Habiter la fournaise

Pourquoi la ville est un four : l'îlot de chaleur urbain

Ces « bulles de chaleur » sont induites par le croisement de deux facteurs : des activités humaines plus intenses et surtout concentrées dans les villes. Certaines de ces activités sont des sources importantes et chroniques de chaleur comme les usines, moteurs à explosion, moteurs à réaction des avions (tout particulièrement au décollage), chaudières (individuelles ou collectives), systèmes de climatisation, eaux chaudes circulant dans les égouts, réseaux de chaleur anciens parfois mal isolés, etc. ; une modification de la nature de la surface du sol, l'urbanisation rendant la ville plus absorbante de rayonnement solaire que ne le fait un milieu naturel ou cultivé. Les surfaces noires (goudron, terrasses goudronnées, matériaux foncés, et nombre de bâtiments vitrés) se comportent comme des capteurs solaires ou des serres qui renvoient ensuite cette énergie sous forme de rayonnement infrarouge, lequel réchauffe l'air urbain et, en l'absence de vent, tout l'environnement urbain.

Le concept-clé. Béton, goudron, verre et moteurs : la ville se comporte comme un capteur solaire qui restitue la nuit la chaleur emmagasinée le jour. Plusieurs degrés d'écart avec la campagne, et des nuits tropicales qui empêchent le corps de récupérer. Tout le dossier part de là.

Ce que savaient les anciens : bâtir pour l'ombre et pour l'air

Les bâtiments traditionnels des villes et des villages du Golfe sont conçus pour maximiser l'ombre, diminuer le gain thermal issu de la radiation solaire, réguler la température des bâtiments et faciliter la circulation de l'air. À l'origine de ces effets, une combinaison astucieuse de matériaux de construction, d'emplacement et de conception. Des éléments naturels comme le calcaire et la vase – dans certains cas mélangés à des plantes du désert locales – fournissent un matériau de construction capable de réguler les températures des bâtiments. Le matériau en lui-même absorbe l'humidité en conditions humides, qui peut ensuite s'évaporer pendant les journées chaudes et ensoleillées pour fournir un léger effet de refroidissement. La texture sableuse et la couleur des bâtiments réduisent en outre l'absorption et l'émission de chaleur rayonnante. Les constructions traditionnelles sont placées à proximité les unes des autres, séparées par des ruelles étroites. Cela signifie que le rapport de la surface exposée au soleil par rapport au volume total du bâtiment est minimisé, limitant les pics de chaleur pendant la journée.

Mouvement 1 — les anciens. Bien avant la clim, les villes du Golfe maximisaient l'ombre et canalisaient l'air : matériaux clairs qui renvoient le rayonnement, murs qui « respirent » l'humidité, orientation savante. Une intelligence climatique inscrite dans la pierre, que la modernité a jetée avec l'eau du bain.

Le badgir, ce climatiseur qui ne consomme rien

Les badguirs sont des conduits verticaux, ressemblant à de grandes cheminées, dotés de hautes fentes verticales sur la partie haute de leur façade permettant de capter les vents pour les diriger vers l'intérieur du bâtiment afin de le rafraîchir. L'intérieur de la tour est séparé verticalement en plusieurs conduits afin de permettre la circulation de courants descendants (apportant la fraîcheur) et ascendants (expulsant l'air chaud). La forme prise par les bâdgirs est variée. L'aspiration du vent peut être unidirectionnelle, bidirectionnelle ou multidirectionnelle en fonction des contraintes de climat, de lieu et d'époque. La plupart d'entre eux étaient construits en forme de polygone régulier, en particulier de carré et d'octogone.

Ce que savaient les anciens (2). La tour à vent persane — badgir, malqaf — capte les brises en hauteur et les précipite vers l'intérieur tout en évacuant l'air chaud par tirage. Une pompe à fraîcheur sans électricité, que les architectes d'aujourd'hui remettent, littéralement, au goût du jour.

Le moucharabieh : filtrer la lumière, accélérer l'air

Le moucharabieh, moucharabié, également appelé moucharaby (de l'arabe : مشربية, mašrabīya) est une cloison ajourée faite de panneaux en bois, bois tourné ou plaque de gypse, permettant une ventilation naturelle ou forcée, fréquemment utilisée dans l'architecture traditionnelle des pays arabes. La réduction de la surface produite par le maillage du moucharabieh accélère le flux d'air ou de vent. Celui-ci peut être mis en contact avec des surfaces humides (ex. : bassins ou plats remplis d'eau) et diffuser un air rafraichi par l'évaporation dans le bâtiment ; « des jarres de terre cuite peuvent y être disposées à la fois pour refroidir l'eau contenue et l'air entrant ». Le moucharabieh atténue aussi la lumière extérieure trop vive, et il permet de voir sans être vu.

