Architecture paysagère adaptée au climat

Trois étés caniculaires, au cours desquels les agriculteurs et agricultrices n’ont pas été les seuls à se plaindre de la sécheresse dans toute l’Europe, ont été suivis d’un nouveau record. 2021 a été l’un des étés les plus pluvieux depuis le début des mesures en 1881 – avec environ 30 pour cent de pluie en plus que d’habitude. Le climat change, et pas toujours de manière prévisible. Il est donc important d’équiper nos villes en conséquence. Raphaela Roming, de l’École supérieure d’économie et d’environnement de Nürtingen-Geislingen, a développé dans son mémoire de fin d’études des stratégies permettant aux planificateurs* de concevoir des espaces libres optimisés pour le climat. Il en résulte des modules utilisables individuellement, qui ne nécessitent pas de connaissances approfondies – pour une architecture paysagère adaptée au climat.

Une architecture paysagère adaptée au climat signifie une architecture paysagère qui suit l’approche de l’adaptation au climat et qui se fixe pour objectif de s’adapter aux conséquences futures du changement climatique. C’est pourquoi des stratégies et des mesures doivent être prises dès aujourd’hui afin de pouvoir réagir de manière appropriée aux défis à venir. L’objectif de l’architecture paysagère, de l’urbanisme et de l’aménagement du territoire de demain est donc de faire progresser l’adaptation climatique de nos villes. Elle contribue ainsi activement à la réduction du réchauffement climatique global.

En raison de leur importance, un grand nombre d’études, de projets de recherche, de publications et de projets se sont déjà penchés de manière intensive sur les thèmes du changement climatique et de l’architecture paysagère au cours des dernières années. Le présent travail de fin d’études associe les bases théoriques à des stratégies de planification applicables et aide ainsi à concevoir des espaces libres optimisés en fonction du climat.

Le travail définit des modules généralement applicables. Les architectes paysagistes peuvent les utiliser individuellement dans le sens d’une optimisation du microclimat, sans devoir acquérir au préalable de vastes connaissances de base.

Pour pouvoir aménager des espaces libres en fonction du climat, les planificateurs* doivent observer et évaluer précisément le contexte climatique urbain et le microclimat d’un lieu. Ce n’est que sur cette base qu’un concept adapté à ce lieu peut être élaboré afin d’optimiser durablement la situation microclimatique.

En climatologie urbaine, les zones urbaines présentant des caractéristiques microclimatiques similaires sont appelées “climats”. La directive VDI 3787 distingue à cet égard, dans le contexte urbain, par exemple le climatopole de la périphérie, de la ville et du centre-ville, de la cité-jardin, de l’industrie, du commerce ou des installations ferroviaires. Pour l’architecture paysagère, ces climats définis peuvent enfin être décomposés en unités encore plus petites, appelées “petits climats”. Les places urbaines, les cours intérieures, les jardins familiaux et les rues en sont des exemples.

Les microclimats de différents espaces ouverts sont presque toujours en interaction avec leur environnement adjacent. Ils s’influencent donc mutuellement de manière positive ou négative. Des analyses et des observations ciblées permettent de déterminer les principaux facteurs d’influence sur un tel microclimat.

Les planificateurs peuvent alors estimer si un microclimat est perçu comme plutôt agréable, trop chaud ou trop froid et quel objectif d’optimisation la planification devrait atteindre. Les espaces libres non optimaux du point de vue microclimatique peuvent être optimisés dans l’étape suivante en modifiant de manière ciblée les facteurs d’influence déterminants.

L’objectif est d’améliorer le climat global de la ville en optimisant les différents microclimats qui sont en interaction les uns avec les autres.

Stratégies de planification pour l’aménagement d’espaces libres optimisé sur le plan climatique

Les éléments constitutifs d’une architecture paysagère adaptée au climat ont été élaborés dans le cadre de ce travail sur la base d’une recherche détaillée des sources. Ils servent dans la pratique d’aides essentielles à la planification.

Ils reposent sur les trois facteurs d’influence du microclimat que sont le rayonnement, le vent et l’eau, ainsi que sur les quatre éléments les plus importants de l’architecture paysagère : les surfaces horizontales, les surfaces verticales/constructions, la végétation et les éléments d’équipement. Si les facteurs mentionnés précédemment sont portés en ordonnée et les éléments en abscisse, il est possible de définir 12 catégories d’éléments, voir figure 1.

Facteur rayonnement

Si l’on considère maintenant les éléments B1 à B4, on constate qu’ils contiennent le rayonnement comme facteur d’influence du microclimat. Selon la situation microclimatique dans un espace libre considéré, l’objectif d’optimisation peut être de le refroidir ou de le réchauffer. Les planificateurs* peuvent tirer profit du rayonnement à ondes longues et à ondes courtes en fonction de l’objectif d’optimisation. Pour ce faire, ils peuvent soit absorber, dévier, stocker ou tenir à distance le rayonnement entrant.

