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Réflexion sur la prise en compte du changement climatique à  Rennes : eau, végétation & àŪlot de chaleur urbain


par Thibaut FILLIOL
Université de Strasbourg - Master 2 Géographie Environnementale 2016
  

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Annexes

Annexe 1 : Carte de localisation de
Rennes (
http://www.rtl.fr)

Annexe 2 : Rennes, la « ville archipel ». En
rouge, les zones urbanisées aussi appelées
« taches urbaines » (AUDIAR, 2011)

89

Annexe 3 : Températures moyennes à Rennes sur la normale climatique 1981-2010 (Météo Bretagne)

Annexe 4 : Précipitations moyennes à Rennes sur la normale climatique 1981-2010 (Météo Bretagne)

90

Annexe 5 : Hôtel de Rennes Métropole et localisation : Avenue Henri-Fréville
(Google Maps & photo personnelle)

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Annexe 6 : Organigrammes détaillés de Rennes Métropole et du Service planification & études urbaines (Rennes Métropole, 2016)

Annexe 7 : Carte regroupant les communes de Rennes Métropole (Handistar Rennes Métropole)

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Annexe 8 : Carte des collectivités françaises associées à la démarche Cit'ergie en Janvier 2016 (ADEME)

Annexe 9 : Évolutions des températures et des précipitations en Europe entre la période 1980-1999 et la période 2080-2099 (GIEC)

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Annexe 10 : Évolution du niveau marin entre 2000 et 2100 selon les différents scénarios du GIEC (REFMAR)

Annexe 11 : Le phénomène d'effet de serre
(
http://www.climatechallenge.be)

95

Annexe 12 : Implantation des stations météorologiques sur la métropole rennaise
(Foissard & al., 2012)

Annexe 13 : Sky View Factor (SVF) ou « facteur de visibilité du ciel ». Il permet un piégeage de chaleur et du rayonnement plus ou moins important selon sa valeur (Najjar & al., 2010)

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Annexe 14 : Organisation des documents d'urbanisme à Berlin (CERTU 2012, modifié)

Annexe 15 : Plans de paysages à Berlin ( http://www.stadtentwicklung.berlin.de)

 

97

Annexe 16 : Zonage actuel du PLU de Rennes (PLU Rennes, 2014)

 

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Annexe 17 : Livret d'information sur les nouvelles méthodes de végétalisation Les toitures végétalisées

Elles se répartissent en deux catégories. Ces dispositifs sont développés plus en détail dans le livret sur la gestion des eaux pluviales (Annexe 18). Même si leur action peut aider à réduire le phénomène d'îlot de chaleur urbain, les toitures végétalisées sont généralement implantées dans le but de maîtriser les eaux pluviales. Ces dernières existent probablement depuis le néolithique, soit 12 500 à 8 000 avant J-C, mais les buts recherchés n'étaient probablement pas les mêmes à l'époque. C'est essentiellement depuis les années 1970 avec des pays comme l'Allemagne ou les Pays-Bas que cette technique s'est développée et qu'on a pu cerner toutes les potentialités du dispositif (Acqualys, 2015).

Les murs végétalisés

On distingue trois types de murs végétalisés (Figure 37) : les revêtements de façade type plantes grimpantes, comme les lierres (image a), les brise-soleil détachés du mur (image b) ou encore les éléments de parois, correspondant à des dispositifs plus complexes qui seront expliqués dans les deux prochains paragraphes (Malys, 2009).

Figure 37 : Les différents types de murs végétalisés (De Munck, 2013)

Les informations complémentaires qui suivent proviennent principalement de l'étude de Fuchs et Med, réalisée en 2009 pour la ville de Paris.

Le principe des murs végétalisés varie selon le type de solution qu'on choisit de mettre en oeuvre. En l'absence d'intervention humaine et en présence d'air propre et d'une humidité atmosphérique suffisante, n'importe quel support est voué à être naturellement colonisé par des bactéries (biofilm), des algues, puis des mousses/lichens, avant l'apparition de petites plantes.

Si le mur reste sec ou si l'atmosphère est plus sèche, ce dernier peut également être colonisé par des plantes grimpantes (de types lierre ou vigne vierge en climat tempéré).

