L'EPFL, une petite ville impactée par le changement climatique

Comment les bâtiments interagissent-ils entre eux, comment s’impactent-ils ? Comment l’individu se sent-il dans ces villes qui grandissent, se densifient et consomment 75% de l'énergie mondiale? Pour comprendre comment une ville fonctionne et trouver des solutions à long terme, le campus de l’EPFL est un terrain d’expertise idéal. Vents, îlots de chaleur, ponts thermiques, surfaces asphaltées ou naturelles, microclimats, tout y est représenté pour mener une étude approfondie sur la demande énergétique des constructions en corrélation avec le ressenti humain dans l’environnement extérieur.

La recherche s’intéresse depuis longtemps au confort humain, mais en raison de sa complexité, les architectes et les urbanistes ont du mal à intégrer ce paramètre dans la pratique. «On sait quantifier le confort thermique et visuel à l’intérieur des bâtiments, mais c’est très difficile de le faire à l’extérieur. On peut commencer en regardant où les gens aiment marcher, s’asseoir, les endroits qu’ils investissent naturellement pour savoir si un lieu fonctionne et à quelle époque de l’année, car il y a une saisonnalité des espaces» explique Silvia Coccolo qui a consacré sa thèse de doctorat à cette problématique au Laboratoire d’Energie Solaire et de Physique du Bâtiment (LESO-PB). «Il y a deux aspects importants pour quantifier le confort thermique d’un individu, le bilan énergétique qui dépend de la chaleur reçue et émise par le corps, et la perception psychologique, son sentiment subjectif.»

Silvia a recensé des dizaines de microclimats dus à la conception urbaine et environnementale ; l’Avenue du Tir-Fédéral est un couloir à bise, le Rolex Learnig Center, avec son architecture particulière, crée des fluctuations de chaleur et des courants d’air qui se développent de manière différente. La forêt de Dorigny, très prisée en été, joue un rôle important. «Si on est assis sur la nouvelle place Cosandey ou au Swiss Tech Convention Center, ça change complètement. Même journée, même température de l’air et pourtant elles seront ressenties de manière complètement différente.»

Afin d’adapter l’architecture du Campus aux changements climatiques et aux quelques 1,5 degré d’augmentation de la température annoncée lors de la COP 21 à Paris (le suivi des températures ambiantes dans la région alpine a montré une augmentation de température deux fois supérieure à celle du Globe, on s’attend à 3 ou 4 degrés d’augmentation dans notre région, la chercheuse a débuté par un bilan énergétique de l’EPFL. Elle a travaillé sur les bâtiments individuels, mais aussi sur l’impact des bâtiments entre eux. À l’avenir, les périodes estivales seront de plus en plus chaudes. Les endroits construits seront plus impactés que les endroits arborisés. Il faudra non seulement rénover ou concevoir des bâtiments adéquats, mais aussi transformer les extérieurs. «La végétation modère les microclimats, elle permet de bloquer le rayonnement solaire et infrarouge, l’évapotranspiration réduit la température de l’air et les végétaux procurent de l’ombre et cela change complètement notre perception thermique, précide Silvia Coccolo.»

Transformer les adversités climatiques en opportunités de conception

Pour parer aux chaleurs estivales qui vont aller crescendo, outre l’isolation des bâtiments, l’étude montre qu’il faudra transformer les extérieurs en réfléchissant à l’ombrage, poser des éléments de protection en fonction du rayonnement solaire, de l’orientation ou de la saison. Pour la chercheuse il n’y a pas besoin de planter et d’arboriser à tout va. Il faut réfléchir aux essences qui améliorent le confort. La densité du feuillage, la hauteur d’une plante et d’autres spécificités peuvent être prises en compte. Un exemple : en remplaçant l’asphalte par du gazon on change drastiquement la perception thermique.

Au Laboratoire d’énergie solaire et physique du bâtiment, l’équipe du groupe Urban Systems est convaincue qu’à l’avenir les architectes et les urbanistes devront concevoir ensemble l'espace entre les bâtiments, tout aussi important que les espaces intérieurs (leso.epfl.ch/urbansimulation).

Dossier de presse
https://documents.epfl.ch/groups/e/ep/epflmedia/www/20180108_EPFL_Climate_Change

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Silvia Coccolo Post-Doctorante en charge du projet
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Jean-Louis Scartezzini Directeur du Laboratoire d’énergie solaire et physique du bâtiment
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