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CRUD

1. Présentation

Les effets du changement climatique sont déjà visibles aujourd'hui, avec des épisodes de chaleur et de précipitations extrêmes de plus en plus fréquents et intenses dans le monde entier. Le climat urbain doit devenir une considération clé dans la planification et la conception des villes contemporaines. Le but de ce projet Climate Resilient Urban Design qui s’articule autour de la mise en place d’un workshop international, d’un colloque de lancement, de construction d’objet urbain avec validation dans la chambre climatique Sensecity, est notamment d'explorer des stratégies de conception intégrées.

  Conférence de lancement :                                                                                                                                                                       En novembre 2021, le projet CRUD organise une conférence de lancement à l’Université Gustave Eiffel....lien à venir


Nowadays climate change effects are already visible, with increasing frequency and intensity of heat waves and heavy rainfall episodes around the world. The topics of climate in urban areas must become a key consideration in the contemporary urban planning and design. The Climate Resilient Urban Design (CRUD) project aims to generate integrated design strategies by launching a kick-off symposium, organizing an international workshop and testing construction materials in climatic chamber of Sense-City.

  Kick-off symposium:
In November 2021, the project CRUD will host the kick-off symposium at the University of Gustave Eiffel link, under construction.

2. Équipe - Partenaires

ABBADIE  Luc

BARROCA Bruno

  • UGE1 (ex.UPEM) : Responsable du projet CRUD I CRUD Project manager
  • UCCRN: Chercheur du Hub UCCRN-Europe  I Research fellow of the UCCRN European Hub
  •   bruno.barroca@univ-eiffel.fr

BECUE Vincent

  • FAU-UMons4 : Responsable du service Projets, Villes et Territoires I  Head of Town and Regional Planning Units
  • UCCRN5 : Chercheur du Hub UCCRN-Europe I Research fellow of the UCCRN European Hub   
  •  vincent.becue@umons.ac.be

DELORME  Mathieu

  • UGE1 (ex.ENSAVT)
  • Atelier Georges : Relation au terrain d’étude (C40 Montreuil) - Coordination  I Contact person for case study - Coordination
  •   mathieu.delorme@ateliergeorges.fr

HU Fang-Yu

LEONE Mattia 

  • UNINA3 : Conseil de coordiantion du master Progettazione e Riqualificazione Architettonica, Urbana e Ambientale con l'Utilizzo di Tecnologie Innovative I  UNINA3 : Coordination Board of the Master in « Environmental Design and Building Technologies for Climate Change Mitigation and Adaptation »
  • UCCRN5 : Co-directeur d’UCCRN-European Hub I UCCRN5 : coDirector of the UCCRN-European Hub
  •   mattia.leone@unina.it

    MANESSE Rémi 

    PACTEAU Chantal

    • Institut écologie et environnemnt du CNRS
    • UCCRN5 : Co-directrice du Hub UCCRN-Europe  I Co-director of the UCCRN European Hub
    •  chantal.pacteau@upmc.fr

    PELLEGRINO Margot

    • UGE1 (ex.UPEM) : Responsable du master 2 « Génie Urbain, Développement Urbain Durable » I Director of the Master 2 in Civil Engineering, Urban and Sustainable Development
    • UCCRN5 : Chercheur du Hub UCCRN-Europe I Research fellow of the UCCRN European Hub
    •   margot.pellegrino@univ-eiffel.fr

    RAVEN Jeffrey 

    • NYIT2 : Responsable du master « Urban & Regional Design » I Director of the Master in Urban and Regional Design
    • UCCRN5 : Chercheur du Hub UCCRN- Amérique du Nord I Research fellow of the UCCRN North American Hub
    •   jraven@nyit.edu

    RUAS Anne

    • UGE1 (ex.Ifsttar) : Responsable du projet CRUD I CRUD Project manager
    • Référant Sense-City  I Sense-City Referee
    •   anne.ruas@univ-eiffel.fr

