Colloque Urbanisme et environnement climatique

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Colloque organisé par l’ADEME, Direction Régionale des Pays de la Loire,
et animée par Jean-Pierre Troche, Groupe Re-Sources
6 février 2007, Nantes
SYNTHESE DES DEBATS

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Introduction
Florence Albert, ADEME
Le colloque « Urbanisme et environnement climatique » a été organisé pour approfondir la thématique de
l’environnement climatique dans les Approches Environnementales de l’Urbanisme (AEU).
Les AEU sont des démarches accompagnées par l’ADEME dont l’objectif est de prendre en compte les grandes
thématiques environnementales dans les opérations d’aménagement (déplacements, énergie, économie de
l’espace, eau, paysage …), parmi lesquelles l’environnement climatique (ou micro-climat local).
Il a été organisé à Nantes parce que certaines compétences nationales y sont localisées (le CERMA, le CSTB),
mais aussi parce que le nombre d’AEU dans la Région des Pays de la Loire progresse rapidement grâce à la
volonté affirmée des collectivités locales et à l’existence de compétences spécialisées au sein des bureaux
d’études. A l’échelle nationale, plus de 250 AEU ont été contractualisées entre l’ADEME et des collectivités
locales dont plus d’une vingtaine en Pays de la Loire.
Quelques repères de terminologie climatique
Yannick Le Corre, Atelier Espace Temps
Climat
Le climat est un ensemble de circonstances atmosphériques, météorologiques propres à une région du globe. Le
mot climat vient du grec « klima » qui veut dire l’inclinaison. Au sens figuré, le climat peut désigner les
conditions qui ramènent aux ambiances de nos lieux de vie. Le climat se définit à l’échelle macro (quelques
milliers de kms). Les variations climatiques sont générées par les grandes caractéristiques de la terre, telles que
l’importance de zones d’océans par exemple.
Méso-climat
Lorsque l’on se situe à l’échelle régionale (quelques centaines de kms) ou à celle d’un pays (quelques dizaines
de km), on parle de méso-climat. Les variables sont les vents, les dorsales pluviométriques, les effets thermiques.
L’échelle du méso-climat est celle utilisée dans les AEU.
Micro-climat
Le micro-climat se définit comme l’interaction du milieu construit avec les phénomènes climatiques locaux qui
entraîne des modifications microclimatiques des espaces publics extérieurs. L’échelle micro-climatique est
l’échelle de l’organisation urbaine (quelques dizaines à quelques centaines de mètres). A cette échelle, la
construction des ensembles bâtis influe favorablement ou défavorablement sur le microclimat. Le micro-climat
n’est pas facile à appréhender puisque les données climatiques de Météo France sont à l’échelle du méso-climat
et basées sur des mesures réalisées à l’extérieur des villes. De plus, la notion de micro-climat relève du langage
usuel, Météo France ne la reconnaît pas en tant que telle.
Confort micro-climatique
Le confort micro-climatique est difficile à définir car la notion de confort relève à la fois de données objectives
et de données subjectives. Aucune théorie n’a fait l’unanimité à ce sujet. Fänger, en 1970, définit la notion à
travers des expérimentations sur le confort thermique de l’homme. Ces expérimentations étaient faites à régime
stationnaire, en intérieur. Or, le confort perçu à l’extérieur est très différent de celui perçu à l’intérieur, puisque
excessivement instable. Une seconde définition a été proposée par Hoppe, en 2002, selon laquelle l’indice de
confort dépend de 3 éléments : le bilan thermique du corps humain (les flux de chaleur internes et externes du
corps), l’approche physiologique, qui évalue le niveau de confort à partir du taux d’excitation nerveuse,
l’approche psychologique, qui se base sur les conditions mentales de satisfaction ressenties au contact de
l’environnement extérieur. On pourrait également rajouter la dimension culturelle (des conditions mentales de
satisfaction) : entre quelqu’un du nord et du sud de la France, les perceptions sont différentes !