Ces plantes peuvent s'agripper aux murs de diverses manières (Figure 38) :

99

La première possibilité est l'utilisation de leurs racines (comme le lierre) ou de leurs pelotes adhésives (vigne vierge du Japon, images A & B).

Dans les deux cas, elles ne peuvent pas convenir aux murs maçonnés, car ceux-ci sont trop humides pour permettre aux racines de s'y introduire.

Les plantes peuvent également s'appuyer sur un support, avec ou sans l'aide de leurs ventouses (comme la Quinquefolia, image C).

Ce support peut par exemple prendre la forme de treillis46 ou de câbles tendus (image D). Lorsqu'il est décalé du mur, il constitue avec ce dernier un espace tampon. Une fois la végétation bien développée, cette façade "double peau" contribue à régulariser thermiquement le bâtiment, tout

 

Figure 38 : Les différentes techniques permettant aux plantes de
s'agripper aux murs (Med & Fuchs, 2009)

en le protégeant des contraintes météorologiques (pluie, soleil, vent). Ce procédé est cependant plus complexe à mettre en oeuvre par rapport à un simple mur combiné à des plantes grimpantes. Le coût est alors logiquement plus élevé et un entretien un peu plus régulier est nécessaire. En revanche, il participe davantage à l'enrichissement de la biodiversité et son impact sur la qualité de l'air est plus significatif.

Sandifer et Givoni (2002) ont évalué l'effet rafraîchissant de la vigne vierge sur un mur. Ils ont observé des réductions de températures allant jusqu'à 20°C, comparativement à un mur non ombragé.

En dehors de ces deux techniques relativement simples mais efficaces, des techniques sophistiquées dites de "génie végétal" optimisent les conditions de colonisation et de pousse de plantes hors sol, grâce à des supports plus complexes.

Sur nappe horticole

Sur ce dispositif, le support est imperméabilisé par une bâche et l'irrigation est assurée via une pompe, immergée dans la réserve située en bas de la structure (Figure 39).

46 En acier galvanisé/bois, etc.

100

C'est dans celle-ci que reviennent les eaux de ruissellement après leur ruissellement sur le mur (parallèle intéressant pour la gestion des eaux pluviales).

Figure 39 : Principe d'un mur végétal sur nappe horticole (Med & Fuchs, 2009)

Sur cette ossature métallique sont fixées des plaques de PVC47, afin de bien séparer le mur du bâtiment de la partie humide. Une bâche en EPDM48 couvre également le support pour l'imperméabiliser de façon plus efficace. Des plaques de feutre49 de polyamide (plus résistant qu'un feutre naturel) sont agrafées dessus et servent de support aux plantes, en permettant notamment aux racines de s'incruster et de se fixer dans la matière. Ces couches de feutre prennent en quelque sorte la place des mousses qui se développent sur les parois rocheuses et qui servent de support aux racines des plantes. La plantation se fait ensuite assez facilement, en incisant au cutter le feutre et en y implantant la micro-motte avec le plant.

47 Polychlorure de vinyle

48 Éthylène Propylène Diène Monomère

49 Tissu "non tissé" et imperméable

L'approvisionnement en eau et en matières nutritives se fait par l'intermédiaire d'un réseau de tuyaux commandés par des électrovannes50, au niveau de la partie supérieure de la structure. La solution nutritive s'écoule le long du mur par gravité et s'infiltre dans le feutre par capillarité. En contre-bas, la solution restante appauvrie est réinjectée en haut de la structure après avoir été réalimentée en éléments nutritifs.

Ce système fonctionne donc en circuit fermé et l'eau de pluie peut très bien être utilisée à cet effet, ce qui rend cette installation particulièrement intéressante d'un point de vue de la gestion des eaux pluviales (à noter que la consommation d'eau est d'environ 200 litres par m2 et par an).

Sur mur végétal monobloc

Figure 40 : Principe d'un mur végétal monobloc (Med & Fuchs, 2009)

Cet autre procédé repose sur un maillage d'acier galvanisé51, composé de cellules de plus ou moins grandes tailles. Ce dispositif se distingue par son caractère autoportant et sa conception monobloc (Figure 40). Ces différentes cellules sont remplies d'un substrat léger et épais (20 cm minimum), composé d'un mélange de matières organiques et minérales, retenu par une toile imputrescible52.