            1 UGE : Université Gustave Eiffel
            2 NYIT : New-York Institute of Technology
            3 UNINA : Université de Naples - Frédéric-II
            4 FAU-UMons : Faculté d’Architecture et d’Urbanisme, Université de Mons
            5 UCCRN : Urban Climate Change Research Network

            3. Programme scientifique

            3.1Objectifs du projet   

            Les effets du changement climatique sont déjà visibles aujourd'hui, avec des épisodes de chaleur et de précipitations extrêmes de plus en plus fréquents et intenses dans le monde entier. Le climat urbain doit devenir une considération clé dans la planification et la conception des villes contemporaines. Les principes d’adaptation au climat doivent donc être intégrés dans le processus de conception en tant que domaine de connaissance lié aux enseignements en génie urbain et en aménagement de l’espace, urbanisme.

            La question de la résilience aux changements climatiques dans les zones urbaines exige la mise au point de méthodes de conception novatrices capables de gérer la complexité de l'information nécessaire pour orienter des stratégies de régénération urbaine durable, en mobilisant des solutions technologiques et environnementales multi-échelle (pouvant aller à des niveaux fins d’objets urbains). Les villes représentent en ce sens le principal champ d'expérimentation de principes et de méthodes de conception innovants d’adaptation au climat.
             

            Le but de ce projet qui s’articule autour de la mise en place d’un colloque de lancement, d’un workshop international, de construction d’objet urbain avec validation dans la chambre climatique Sense-City, est notamment d'explorer des stratégies de conception intégrées.
            Des systèmes urbains durables et résilients qui pourraient s'adapter et prospérer dans les conditions mondiales changeantes, en respectant les objectifs de réduction du CO² et en satisfaisant les besoins des habitants et le confort ne peuvent se concevoir qu’en augmentant nos connaissances. C’est l’objectif principal de ce projet Climate Resilient Urban Design qui construit des liens entre action et recherche, recherche et enseignement, enseignement et expérimentation. La méthode de conception proposée est axée sur des processus, la présentation ci-après met l'accent sur des étapes séquentielles de la mise en œuvre du projet Climate Resilient Urban Design dans une approche multidisciplinaire (architecture, climat, technique, environnement) et multi-échelle.
             

             Climate-Resilient Urban Design est un projet qui doit se dérouler à partir de septembre 2020. Le workshop sur site Porte de Montreuil – C40 - se déroulerait en novembre 2021.  

             

             

            3Scientific program

                3.1Project objectives

            Nowadays climate change effects are already visible, with increasing frequency and intensity of heat waves and heavy rainfall episodes around the world. The topics of urban climate shall become a key consideration in the contemporary urban planning and design. The principles of climate adaptation ought to be integrated into design processes as a field of knowledge linked to teaching in urban engineering, spatial planning and town planning.

            The topic of building resilience to climate change impacts in urban areas requires the development of innovative design methods. These methods shall be able to manage complex information involved by mobilizing multi-scale technological and environmental solutions (which could go down to a fine level of urban objects) in order to provide guidance toward sustainable urban regeneration strategies. The cities represent in this sense the main experimental field for innovative design principals and methods to generate climate change adaptations.

            The aim of this project, which comprises the organization of a kick-off symposium and an international workshop as well as the introduction of urban objects/facilities validated by the climatic chamber of Sense-City, is mainly to explore integrated design strategies. Sustainable and resilient urban systems, which is able to adapt and thrive in changing global conditions by meeting CO2 reduction targets as well as residents’ needs and comfort, couldn’t be conceived solely by the generation of new knowledge. This is the main objective of this Climate Resilient Urban Design project, which builds links between operational action and research, research and teaching, teaching and experimentation. The proposed design method is process-oriented, the presentation below emphasizes sequential steps in the implementation of the Climate-Resilient Urban Design project in the context of a multidisciplinary (architecture, climate, technique, environment) and multi-scale approach.