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Ambiances
Les ambiances associent les perceptions décrites précédemment avec le milieu. Pour le Robert, l’ambiance est
une atmosphère matérielle et morale qui environne une personne, pour le Larousse, c’est la réaction d’ensemble
d’une assemblée. Dans une acception plus technique, c’est l’ensemble constitué par le milieu air et enceinte
(paroi, corps rayonnants). Pour les ambiances architecturales et urbaines, la définition de Jean-Pierre Peneau est
la suivante : les ambiances architecturales et urbaines sont à la croisée entre un phénomène physique repéré
(instruments de métrologie), une expérience usagère à dominante sensible et une dimension esthétique. On peut
ajouter la précision suivante : c’est, pour un individu, à un moment donné, la synthèse des perceptions multiples
que lui suggère le lieu qui l’entoure.
Le schéma ci-dessus propose une interprétation de l’ambiance architecturale et urbaine en 3 pôles :
- la dimension physique et climatique
Indépendamment des effets de l’ensoleillement, du vent, de l’humidité de l’air et de la température, des
éléments physiques d’ordre sonore et lumineux contribuent à la création de l’ambiance.
- la dimension spatiale
Les phénomènes physiques interagissent fortement avec des éléments de morphologie urbaine, de
matériaux, de textures.
- la dimension humaine, celle des usages.
On pourrait également ajouter la dimension culturelle, celle des comportements, des pratiques spatiales, des
conduites physiques, vestimentaires. Ces diverses dimensions attestent la complexité de la notion d’ambiance
micro-climatique.
LES ENJEUX ET L’ETAT DES CONNAISSANCES
Urbanisme et micro-climat : les enjeux
Jean-Pierre Troche, Groupe Re-Sources
Pour intégrer des données climatiques dans l’urbanisme, il est nécessaire de mettre des outils à la disposition de
tous les professionnels et des élus qui sont confrontés à des décisions dans ce domaine et, plus particulièrement,
des personnes qui travaillent en réseau sur l’AEU.
La dimension spatiale
-centralité
- morphologie
-composition urbaine
-fonctionnalité
- matériaux et textures
-pratique spatiale
-comportements
-usage de l’espace
-conduites physiques
vestimentaire
La dimension humaine
La dimension physique
et climatique
-ensoleillement
-vent
-humidité
-température
Sonore
lumineux
ambiances
urbaines

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Actuellement, la majorité des AEU concernent des opérations d’aménagement, surtout des ZAC, mais on en
trouve également dans des opérations de lotissements et dans quelques projets de rénovation urbaine. Certaines
AEU sont également réalisées en accompagnement de documents d’urbanisme, essentiellement des PLU et de
quelques SCOT.
A noter : il existe un film sur les AEU réalisé par l’ADEME.
I. Rappel sur les Approches Environnementales de l’Urbanisme, des démarches d’accompagnement
Objectifs
Les AEU ont essentiellement pour rôle de faire émerger des solutions vertueuses sur le plan de l’environnement,
qui n’auraient pas émergé autrement. Elles visent, dans un premier temps, à repérer et pondérer les enjeux
environnementaux puis à identifier les possibilités offertes pour tenir compte de ces enjeux..
Effets
Les AEU ont des effets sur les grands choix des projets. Une AEU peut, par exemple, remettre en cause un
ancien POS en conduisant à choisir, parmi les anciennes zones NA, celles qui ont les meilleures qualités
environnementales. Parmi les critères de choix possibles, on peut notamment retenir ceux relatifs au climat.
Mais, force est de constater qu’aujourd’hui il existe peu de précisions au sujet du climat, mais plutôt de bonnes
intentions telles que : « Attention au soleil, attention au vent » !
II . Niveaux d’intégration possibles des prescriptions climatiques
Dans les documents d’urbanisme
On peut trouver des prescriptions sur le climat dans différents documents du PLU
* Dans le rapport de présentation, dans lequel la loi oblige à faire un état initial de l’environnement et une
évaluation des incidences de la mise en œuvre du document d’urbanisme.
* Dans le PADD
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dont l’écriture permet non seulement de fixer des objectifs, mais aussi de recouper les enjeux
climatiques avec d’autres enjeux et d’autres objectifs, tels que des objectifs de qualité, de confort, d’économie
d’énergie, …
* Dans les orientations d’aménagement qui sont des documents intermédiaires placés, sur le plan juridique, entre
le PADD et le règlement
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.
* Dans les documents réglementaires proprement dits. En effet, la combinaison des articles 5, 6, 7, 8 et 10
revient à définir une morphologie urbaine et à traiter des questions de l’ensoleillement et de la protection de
l’ensoleillement d’un bâtiment par rapport à un autre. Finalement, la question qui est posée n’est pas de savoir si
on peut ajouter des règles qui permettraient de préserver l’ensoleillement des bâtiments les uns par rapport aux
autres, mais plutôt de savoir comment utiliser l’arsenal existant en fonction des questions climatiques. Certaines
règles, comme celles concernant les espaces libres et les plantations, peuvent également interagir avec le climat.
Dans les opérations d’aménagement
Il s’agit de définir les enjeux, les contraintes et les potentialités, en termes climatiques, par rapport à un site
particulier. La démarche consiste ensuite à repérer les interactions entre projets urbains et micro-climat.
La première interaction entre la question climatique et l’urbanisme concerne la localisation du projet : doit-on
construire sur un plateau très venté alors que l’on pourrait construire sur le coteau protégé à proximité ?
La deuxième interaction porte sur la qualité de l’espace extérieur que ce soit l’espace public ou les espaces
privatifs (jardins, terrasses, balcons…). La question concerne plus particulièrement :
- les voies de déplacement doux (il faut s’assurer des conditions de confort et de sécurité qui font que les
déplacements à pied ou à vélo seront attractifs).
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PADD : Projet d’Aménagement et de Développement Durable
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Les orientations d’aménagement ont une portée réglementaire souple. Elles s’imposent aux pétitionnaires de
permis de construire uniquement dans un rapport de compatibilité