Le facteur vent

Dans les modules B5 à B8, le vent est un facteur déterminant du microclimat. Des aérations ciblées ou des effets de freinage soutiennent l’objectif de réchauffer ou de refroidir un lieu.

Facteur eau

Troisième facteur du microclimat, l’eau définit les éléments B9 à B12. L’eau en mouvement ou immobile, les effets d’évaporation ou le stockage de la chaleur par l’eau peuvent contribuer au refroidissement ou au réchauffement d’un espace libre et être utilisés de manière ciblée.

Ces 12 catégories d’éléments définies peuvent être encore subdivisées en tenant compte des facteurs d’influence respectifs. Ceci est expliqué ci-dessous à l’aide d’un exemple de l’un des 62 modules définis dans le travail final :

La catégorie de blocs B1 résulte de la combinaison des éléments rayonnement et surfaces horizontales. Les propriétés telles que la réflexion (albédo), le stockage de la chaleur, la capacité de rétention d’eau et, par conséquent, la capacité d’évaporation, la porosité ou le degré d’imperméabilisation sont déterminantes et permettent de différencier davantage cette catégorie de blocs. Il en résulte les modules B1.1 à B1.6 proprement dits, voir figure 2.

En intégrant les facteurs d’influence, on obtient un total de 62 éléments qui sont expliqués en détail dans le travail final et illustrés par des exemples d’application, voir figure 3.

La praticabilité de la matrice établie et de ses éléments constitutifs a été appliquée à la place du marché de Stuttgart. Une analyse détaillée du microclimat local par des observations personnelles, le remplissage d’un questionnaire d’évaluation élaboré par les participants et la catégorisation de ces résultats dans une matrice d’évaluation ont permis d’élaborer un concept d’optimisation du microclimat adapté à ce lieu. Une fois le concept élaboré, les éléments définis ont pu être sélectionnés de manière ciblée et appliqués directement au site.

Veuillez cliquer sur les images pour les voir en taille réelle.

L’analyse précédente et l’application des éléments constitutifs ont finalement abouti au concept de “marché couvert vert” sur la place du marché de Stuttgart :

Un espace libre urbain central offrant une grande qualité de séjour grâce à l’augmentation de la proportion d’espaces verts et à la création d’espaces de détente et de points de rencontre, tout en préservant et en optimisant les fonctions actuelles de la place. Le marché couvert vert, projet phare et accroche-regard dans le paysage urbain, marque l’image d’une ville soucieuse du climat. Un grand treillis pour plantes grimpantes, tendu sur toute la place du marché, augmente la part d’espaces verts sur cette place sans limiter les utilisations importantes.

Ce lieu, qui est à la fois un point de rencontre au centre-ville, un espace de transit, une place de marché et une esplanade représentative de l’hôtel de ville, reçoit une grande valeur ajoutée grâce à cette construction verte. La qualité de séjour s’en trouve considérablement améliorée. Grâce à un meilleur ombrage et à une adaptation ciblée des valeurs d’albédo, la surchauffe est réduite les jours de grande chaleur.

Éléments constitutifs en tant que stratégie de planification

Les effets de refroidissement par évaporation grâce aux brumes d’eau et aux champs de fontaines sont utilisés et les performances d’infiltration sont améliorées par l’adaptation des surfaces, la gestion des eaux de pluie et le stockage de l’eau de pluie. L’évaporation par les surfaces de revêtement et les éléments d’eau augmente les capacités d’évaporation et donc l’humidité de l’air sur place. La végétation et les éléments d’équipement assurent une protection contre le vent. Toutes ces mesures ont pour but d’optimiser le microclimat de cette place urbaine et d’influencer positivement les zones voisines.

L’applicabilité pratique des modules pour une architecture paysagère adaptée au climat a donc pu être testée et validée avec succès à l’aide du réaménagement de la place du marché de Stuttgart.
Ces modules servent ainsi de stratégie de planification aux architectes paysagistes pour la conception d’espaces libres optimisés sur le plan climatique.

Raphaela Roming a étudié l’architecture paysagère à la HS Weihenstephan-Triesdorf, où elle a obtenu un Bachelor avec une spécialisation en aménagement des espaces libres. Elle a ensuite obtenu son International Master of Landscape Architecture à la Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen. Depuis 216, elle travaille chez k3 LandschaftsArchitektur à Villingen-Schwenningen.

En septembre, nous mettons l’accent sur les étudiants en planification : le G+L 09/21 présente des travaux d’étudiants exceptionnels. Cliquez ici pour accéder à la boutique.

Vous trouverez également d’autres travaux d’étudiants ici – cela vaut la peine !