              Climate-Resilient Urban Design is a project that took place from October 2020. The “Porte de Montreuil” - C40 - on-site workshop would take place in November 2021.

             

            • STEP 2

              Site surveys and Public Space Evaluation

              Les études de site et l'évaluation de l'espace public permettent de coupler des considérations relatives au climat urbain avec les besoins et les attentes des instances locales. Les priorités se définissent généralement en termes de régénération urbaine et de modernisation des bâtiments et des espaces ouverts, elles sont souvent davantage liées à une amélioration générale du logement, de la qualité de vie, de l’inclusion sociale, de la mobilité et des services publics. Des situations urbaines existantes telles que les zones résidentielles monofonctionnelles, les parkings, les espaces de jeux pour enfants, les espaces verts, les voies piétonnes, les pistes cyclables, etc peuvent être facilement intégrées dans les propositions de conception qui travaillent sur l’adaptation locale aux évolutions climatiques.

              On-site surveys and the evaluation of public space allow to couple the considerations relating to the urban climate with the needs and expectations of the local authorities. The priorities are generally defined in terms of urban regeneration as well as modernization of buildings and open spaces, they are often more linked to a general improvement of housing, quality of life, social inclusion, mobility and public services. Existing urban situations such as monofunctional residential areas, parking lots, play areas for children, green spaces, pedestrian ways, cycle paths, etc. could be easily integrated into design proposals which work on local adaptation to climate change.

            • STEP 3

              Planning and Design intervention

              La phase de planification et de conception de l'intervention repose sur un examen critique des informations recueillies afin d'identifier les synergies et les compromis pertinents par rapport aux initiatives prévues dans ces domaines, comme l'envisagent les autorités locales à moyen et long terme. Les règlements de zonage et les codes du bâtiment définissent les limites de la conception et les options techniques à évaluer, ainsi que les stratégies les plus appropriées pour le développement futur. Les sujets de conception récurrents comprennent : la modernisation technologique et énergétique des bâtiments (enveloppe et systèmes de CVC) pour atteindre les objectifs du NZEB ; la réduction des îlots de chaleur urbains grâce à des surfaces réfléchissantes et à des solutions d'écologisation urbaine ; l'optimisation de la ventilation urbaine par l'échange d'air et les corridors de vent grâce aux variations de densité et de masse des bâtiments ; la régulation du ruissellement des surfaces grâce aux systèmes durables de drainage urbain.

              The phase of planning and intervention design is based on a critical review of the information gathered in order to identify synergies and appropriate compromises in relation to the initiatives planned in those sectors such as the ones prepared by the local authorities in a medium- and long-term perspective.
              Zoning regulations and building codes define not only design boundaries and technical options which should be examined, but also the most appropriate strategies for future development. The recurring design topics include: technological upgrading and energy retrofitting of existing buildings (envelope and HVAC systems) to meet NZEB objectives; reduction of urban heat island effects by using reflective surfaces and urban forest-based solutions; optimization of urban ventilation by enhancing air exchange and using wind corridors thanks to variations in building density and the distribution of buildings; regulating surface runoff through the implementation of sustainable urban drainage systems.

            • STEP 4

              Object design and prototype development

              Une proposition de solution(s) à l'échelle d'un objet urbain est également une finalité de ce projet. L'objectif peut être décrit comme une phase de recherche expérimentale. Il s’agit d'amener étudiants et chercheurs à s'intéresser aux innovations urbaines via des études sur des techniques innovantes dans le domaine de la gestion des énergies, de l'eau, des déchets, de la qualité de l'air, de l'ambiance ...

              Pour ce faire, il sera question de concevoir une proposition (la réalisation d'un état de l’art des solutions existantes est de fait incontournable) et de réaliser un prototype.