L'irrigation des plantes en solution nutritive est assurée par un système de tuyaux micro-goutteurs automatique intégré. On peut également ajouter au réseau des bactéries spécialisées dans

la dégradation des polluants
atmosphériques qui transforment alors le mur en biofiltre.

101

Plusieurs types d'espèces végétales peuvent convenir pour ce dispositif, dont la Sphaigne, qui apparaît comme très efficace en milieu urbain (Figure 41). En effet, elle permet de retenir une forte proportion d'eau, sans perte de volume dans le temps.

 
 

50 Vanne commandée électriquement

51 Acier recouvert d'une couche de Zinc pour le protéger de la corrosion

52 Qui ne peut se putréfier

Figure 41 : Sphaigne (Haynold,

2007)

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De plus, ses caractéristiques antibactériennes et inodores, qui résultent d'un pH naturellement acide et son efficacité en termes d'isolation thermique et phonique, font d'elle le substrat idéal pour les murs végétaux en intérieur, les façades végétalisées ou toitures végétales. La sphaigne est un substrat qui ne se tasse pas facilement et qui est très résistant (présence importante de fibres). Elle présente également l'avantage de ne pas demander beaucoup d'entretien, car son désherbage n'est pas nécessaire. Cette espèce peut donc être très intéressante dans la gestion intégrée des eaux pluviales et ceci pour un investissement relativement faible.

Enfin, on précisera qu'il est indispensable d'utiliser une espèce végétale adaptée aux conditions climatiques du site d'installation, afin de garantir la pérennité du dispositif tout en profitant de son effet bénéfique.

Il ne faut pas oublier que les plantes grimpantes sont des organismes vivants pouvant se développer de manière assez rapide. Ainsi, il faut veiller à ce qu'elles n'atteignent pas les tuiles ou les ardoises des toits, ni les gouttières. Il faut donc les tailler régulièrement, surtout pour les structures monoblocs, où il n'existe pas de limite franche entre le mur et la végétation.

Généralement, les façades végétalisées exigent un entretien bisannuel pour les jeunes plantes, un entretien annuel pour les plantes bien développées, ainsi qu'une vérification des supports et des fixations tous les 5 ans (dans le cas de fils et câbles, ils seront retendus tous les ans).

Au final, le coût d'une simple façade verte reste relativement faible à la réalisation et à l'entretien. En revanche, la mise en place de murs végétalisés qui intègrent un dispositif de support est beaucoup plus chère :

? 500-1500€ HT/m2 pour un mur sur nappe horticole ? 300-600€ HT/m2 pour un mur végétal monobloc

En France, on estime à environ 5 000 m2 la surface de murs végétalisés (hors sol). Il y a donc encore une grosse marge de progression, qui doit s'effectuer en priorité sur les nouvelles constructions, avec une réflexion qui doit être menée en amont par les aménageurs. Il est aussi important d'informer le grand public et les porteurs de projets sur les avantages (et les inconvénients) de ce genre d'installation, afin de mieux les sensibiliser aux enjeux actuels tout en apportant de nouvelles approches pour les traiter (Figure 42).

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Avantages

 

inconvénients

Diminution de l'ICU (ombrage saisonnier

des infrastructures, évapotranspiration,
minimisation des écarts de température au

Problèmes liés à l'humidité (salissures,

risques de court-circuit)

Poids des végétaux qui grandissent

sol)

Colonisation par invertébrés non désirés

Protection du bâtiment contre l'effet

Protection des murs maçonnés à la terre ou

corrosif des pollutions urbaines

à la chaux hydraulique doivent être

Épuration de l'air

protégés de la pénétration des racines

Anti-bruit

Entretien régulier, spécialistes selon espèces

Esthétisme (change positivement l'image du bâtiment)

installées (plantes carnivores)

Biodiversité

 

Figure 42 : Avantages & inconvénients des murs végétalisés (d'après Ernst & Young (2009) et Fuchs & Med (2009),

modifié)

Ces nouveaux dispositifs peuvent malgré tout faire office d'alternative aux jardins ou aux parcs urbains, en particulier pour les villes à l'urbanisation très dense où la marge de manoeuvre est mince, notamment en Île-de-France. En revanche, ils doivent d'abord être envisagés en tant qu'outils complémentaires aux espaces verts existants, afin de combiner leur effet bénéfique sur le climat urbain et la gestion des eaux pluviales.