Ce que savaient les anciens (3). Ce treillis de bois tourné n'est pas qu'un décor : il tamise le soleil, accélère le flux d'air par simple réduction de section et rafraîchit par évaporation quand on l'associe à des jarres d'eau. Voir sans être vu, respirer sans surchauffer.

Le manifeste du mouvement. L'architecte égyptien réhabilite la brique de terre et les savoir-faire vernaculaires — coupoles, cours, moucharabiehs — contre le béton importé, inadapté au climat. Bâtir avec ce que le lieu offre et avec ceux qui l'habitent : une leçon qui n'a jamais été aussi actuelle.

Medellín tisse 30 corridors verts — et perd des degrés

En Colombie, la capitale de la province montagneuse d'Antioquia n'est pas épargnée par la hausse des températures. Comme nombre de villes, Medellín doit faire face à des îlots de chaleur urbains. Pour lutter contre cet état de fait, la ville – deuxièmes plus grandes agglomération du pays avec 2,6 millions d'habitants – a mis en place de véritables corridors verts. Ceux-ci traversent l'agglomération de part en part pour apporter un peu de fraîcheur aux habitants.

Mouvement 2 — ce que font les villes. La cité colombienne a fait pousser des corridors végétaux qui traversent l'agglomération de part en part : des centaines de milliers d'arbres et d'arbustes, et une température de surface qui chute de plusieurs degrés. La forêt urbaine comme climatiseur public et gratuit.

Barcelone reprend la rue à la voiture : les superblocks

Barcelone a engagé depuis 2016 une transformation urbaine de grande ampleur. Portés par l'urbaniste Salvador Rueda, les superblocks (en anglais), également appelés superilles en catalan, supermanzanas en castillan et super-îlots en français, proposent de repenser le plan Cerdà. Les superblocks proposent d'y répondre en regroupant plusieurs îlots d'habitation au sein desquels l'espace public, les mobilités et la végétalisation sont repensés. Barcelone, comme de nombreuses villes, fait face à des problèmes environnementaux, climatiques, sanitaires et sociaux. Réduire l'espace alloué à l'automobile favorise la marche à pied, la rencontre et la santé des habitants, en réponse aux défis sociaux et environnementaux posés aux grandes villes.

Ce que font les villes (2). En regroupant plusieurs îlots pour rendre l'espace public aux piétons et aux arbres, Barcelone déminéralise, abaisse la température et gagne en santé publique. Rafraîchir la ville, c'est d'abord y refaire de la place au vivant — et en retirer à la voiture.

Paris transforme ses cours d'école en oasis

À Paris, comme dans d'autres villes, les cours « Oasis » se multiplient. Leur but : végétaliser des espaces autrefois bétonnés pour transformer ces lieux en îlots de fraîcheur. Une cour « Oasis » à l'école. Le concept fait rêver. On s'imagine un jardin d'éden, avec des palmiers, du sable et une foule de plantes vertes recouvrant le bitume gris. On visualise un espace où les élèves pourrait échapper à la canicule de la rentrée et aux épisodes de chaleur intense qu'ils subiront à l'avenir. Au-delà de leur aspect visuel, les cours végétalisées sont parées de multiples vertus. Elles limitent les îlots de chaleur urbaine et laissent s'infiltrer l'eau de pluie. Elles favorisent également la mixité entre les filles et les garçons.

Ce que font les villes (3). Débitumer, végétaliser, laisser l'eau s'infiltrer : les « cours Oasis » convertissent le bitume gris des écoles en îlots de fraîcheur, ouverts au quartier les soirs de canicule. Une politique climatique à hauteur d'enfant — et de trottoir.

Séville nomme ses canicules et retend ses voiles

Séville, en Espagne, est coutumière des journées à plus de 40°C. Dans les rues étroites du centre-ville historique, il est impossible de planter des rangées d'arbres pour apporter de l'ombre. La stratégie de la municipalité consiste ici à installer des toiles d'ombrage, appelées toldos. Cette année, "ces installations couvriront 30 rues et places", grâce à des toiles et à des structures métalliques fournies dès le début du mois de mai par les services d'urbanisme. Elles seront retirées au début de l'automne.

