Introduire la biodiversité dans la construction et l'urbanisme/Étude architecturale/Plans intégrant les aspects bioclimatiques et la biodiversité

Ce chapitre est consacré aux liens qui existent ou qui peuvent être explorés et développés entre biodiversité et les aspects bioclimatiques de la construction.

La 1ère carte est une thermographie de New-York. Elle met en évidence les îlots de chaleur urbains (en couleur claire).
La seconde carte montre la végétation urbaine (boisements, arbre en ville, espaces verts). La comparaison de ces cartes montre une nette corrélation : Aux échelles locales, les espaces verts et la végétation, qui constituent la base de la biodiversité urbaine, contribuent clairement à rafraichir la ville

La Biodiversité est amie de la conception bioclimatique, mais elle doit néanmoins être maîtrisée

La végétation et l'eau contribuent peuvent très significativement contribuer au renforcement de la bioclimatisation d'une maison, d'un quartier, d'un parc d'activité ou d'une ville entière. Elles peuvent aussi améliorer la qualité de vie d'un habitat qui n'a pas été conçu selon les principes de la construction bioclimatique.

L'entretien de la flore ; à prévoir en amont

Les services écosystémiques et microclimatique rendus par une flore urbaine judicieusement intégrée dans le bâti, sont a priori « gratuits », mais ils ont un prix en terme de dépense (argent ou temps passé) en terme d'entretien. En effet, le vivant a des besoins vitaux auxquels il faut répondre. Et son expression en ville et sur l'enveloppe bâtie ou d'autres supports construits demande un certain contrôle (ex: taille de sécurité ou d'entretien des arbres urbains, taille des plantes grimpantes, élimination des feuilles mortes des gouttières...) afin qu'il n'interfère pas négativement avec les différentes fonctions du bâti.

Ce « contrôle » peut cependant être grandement facilité par une écoconception du bâti intégrant dès l'amont une fonction de support de végétation et biodiversité. Par exemple, la forme du bâti et les matériaux peuvent dans une certaine mesure guider ou limiter les plantes, et si l'architecte a prévu in situ des lieux adaptés de compostage des feuilles mortes et produits de taille. La forme des pieds d'immeubles, des noues, des chéneaux et gouttières peut même favoriser un certain auto-entretien (pente douce et modelé entrainant spontanément les feuilles, pétale, branchettes vers un fossé ou une noue par exemple, grâce au ruissellement et au vent). Dans le cas où l'on végétalise un bâti ancien, l'entretien doit être envisagé avant les plantations, et éventuellement orienter le choix et la disposition des plantes

Tendre à imiter la nature,

Dans une certaine mesure, les principes du biomimétisme semblent pouvoir être utilement retenus, plus facilement a priori dans les écoquartiers que dans la réhabilitation du bâti patrimonial ancien.
Sur le patrimoine bâti historique par exemple, on souhaitera souvent éviter la présence de plantes grimpantes. C'est alors l'arbre urbain, ou une certaine désimperméabilisation et végétalisation des sols qui pourront être utilisés.
Les solutions sont à développer, tester et améliorer au cas par cas.

La végétation, comme élément d'amélioration du microclimat urbain et domestique

Elle y contribue de plusieurs manières

• Les toitures, terrasses et murs foncés ou vitrés bien exposées au soleil sont les surfaces qui absorbent le plus de chaleur.
  Cette caractéristique est exploitée pour accumuler des calories et les réutiliser (mur trombe, serres...), mais peut poser de sérieux problèmes en été dans les régions chaudes, les zones d'îlots de chaleur urbains, ou de manière générale en période de canicule.
  Tamponner les pics de chaleur contribue aussi à limiter les chocs thermiques (dilatations/rétractions) qui sont susceptibles d'accélérer le vieillissement des structures bâties et de dégrader leur intégrité et donc leurs qualités en terme d'isolation thermique et phonique.
• Végétaliser les éléments du bâti (poteaux, certaines surfaces et enveloppes) ou les ombrer par des arbres ou rideaux végétaux - quand cela est possible - peut fortement diminuer leur température et la température des lieux de vies (jusqu'à 10°C en période de canicule, en zone tempérée)
• La flore et la biodiversité entretiennent aussi un sol vivant, qui (s'il n'est pas imperméabilisé) absorbe mieux l'eau, émet moins de méthane et joue un rôle tampon important dans le cycle de l'eau. Dans une certaine mesure, les arbres peuvent être utilisés pour rabattre une nappe, et les racines de plantes grimpantes telles qu le lierre (actif en hiver) peuvent drainer le sol en pieds de mur. Une même surface végétalisée peut avoir des fonctions multiples (ex : climatisation urbaine + lagunage naturel + paysage + production de nourriture)

Il est essentiel d'anticiper les besoins futurs d'entretien (choix de plantes adaptées, enracinement dans le sol véritable pour des grimpantes telles que le lierre, les glycines ou les vignes vierges, qui demanderont cependant plus d'entretien). En particulier les végétaux (ou leurs feuilles mortes) ne doivent pas occulter les vitres, panneaux photovoltaïques, luminaires, et gouttières ou prises d'air. Leur contrôle peut être facilité par une écoconception du bâtiment. Quand la végétation est intégrée très en amont dans le projet, l'architecte peut faire en sortes d'une part que celle-ci demande le moins d'entretien possible (en terme d'arrosage notamment), et d'autre part de faciliter l'entretien (en terme d'accès aux gouttières et d'élément à entretenir).

L'évapotranspiration végétale rafraîchit l'air et limite le réchauffement urbain.
Inversement, les bulles de chaleur et la pollution acide et particulaire modifient la pluviométrie, jusqu'à plusieurs dizaines de km en aval des grandes villes . L'architecte et l'urbaniste peuvent via le plan d'une construction, et mieux encore le plan masse d'un lotissement ou le plan d'une réhabilitation urbaine ou de parc d'activité exploiter, optimiser voire améliorer cette « climatisation naturelle », tout en en diminuant d'éventuels inconvénients ou coûts. Une partie des eaux pluviales récupérées peut être provisoirement stockée pour alimenter cette végétation en été.
C'est aussi l'occasion de limiter la climatisation classique et électrique par échange de chaleur, qui rafraîchit les intérieurs mais en réchauffant l'air extérieur.

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