Tissu urbain, énergie, microclimat : Une stratégie d'intervention architecturale pour la requalification énergétique de la ville existante

Tessuto urbano, energia e microclima. Una strategia per la riqualificazione energetica della città esistente

• Auteur / Autrice : Pascal Federico Cassaro
• Direction : Antonella Tufano, Nicoletta Trasi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aménagement de l'espace, urbanisme. Architecture, Urbanisme et Environnement
• Date : Soutenance le 30/05/2022
• Etablissement(s) : Paris, HESAM en cotutelle avec Università degli studi La Sapienza (Rome)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Abbé Grégoire (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Modélisations pour l'Assistance à l'Activité Cognitive de la Conception - MAP Modèles et simulations pour l'Architecture et le Patrimoine
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : Conservatoire national des arts et métiers (France ; 1794-....)
• Jury : Président / Présidente : Maria Argenti
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Antonella Tufano, Nicoletta Trasi, Maria Argenti, Roberta Lucente, Susanna Ferrini, Giovanni Marco Chiri, Gioconda Cafiero, Matteo Porrino
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Roberta Lucente, Susanna Ferrini

Mots clés

Mots clés contrôlés

Consommation d'énergie

Thèses et écrits académiques -- Catalogage

Villes

Microclimat urbain

Tissu urbain

Mots clés libres

Ville existante

Microclimat

Énergie

Morphologie urbaine

Urban Form

Sustainable

Urban morphology

Energy

Microclimate

Existing city

Résumé

Le rôle crucial de la ville existante, par rapport au taux de croissance de la population urbaine et à sa valeur historique, architecturale et fonctionnelle, nous confronte à la nécessité de développer de nouvelles pratiques pour la requalification énergétique du tissu urbain déjà construit.L’études d'ONU-Habitat ont montré que le taux d'augmentation du CO2 et l'effet d'îlot de chaleur urbain sont deux des principaux problèmes déterminant le changement climatique sur notre planète. Le tissu urbain, en tant que produit fabriqué par l'homme et système complexe qui absorbe l'énergie et la transforme, est l'élément le plus influent dans ces deux dynamiques. En particulier, les énormes dépenses d'énergie et l'utilisation disproportionnée de sources d'énergie non renouvelables dans la ville sont considérées comme les principaux facteurs de la manifestation des conséquences climatiques. En particulier, le patrimoine de la ville consolidée, souvent soumis à une protection architecturale et à des contraintes réglementaires strictes, représente une composante de l'organisme urbain particulièrement influente dans l'équilibre global, et nécessite donc des actions de requalification énergétique attentives et opportunes.Bien que de nombreuses études scientifiques aient montré la nécessité d'adopter des approches systémiques, les politiques globales actuelles de gestion de la consommation d'énergie de la ville existante se concentrent principalement sur l'efficacité énergétique à micro-échelle, pour un seul bâtiment. Aujourd'hui est donc extrêmement nécessaire un changement de paradigme dans la gestion des interventions énergétiques à travers une logique interdisciplinaire. Cependant, on connaît mal la relation entre la morphologie urbaine, le microclimat et le bilan énergétique à l'échelle du quartier.Le travail suivant, sur le plan théorique, en analysant notamment les études réalisées par l'Institut de Morphologie Urbaine de Paris, le Senseable city lab du MIT de Boston et le City energy lab de Séoul, vise à mettre en évidence la relation entre les paramètres morphologiques, climatiques et énergétiques à l'échelle locale, afin d'identifier des critères valables d'intervention dans la ville existante.Sur cette base, le travail établit une méthodologie d'intervention rendue opérationnelle par la définition d'un projet de requalification énergétique d'une partie de la ville fortement caractérisée d'un point de vue historique, architectural et morphologique : la Cité Jardin. Ce dernier, suite également aux récents événements liés à la pandémie de CoVid-19, fait l'objet d'une revalorisation émergente, non seulement pour sa qualité sociale mais aussi pour ses caractéristiques fonctionnelles et spatiales.L'accent sera mis spécifiquement sur deux cas de cités-jardins situées dans les régions métropolitaines de Paris et de Rome : la cité jardin du Pré-Saint-Gervais (1927-31, 1932-34 et 1947-52) et la cité jardin Aniene (1919-24).La méthodologie, définie à travers l'étude, l'analyse et la systématisation de la littérature considérée, est testée sur deux cas applicatifs dans le but de fournir une stratégie de conception orientée vers la résilience du tissu urbain à travers la réduction de la consommation d'énergie et l'atténuation des problèmes microclimatiques qui lui sont liés.

The nodal role played by the existing city, in relation to the rate of growth of the urbanized population and the historical-architectural and functional value, confronts us with the need to develop new practices of energy requalification of the already built urban fabric.As demonstrated by the UN-Habitat agency, the rate of increase of CO2 and the urban heat island effect are two of the main problems determining the climate change of our planet. The urban fabric, as an anthropogenic product and a complex system that absorbs energy and transforms it, is the most influential element on both dynamics. In particular, the huge energy consumption and the disproportionate use of non-renewable energy sources within the city are considered the main factors in the manifestation of climate consequences. In particular, the building heritage of the consolidated city represents a component of the urban organism particularly influential in the overall budget, and therefore requires careful and timely actions of energy rehabilitation.Although many scientific studies have found the need to adopt systemic approaches, the current global policies for the management of energy consumption of the existing city are mainly focused on lines of action concerning energy efficiency at the micro-scale, that of the individual building. To date, it is necessary a paradigm shift in the management of energy-environmental interventions, using an interdisciplinary logic. However, little is known about the relationship between urban morphology, microclimate, and energy balance at the scale of the neighborhood.The following work, on a theoretical level, analyzing the studies carried out by the Urban Morphology Institute of Paris, the Senseable city lab of MIT in Boston and the City energy lab of Seoul, aims to highlight the relationship between morphological, climatic and energy parameters at the local scale, in order to identify valid criteria for intervention on the existing city.On this basis, the work establishes a methodology of intervention made operational by the definition of a project of energy redevelopment of a piece of city strongly characterized from the historical, architectural, and morphological point of view: that of the Garden City. The latter, even after the recent vicissitudes related to the CoVid-19 pandemic, is the subject of an emerging revaluation, even before for its social quality, for functional and spatial characters.The design focus will be conducted specifically on two cases of garden cities located in the metropolitan areas of Paris and Rome: the cité jardin du Pré-Saint-Gervais (1927-31, 1932-34 and 1947-52) and the garden city Aniene (1919-24).The methodology, defined through the study, analysis and systematization of the literature considered, is tested on two application cases with the aim of providing a design strategy oriented to the resilience of urban fabric through the reduction of energy consumption and mitigation of microclimatic problems related to it.