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- certains lieux très limités à fort enjeux, comme les espaces de jeux pour enfants ou les abris bus. Est-ce
qu’un abri bus est d’abord un support de publicité orienté pour être vu des voitures ou un lieu protégé
des vents dominants ?
La troisième interaction concerne la question de l’énergie. L’énergie la moins chère est l’énergie économisée. On
touche ici aux questions de morphologie urbaine (formes compactes notamment), de valorisation des apports
solaires. On sait que des constructions qui n’ont pourtant pas été conçues en tant que maisons solaires, mais dont
la façade principale est ensoleillée, obtiennent une amélioration de la performance énergétique de l’ordre de 15
% par rapport à des maisons du même type moins bien orientées.
La quatrième interaction est relative aux enjeux paysagers, aux enjeux d’intégration au site et à la végétation.
L’habitat traditionnel des bords de mer, par exemple, a été modelé par les données climatiques. Aussi, créer une
architecture contemporaine qui reprend les mêmes lignes de force contribue à garder son caractère au paysage.
Dès lors, l’intégration au site est aussi une approche culturelle. La question de la végétation en ville est
également importante : la végétation est –elle alibi ? ou a-t-elle une forte valeur d’usage?
Quels sont les outils disponibles en fonction des enjeux ? Au rang des premiers outils, il faut rappeler les règles
de bon sens qui peuvent être appliquées par n’importe quel concepteur avant d’envisager la mise en œuvre
d’outils sophistiqués. Les réponses aux enjeux doivent être graduées : le savoir-faire professionnel, puis des
outils d’évaluation un peu spécifiques, enfin des outils plus sophistiqués.
Les enjeux de la prise en compte du micro-climat : étude d’un site
Christian Charignon, bureau d’études Tekhné
En introduction, il faut souligner que les AEU doivent conserver leur caractère transversal, sinon il y a un risque
de dériver vers des solutions « technologisantes », peu efficaces au regard des finalités du projet.
Lorsqu’on parle de climat, on ne parle pas uniquement d’ensoleillement et de vent. Il faut aussi inclure les
précipitations, c’est à dire la thématique eau et le biotope, même s’il est urbain ; ceci inclut les questions de
biodiversité, de « paysagement », de minéralisation et de végétalisation…
La démarche est donc multi-critère et synthétique. Elle doit in fine se traduire par une forme urbaine qui sera
dépendante d’un certain nombre de considérants et qui aura nécessité des compromis. En Région PACA, par
exemple, la thématique vent et la thématique eau sont fondamentales, elles dictent les formes.
Enfin, il ne faut pas oublier que cette réflexion s’inscrit dans une dynamique globale, celle du réchauffement
climatique. Lorsqu’on réfléchit à l’urbanisme à l’horizon 30 ans, 50 ans ou 100 ans, il faut absolument tenir
compte de cette donnée. Aujourd’hui, certaines espèces ne doivent plus être plantées car les changements sont
déjà tangibles ! Dans la Région lyonnaise, par exemple, il faut désormais choisir des essences méditerranéennes.
A chaque degré de réchauffement climatique correspond une remontée d’environ 300 kms des biotopes ! Il faut
donc faire attention au peuplement végétal, notamment les strates montagnardes qui seront très touchées très vite
ou les peupliers, par exemple. Ainsi, la problématique Climat ne se résume pas à quelques phénomènes de
venturi ou à quelques considérations d’azimuts solaires, d’où la nécessité de cette approche transversale.
La question des enjeux est traitée ci-dessous à travers un exemple : l’AEU de la Tour de Salvagny. Il s’agit d’un
petit bourg de 3.500 habitants situé à l’extrémité de la communauté urbaine de Lyon. Le projet urbain consiste à
construire 150 logements. Le site est localisé sur un ubac (plein nord), à proximité de la route de Paris et entouré
par 2 petites routes campagnardes. Il possède un vallon avec une pièce humide.
I. Lecture du site et recueil de données
Les précipitations
Sur le site de la Tour de Salvagny, les eaux pluviales ruissellent, descendent hors de la communauté urbaine et
sont remontées en haut de la crête du bassin versant par une grosse pompe. Elles parcourent ensuite 35 kms pour
rejoindre la station d’épuration. En cas d’orage, on ouvre le réseau pour éviter qu’il ne cède et que l’eau sale se
déverse dans le Rhône.