Ce que font les villes (4). Première ville au monde à baptiser ses vagues de chaleur (Zoe, Yago…) pour les rendre visibles, Séville ressort aussi une vieille recette andalouse : les toldos, ces toiles d'ombrage tendues au-dessus des rues étroites. Nommer le danger, puis faire de l'ombre.

Masdar City : l'utopie zéro-carbone au banc d'essai

Masdar City (en arabe : مصدر, qui signifie « la source ») est un projet de ville nouvelle basé sur un urbanisme écologique de l'émirat d'Abou Dabi, aux Émirats arabes unis, en construction depuis février 2008. Projet de la société Masdar, une subdivision de la société d'État Mubadala Development Company qui souhaite développer, commercialiser et déployer des énergies renouvelables et des technologies propres, cette éco-cité devrait accueillir, une fois finie, jusqu'à 50 000 habitants et 1 500 entreprises. Réseau de transport bas carbone, énergies renouvelables, stratégie zéro déchet, le projet de construction de cette ville est très ambitieux.

Mouvement 3 — ce que dessinent les architectes. Aux portes d'Abou Dabi, une éco-cité pensée pour 50 000 habitants, transports bas-carbone et rues orientées pour l'ombre, inspirée des médinas. Vitrine ou mirage ? Le chantier, très ralenti et loin de ses promesses, mesure l'écart entre l'utopie et le désert.

Franck Boutté, l'ingénieur qui « bâtit des climats »

Réuni le 29 juin 2022 à l'initiative du ministère de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires et du ministère en charge de la Ville et du Logement, le jury a décerné le Grand Prix de l'urbanisme à Franck Boutté, ingénieur des ponts et chaussées, formé à l'architecture. Cette année, le jury a désigné Franck Boutté pour sa démarche pionnière sur l'ingénierie environnementale des projets architecturaux, urbains et territoriaux. Sa double approche d'ingénieur et de concepteur, et son positionnement de conseil et d'assistance à maîtrise d'ouvrage, lui permettent de réinterroger les projets à l'aune de solutions innovantes mais aussi contextuelles voire vernaculaires. Ses réalisations démontrent qu'il est possible de proposer des projets énergétiquement plus sobres, plus résilients face au changement climatique, mais aussi plus agréables à vivre.

Ce que dessinent les architectes (2). Grand Prix de l'urbanisme 2022, Boutté fait de l'ingénierie environnementale — et parfois vernaculaire — le cœur du projet : des bâtiments et des quartiers plus sobres, plus résilients, plus agréables à vivre. La preuve que le confort d'été se conçoit ; il ne se climatise pas.

Philippe Rahm à Versailles : « la forme suit le climat »

Le cadre est posé: à Versailles, l'exposition se déploie en trois volets – passé, présent, futur – selon une grille de lecture physique et scientifique articulée autour des quatre modes fondamentaux de transfert thermique (et associés aux quatre éléments, histoire d'être didactique): convection (vent), conduction (terre), radiation (feu) et évaporation (eau). Cette partition offre une introduction accessible à un sujet complexe, qui exige d'être traité avec une rigueur scientifique. Car pour les architectes-commissaires, se rafraîchir, c'est nécessairement interroger ces quatre phénomènes physiques: Radiation: ombrages, écrans solaires; Convection: ventilation naturelle, évacuation de la chaleur excédentaire; Évaporation: fontaines, patios, et tout changement de phase qui capte de l'énergie (par ex.: la transpiration sur la peau); Conduction: inertie thermique, isolation périphérique, mais aussi les stratégies troglodytes ou d'agglomération, comme dans les médinas maghrébines, où les maisons s'adossent les unes aux autres pour réduire les surfaces exposées.

Ce que dessinent les architectes (3). À la Biennale de Versailles, Philippe Rahm et Sana Frini relisent toute l'architecture à travers quatre transferts thermiques — convection, conduction, radiation, évaporation. Autrement dit : le badgir et le moucharabieh remis en théorie. La boucle du dossier se referme.

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Pour finir en images : villes et canicule (ARTE)

Le récap en cartes. Le Dessous des cartes met en images ce que ce dossier déroule : pourquoi la ville surchauffe, et par quels leviers — ombre, eau, végétal, matériaux — la rendre à nouveau habitable. À regarder avant de rouvrir les persiennes.