              Developing a proposal of solutions on the scale of an urban object is also an objective of this project. This objective could be described as a phase of experimental studies/research. This is to inspire students and researchers to take interest in urban innovations through studies on innovative techniques in the field of energy management, water management, waste management, air quality management, luminous atmosphere management… In order to achieve this, it would be a need to conceive a proposal (the review of a state-of-the-art of existing solutions is thus crucial) and to make a prototype.

            • STEP 5

              Laboratory test

              La finalité de cette phase de test est double : confronter les étudiants à la mise en place d'une phase d'expérimentation en "conditions de laboratoire" et la formalisation d'un processus expérimental de recherche, étudier la performance du prototype proposé en reproduisant les conditions météorologiques spécifiques, selon les besoins scientifiques exprimés (en simulant par exemple des canicules sur des périodes de plusieurs semaines et d’étudier les effets de cette canicule sur le comportement, l'effet du prototype testé dans cette configuration.)

              This testing phase has a dual purpose: to present students with topics about our experimental set-up phase under "laboratory conditions" and about formalization of an experimental research process; to examine the performance of proposed prototype under specific meteorological conditions, depending to the expressed scientific needs (for example, by simulating heat waves over periods of several weeks and examining the effects of these heat waves on the behavior of the tested prototype in this configuration.)

            • STEP 6

              Post-intervention Evaluation

              L'évaluation post-intervention se veut une séquence d'activités visant à évaluer les avantages des solutions proposées en termes de performance microclimatique, énergétique et environnementale, ainsi que de conformité aux priorités locales identifiées. L'évaluation des solutions de conception s'effectue à l'aide d'outils de modélisation 3D paramétrique à base de SIG pouvant simuler le comportement climatique, énergétique et environnemental en implémentant les résultats de la Step 5 puis en dépassant l’échelle de l’objet pour en évaluer les bénéfices à l'échelle du bâtiment, du quartier et plus généralement du site d’étude.
              La Step 6 marque la fin de la séquence « études ». Le projet Climate Resilient Urban Design rentre alors dans une phase de valorisation (voir ci-après)

              The post-intervention evaluation is meant to be a sequence of activities aimed at evaluating the advantages of the proposed solutions not only in terms of micro-climatic, energy and environmental performance, but also concerning compliance with identified local priorities. The new design solutions are examined using GIS-based parametric 3D modeling tools which could simulate climatic, energy and environmental behavior by implementing the results of [Step 5], and then going beyond the scale of urban object to assess the benefits at the scale of the building, district and more generally study site.    The [step 6] marks an end of the “studies” phase. The Climate Resilient Urban Design project then moves to a specified development phase (see below)

            • Validation phase

              Production d'un prototype innovant

              La phase de production d'un prototype innovant se réalisera grâce au FabLab Descartes. A l'aide des machines et des technologies du Fablab Descartes les prototypes seront réalisés, ils pourraient être de type « capteur » de pollution de l'air, objet urbain rafraîchissant, etc.
              La phase test du prototype est envisagée dans l'équipement d’excellence du Programme d’Investissement d’Avenir de l’ANR, Sense-City. L'utilisation de cette plateforme de R&D, de la chambre climatique, pour une ingénierie pédagogique par la recherche, permettrait de soumettre un ou plusieurs prototypes à des conditions climatiques choisies, celle permettant de répondre aux enjeux du projet. Anne Ruas Coordinatrice de l’Equipex Sense-city coordonnera cette phase.
              A ce stade, il est difficile d’envisager la nature des objets mais le travail commun avec Atelier Georges pourrait permettre de tester des « prototypes » envisagés par l’équipe de conception (sous réserve d’autorisation d’utiliser les résultats des tests dans le cadre de publications).

