Réunion est ainsi le premier bâtiment sans climatisation et à énergie positive . Il a été conçu par l’architecte Olivier Brabant dans l’optique de se protéger du soleil tout en évacuant les apports internes et en favorisant les mouvements d’air.

Des projets de recherche sont également menés pour développer des systèmes de climatisation et rafraîchissement économes en énergie et respectueux de l'environnement, ceux-ci ne pouvant pas toujours être évités sans générer un inconfort thermique, dans certains climats très chauds et humides par exemple. Dans le cadre de l’appel à projets de recherche « Climatisation du futur » de l’ADEME , 7 projets ont été menés : certains portant sur de nouveaux fluides plus respectueux de l’environnement, et d’autres sur des dispositifs passifs ne nécessitant pas de fluides frigorifiques.

Par ailleurs, l’ADEME soutient le développement des réseaux de froid lorsque les projets sont accompagnés d’une approche globale de conception urbaine en « rafraichissement urbain passif » pour le raccordement de nouveaux quartiers et d’une politique de maîtrise de la consommation énergétique . Ces réseaux permettent d’atteindre des niveaux de performance énergétique de 5 à 10 fois supérieurs à ceux d’une production décentralisée électrique de type aérothermique couramment utilisée dans la climatisation des immeubles, et de limiter le développement des climatiseurs individuels fortement émetteurs.

Lors des ateliers du parcours Climats chauds du Congrès Cities to be, des experts internationaux discuteront en détails de ces questions. A travers des revues de projets et retours d’expériences du monde entier, venez découvrir des solutions pour répondre aux enjeux des pays en climats chauds et tropicaux.

Article écrit par Cécile Gracy et Candice Ribot de l’Ademe International

Site de l’ADEME : https://www.ademe.fr/

Twitter ADEME : https://twitter.com/ademe?lang=en

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BIBLIOGRAPHIE :

ADEME. (2015). Etude prospective sur les impacts du changement climatique pour le bâtiment à l'horizon 2030 à 2050. Disponible sur https://www.ademe.fr/etude-prospective-impacts-changement-climatique-batiment-a-lhorizon-2030-a-2050

ADEME. (2016). Prospective logements 2050. Comment vivrons-nous dans notre logement en 2050? https://www.ademe.fr/logements-2050-evolutions-habitat

ADEME. (2017). Diagnostic de la surchauffe urbaine. Méthodes et applications territoriales. Disponible sur https://www.ademe.fr/surchauffe-urbaine-recueil-methodes-diagnostic-dexperiences-territoriales

ADEME. (2017). Les avis de l’ADEME. Les réseaux de chaleur alimentés par des énergies renouvelables et de récupération (EnR&R). Disponible sur https://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/avis_ademe_reseauxchaleur_201712.pdf

ADEME. (2018). La lettre recherche. ADEME&Vous. « Climatisation du futur » : Refroidir sans réchauffer la planète. DIsponible sur https://presse.ademe.fr/2018/03/lettre-recherche-ademevous-climatisation-du-futur-refroidir-sans-rechauffer-la-planete.html

Fitzpatrick, M. C., & Dunn, R. R. (2019). Contemporary climatic analogs for 540 North American urban areas in the late 21st century. Nature Communications. Disponible sur https://www.nature.com/articles/s41467-019-08540-3

Garde, F., & Payet, M. (2015). Ventilation naturelle sous les tropiques. Amphithéâtre du Moufia à Saint-Denis de La Réunion. Ecologik .

Global Alliance for Buildings and Construction. (2018). 2018 Global Status Report. Disponible sur https://www.globalabc.org/

NOTES :

1 (Fitzpatrick & Dunn, 2019)

2 (ADEME, 2015)

3 (Global Alliance for Buildings and Construction, 2018)

4 (Garde & Payet, 2015)

5 (ADEME, 2018)