Les étagères végétales, nouveau type d'espace urbain : exemple de Rennes

La place de la république est située en plein coeur de la ville de Rennes (Figure 43). C'est un lieu symbolique, qui est également un noeud important d'échanges et de flux (piétions, transports en communs, voitures).

Cette place est construite sur dalle, en raison de la Vilaine qui passe juste en dessous. De ce fait, elle ne supporte pas de très grosses charges, rendant son aménagement complexe. Les installations en pleine terre étant impossibles, une autre solution, plutôt originale, a été mise en place en 2011.

 
 

Figure 43 : Localisation de la place de la République à
Rennes (Mappy, modifié)

104

Avec l'aide de la Ville de Rennes (maître d'ouvrage), Patrick Nadeau, designer et architecte, ainsi que Bernard Cavalié, paysagiste, ont imaginé un nouveau type d'espace urbain, entre jardin et place publique.

Ce dernier prend la forme « d'étagères végétales », permis par la mise en place d'une trame de chênes verts en bac et de supports verticaux de végétation (Figure 44). Cet espace concilie à la fois les besoins recherchés par les espaces publics (zone de repos et de rencontre), tout en favorisant l'infiltration des eaux pluviales dans un secteur encore très minéralisé. Ce mode innovant d'implantation du végétal en milieu urbain propose des supports de plantes flexibles et modulaires, qui permettent de renouveler l'ambiance végétale en fonction des saisons. Ce dispositif a le mérite d'être à la fois décoratif, mais également intéressant d'un point de vue environnemental, tout en apportant un agrément supplémentaire le soir. La structure se transforme alors en luminaire, rendant la place très accueillante, grâce à la diffusion de la lumière permise par la végétation (Nadeau, 2011). Ce genre d'initiative apporte une réelle plus-value à la place, tout en permettant d'éveiller la curiosité du grand public, en le sensibilisant davantage à la place du végétal en milieu urbaine.

Figure 44 : Les « étagères végétales » sur la place de la République à Rennes
(
http://www.patricknadeau.com/jardin-urbain/)

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Les jardins éphémères, un moyen pour sensibiliser le public : exemple de Vannes

À l'initiative de la ville de Vannes et comme en 2015, un projet de végétalisation du centre-ville a été réalisé d'Avril à Septembre 2016. Ce dispositif unique en France, en partenariat avec les paysagistes du Grand-Ouest, a permis l'installation de 21 « jardins éphémères » dans le coeur historique de la ville, qui compte environ 50 000 habitants (Ouest France, 2016). Ces oeuvres sont réalisées et financées par différents professionnels du paysage, leur permettant de se faire connaître auprès du grand public, tout en le sensibilisant à la présence du végétal en ville. Cette nouvelle conception de l'espace public, éphémère ou non, permet de proposer des pistes pour les futurs aménagements au sein des villes. D'autant plus que certaines structures font preuve d'originalité, en servant également de mobilier urbain, ce qui permet de croiser les différentes fonctions de l'espace urbain (Figure 45). Ce type d'installations est également peu cher du fait des matériaux utilisés (bois, matériaux recyclés), ce qui est intéressant au regard de la baisse des finances publiques (Mairie de Vannes, 2016).

Figure 45 : Exemples de « jardins éphémères » à Vannes
(
http://tracks-architectes.com & photos personnelles)

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Ce type d'initiatives, bien qu'étant encore assez marginales, a pour but de sensibiliser le grand public à la présence de végétation dans les zones urbaines. A termes, cette meilleure connaissance du végétal et de ses bénéfices permettra de faciliter l'acceptation des futurs projets urbains, qui sont encore parfois difficiles à promouvoir au sein de la population. Ceci permettra également d'engager des projets participatifs, comme ils en existent déjà depuis plusieurs années en Allemagne par exemple.

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