              The phase of innovative prototype production will be achieved thanks to the FabLab Descartes. The proposed prototypes will be produced using the machines and technologies of FabLab Descartes. They could be an air pollution “sensor”, a refreshing urban object, etc. The testing phase is envisaged in the equipment of excellence of ANR’s Future Investment Program, Sense-City. The use of this R&D platform, of the climatic chamber and for educational engineering through research, would make it possible to test one or several prototypes under selected climatic conditions. This is by this means that the key interests of this project would be met. Anne Ruas, coordinator of the Equipex Sense-city, will be in charge of this phase.
              At this stage, it is difficult to foresee the nature of the proposed objects but the joint work with Atelier Georges could make it possible to undergo a test with the “prototypes” by the design team (subject to limited authorization to publish the test results).

            4. Terrain d'études

            La Porte de Montreuil est une entrée stratégique de Paris et sa requalification urbaine doit permettre d’affirmer son rayonnement métropolitain. En s’appuyant sur différents dispositifs d’actions publiques tels que le Nouveau Programme National de Renouvellement Urbain (NPNRU) « Les Portes du 20ème » réunissant les deux projets d’aménagement Porte de Montreuil et Python-Duvernois, et l’Arc de l’Innovation ainsi que l’appel à projet Réinventing Cities, une nouvelle dynamique va voir le jour.


            4.1 Le projet Porte de Montreuil

            Le NPNRU permettra de renforcer les liaisons entre Paris, Montreuil et Bagnolet tout en faisant émerger de nouveaux usages. Pour cela, le projet prévoit une programmation mixte (activités économiques, de services…) et la création d’espaces publics faisant plus de place aux piétons et aux cyclistes.
            La mise en valeur du potentiel paysager, végétal et sportif de la ceinture verte, le renforcement des continuités urbaines et le développement de 60 000 m² de bureaux, commerces, services et activités innovantes accompagné d’ une restructuration du marché aux Puces seront les gages de cette nouvelle dynamique permettant de faire de la Porte de Montreuil une place du Grand Paris.

            @Jacques Leroy
            Source : « Projet 20e - Porte de Montreuil », Services - Ville de Paris - Mairie de Paris [en ligne],https://www.paris.fr/pages/20-e-porte-de-montreuil-3329, mis à jour en décembre 2019, page consultée le 02.11.2020

             

            4.2 Réinventing Cities

            Pour engager la transformation de la Porte de Montreuil, le lancement d’une première phase opérationnelle a été approuvé par délibération des 29 et 30 juin 2015 du Conseil de Paris, portant sur la réalisation d’un ouvrage de franchissement au-dessus du boulevard périphérique et le lancement d’une étude urbaine sur un périmètre d’une trentaine d’hectares ayant pour objectif d’assurer une vision d’ensemble du territoire dans le cadre du NPNRU des « Portes du 20ème».
            En 2016, une étude urbaine a été confiée à un groupement piloté par l’agence TVK. En s’appuyant sur cette étude, la Ville de Paris a développé un projet d’aménagement sur l’ensemble des “Portes du 20ème”, en cohérence avec les projets développés sur le territoire voisin d’Est Ensemble :

            •  sur la Porte de Montreuil : un projet urbain axé sur la pacification de la circulation, la restauration de la ceinture verte et des continuités entre Paris, Montreuil et Bagnolet, et la diversification du tissu urbain. La ville de Paris a proposé d’inscrire ce projet dans l’appel à projet urbain innovant Reinventing Cities piloté par le C40 (Cities Climate Leadership Group). Découvrez le projet lauréat de Réinventing Cities.

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

            @Jacques Leroy
            Source : « Projet 20e - Porte de Montreuil », Services - Ville de Paris - Mairie de Paris [en ligne], www.paris.fr/pages/20-e-porte-de-montreuil-3329, mis à jour en décembre 2019, page consultée le 02.11.2020
             

            4. Case study

            The Porte de Montreuil is a strategic entrance to Paris and its urban redevelopment should enhance its metropolitan profile and visibility. By relying on various public mechanisms and action systems such as the New National Urban Renewal Program (NPNRU) "Les Portes du 20ème" bringing together two development projects Porte de Montreuil and Python-Duvernois, and Arc de l 'Innovation as well as Réinventing Cities’ call for projects, a new dynamic will emerge.

