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Construire la densification des surfaces habitables urbaines en équilibre avec la nature

En bref

Structures

HES-SO

septembre 2018 - août 2020

Toutes les prévisions démographiques prévoient que la densité de population des milieux urbains augmentera fortement ces prochaines décennies. Afin de lutter contre l'étalement des villes (étant principalement au détriment des surfaces agricoles et naturelles), ces dernières doivent alors être densifiées vers l'intérieur comme l'exige aussi la dernière loi de l'aménagement du territoire (LAT) et ceci sur la base d'un parc de bâtiments urbain bien âgé, divers et variable.

Pour héberger plus d'habitants sur une surface au sol essentiellement constante, les espaces d'habitation doivent alors croître vers le ciel (car personne n'acceptera de vivre au sous-sol). Cette situation de départ résulte en les questions suivantes :

Quelles sont les bons matériaux et techniques de construction à appliquer pour gagner en surface d'habitation par surélévation, sur la base du parc de bâtiments existant, sans empiéter de façon disproportionnée sur la construction existante et ses alentours ? Quelles sont les exigences à respecter pour que cette croissance verticale tienne compte des contraintes économiques, écologiques et de confort pour l'utilisateur et les citoyens, aujourd'hui et demain ?

La surélévation des bâtiments existants implique des exigences bien différentes de celles des nouvelles constructions, notamment en termes de production et mise en œuvre d'éléments de construction. Afin de ne pas sur-solliciter la construction existante d'une façon disproportionnée, les éléments de construction mis en place doivent essentiellement être très légers. Ceci peut être réalisé en utilisant des matériaux légers pour construire des éléments de dimensions usuelles ; ou alors, des matériaux de haute performance utilisés pour fabriquer des éléments très minces, ainsi étant aussi légers.

Leurs performances économique et écologique sont notamment dictées par les matériaux utilisés ainsi que les méthodes de fabrication et de mise en œuvre, pour quelles il faut généralement cibler la préfabrication ou une simple mise en œuvre sur place. De même, elles sont aussi déterminées par l'enveloppe thermique et le second œuvre (« non-porteur ») nécessaire pour assurer le confort de l'utilisateur qui, à son tour, dépend essentiellement des exigences découlant de la physique du bâtiment actuelles et futures (qui seront accrues due à la cohabitation densifiée et aux changements climatiques).

Le projet veut développer des propositions techniques concrètes pour la densification des surfaces habitables urbaines par la surélévation économique des bâtiments existants. Ces techniques de construction devront répondre aux exigences multiples complexes et accrues résultant de la cohabitation densifiée et des températures plus extrêmes associées aux changements climatiques, en cherchant au même temps l'équilibre avec la nature en termes de préservation des ressources naturelles, de l'émission des gaz à effets de serre et de consommation d'énergie.