            4.1 Projet of the Porte de Montreuil

            The NPNRU will strengthen the links between Paris, Montreuil and Bagnolet while bringing out new practices. That is why the project propose a mixed programming (economic activities, service activity, etc.) and the creation of public spaces by providing more safe spaces for pedestrians and cyclists. The following urban development operations will bring a the new dynamic in the Porte de Montreuil which contributes to the Greater Paris project: the full development of landscape, forestation and sport potential for the Green Belt, the reinforcement of urban continuities as well as the development of an adjoining 60,000 m² properties which will comprise offices, shops, services and innovative activities accompanied by the restructuring of flea market.

            4.2  Reinventing Cities

            In order to initiate the transformation of the Porte de Montreuil, the launch of the first operational phase was approved by deliberation of June 29 and 30, 2015 of the Paris Council. This phase included the construction of an engineering crossing structure above the Paris ring road and the launch of an urban study on a perimeter of around 30 hectares with the aim of ensuring an overall view of the territory within the framework of the NPNRU of the “Portes du 20ème”.
            In 2016, the urban study has been granted to a consortium led by the TVK design office. Based on this study, the City of Paris supported a development project for all gateways of the 20th arrondissement of Paris (Portes du 20ème), in compliance with the projects elaborated in the neighboring Est Ensemble territory ( of the Grand Paris) :
            • at the Porte de Montreuil: an urban project focused on limiting automobile traffic, restoring the green belt and continuity between Paris, Montreuil and Bagnolet, as well as diversifying the urban fabric. The City of Paris proposed to include this project in the call for innovative urban project Reinventing Cities led by the C40 (Cities Climate Leadership Group).
            Discover the winning project of Réinventing Cities.

            Références :

             

             

               

              5. Évènement scientifique et académique

              à venir / upcoming

              6. Résultat du programme de recherche / Livrable

              Les livrables sont l’ensemble de la production du climate resilient urban design. Les projets de design urbain avec les simulations climatiques, mais également le ou les prototypes validés dans le cadre de Sense-City. Ces travaux donneront lieu à un rapport complet.
              Les livrables concernent également la valorisation détaillée dans le point suivant (ci-dessous).
              Plan de communication d’après le début et la fin des actions (actions de communication envisagées telles que : communication dans un colloque dédié aux pédagogies de l’enseignement supérieur ; retours d’expérience lors de la Journée de la Pédagogie 2020, etc.)

              • Un ouvrage collectif réunissant des chapitres d’intervenants du colloque introductif, des chercheurs impliqués dans le climate resilient urban design, et la présentation des résultats du travail mené par les étudiants. L’ouvrage paraitrait en français dans la série « Génie Urbain » ISTE édition, et en version anglaise chez Wiley.
              • Des communications ponctuelles dans des revues et colloques en sciences de l’éducation (revue « éducation à »).
              • D’autres valorisations s’ajouteront en fonction des opportunités et/ou des invitations

              6.  Result of the research program / Deliverables

              The deliverables are the entire output of climate resilient urban design. Urban design projects with climate simulations as well as the prototype(s) validated by Sense-City. These works will result in a comprehensive report.
              The deliverables also relate to detailed valuation in the following points (as below).
              Communication Plan after the start and end of actions (planned communication actions such as communication in a conference dedicated to higher education pedagogies; feedback from the Journée de la Pédagogie 2020, etc.)

              • A book publication containing chapters written by speakers of the kick-off symposium, researchers involved in Climate Resilient Urban Design project, and presentation of design works carried out by students. French language version of the book will be published in the "Génie Urbain" ISTE edition series and English version by Wiley.
              • Specific communications in scientific journals and at conferences in educational science (such as the journal entitled « éducation à »).
              • Other forms of valuations may be added according to opportunities presented and/or invitations.

              7. Communication scientifique

              à venir / upcoming