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1  Localisation du site

 

L’emplacement d’un site a des influences significatives quant à l’exposition aux vents dominants et au rayonnement solaire.  Il convient donc de tenir compte de la topographie des lieux afin de mitiger les impacts négatifs de l’hiver ou d’un climat nordique.  À ce sujet, Potvin (1993) affirme que l’exposition au rayonnement solaire, qui permet un chauffage passif des bâtiments, est un facteur essentiel au microclimat.  Une exposition adéquate peut permettre d’augmenter la température de 14°C alors qu’une réduction de la vélocité des vents peut permettre d’augmenter la température de 7°C. En lien avec la localisation d’un site (Givoni, 1998 ; Collymore, 1994), il est préférable:

Principes d'aménagement

Dans ce contexte, que ce soit pour résister ou s’adapter à la saison froide, l’enjeu du design urbain est de mitiger les impacts négatifs de l’hiver en tablant sur les capacités humaines d’accoutumance ou d’acclimatation.  Les principes de design urbain et d’aménagement mis de l’avant par Ralph Erskine et par Norman Pressman proposent diverses façons pour favoriser l’émergence d’un mode de vie nordique.  Dans les lignes qui suivent, différents principes inspirés de ces deux auteurs sont présentés.  

 

Dans un premier temps, quatre principes d'aménagement sont présentés et prennent comme point de départ des éléments de design urbain ciblés par Givoni soit la localisation d’un site, la disposition des rues, la configuration urbaine et la densité ainsi que la mixité fonctionnelle.  Ces éléments s’inscrivent dans le courant de design urbain bioclimatique et mettent de l’avant la mise en place de microclimats par la forme urbaine et l’aménagement d’espaces publics.  

 

Dans un deuxième temps, il sera question de présenter brièvement des principes socioculturels qui permettent de s’accoutumer à l’hiver et de rendre les endroits publics plus attractifs.

 

D’emblée, avant de présenter les quatre éléments de design bioclimatique, il convient de rappeler des caractéristiques de l’environnement hivernal ou nordique dont il faut tenir compte pour favoriser la création de microclimats au sein de ce type de milieu.  L’enjeu global est d’éviter l’exposition aux vents dominants, de planifier l’aménagement afin de bénéficier d’un maximum de rayonnement solaire et de savoir composer avec la neige.  C’est en ce sens que les quatre éléments du design bioclimatique s’inscrivent.

2  Disposition des rues

La trame urbaine ainsi que la disposition des rues, dans un climat hivernal ou nordique, devrait tendre à minimiser la vélocité des vents qui proviennent du nord. Une configuration adéquate des rues permet de plus un drainage adéquat de l’air froid et favorise l’enlèvement naturel par le vent de la neige sur les voies ainsi qu’une planification judicieuse des congères. L’enjeu est donc de réduire à la fois la vélocité des vents et de contrôler l’accumulation de neige. À ce sujet, Givoni (1998) propose trois caractéristiques générales pouvant aider à atteindre cet objectif:

3  Densité et configuration urbaines

 

La densité et la configuration urbaines sont d’autres éléments à prendre en compte pour faire du design urbain en milieu hivernal ou nordique.   

 

Une forte densité de bâtiments permet de mitiger des problèmes de déplacement causés par la neige et la glace, entre autres parce que les distances à parcourir sont moindres. De plus, favoriser une densité au sein d’un bâtiment, notamment en ayant des édifices multifamiliaux, favorise une demande moindre en énergie destinée au chauffage. Le ratio de surfaces exposées vers l’extérieur sur le nombre d’occupants est moindre qu’une résidence unifamiliale par exemple. La consommation d’énergie est un facteur déterminant de l’aménagement en milieu nordique et le chauffage passif, par exposition au rayonnement solaire, doit être favorisé.

 

Lorsqu’il est question de densité au sein d’un bâtiment, la taille de celui-ci est à prendre en compte dans un environnement hivernal et surtout nordique. L’accès aux rayons solaires peut être compromis si les édifices sont trop rapprochés. Étant donné que l’angle du soleil par rapport à la terre est plus faible dans les milieux nordiques, l’ombre portée des bâtiments tend à augmenter. Si les bâtiments sont élevés, il faut donc considérer la distance entre chacun d’eux afin de favoriser l’exposition de ceux-ci au rayonnement solaire.

4  Mixité fonctionnelle

 

La mixité fonctionnelle peut être perçue au sein même d’un bâtiment et aussi à l’intérieur d’un secteur particulier de la ville. Tel que mentionné précédemment, les édifices multifonctionnels qui peuvent de surcroit présenter une densité élevée permettent de réduire les besoins énergétiques en chauffage, de réduire les nécessités de déplacement et peuvent même permettre aux individus de travailler, résider et se divertir dans le même établissement.

 

Les zones ou quartiers présentant une mixité fonctionnelle se font autour d’un noeud présentant une variété de fonctions. L’enjeu est de tendre à l’autosuffisance partielle ou totale du quartier, de réduire les temps de déplacement et le navettage et de favoriser les déplacements actifs. Cette mixité, qui est rendue possible entre autres par la présence d’une densité dans le quartier, doit favoriser l’intensification des fonctions. Ceci requiert de consolider les espaces vacants par remplissage urbain et de favoriser le multirésidentiel.

 

Certes, la mixité fonctionnelle ainsi que la densité sont des principes prônés ailleurs que dans les zones de climat froid. Par contre, ces deux principes sont d’autant plus pertinents dans ce climat étant donné les multiples avantages qu’ils présentent. Par contre, des désavantages ou désagréments peuvent découler de cette densité et mixité. Il convient de porter une attention particulière à la compatibilité entre les usages afin d’éviter les nuisances possibles telles que la poussière, le bruit, l’achalandage, le manque de confidentialité (vie privée), etc. 

 

Des principes de séparation verticale ou horizontale entre les usages peuvent ici être mis de l’avant. La séparation verticale pourrait entre autres s’actualiser en installant les commerces et bureaux aux étages inférieurs, les résidences aux étages supérieurs et à installer des entrées distinctes pour ces affectations afin de ségréger les types de flux. Quant à la séparation horizontale des usages, il est question de séparer les bâtiments ayant des fonctions différentes et de les disposer afin de favoriser les effets de barrière contre le vent et le bruit. À ce sujet, il est préférable d’utiliser les édifices commerciaux en tant qu’écran. 

+  Mettre en valeur l'hiver

 

Enfin, le dernier grand principe présenté ici ne relève pas à proprement parler du design bioclimatique. Par contre, il fournit des pistes de solutions intéressantes à considérer si l’on désire favoriser chez l’individu une adaptation aux conditions climatiques hivernales ou nordiques. Plus précisément, il est question de mettre en valeur l’hiver et d’amener les gens à apprivoiser les conditions climatiques notamment en rendant les lieux publics extérieurs plus attractifs. Legault (2013) résume cinq leviers d’intervention proposés par Pressman et qui visent à créer un environnement hivernal vivant et dont l’esthétisme met en valeur les particularités de l’hiver :

 

  • Favoriser l’embellissement civique et la création de jardins d’hiver

  • Mettre en place des espaces publics aux usages multiples et animés

  • Implanter des réseaux récréatifs

  • Organiser des évènements festifs tels que des carnavals

  • Prôner l’utilisation créative de la neige et de la glace.

 

 

L’enjeu est d’encourager les gens à s’approprier l’hiver et de les inciter à fréquenter l’extérieur en leur offrant des raisons de le faire. Pour agir en ce sens, il convient de développer une culture de l’hiver, de célébrer cette saison et d’offrir aux gens le choix de s’exposer ou non aux rigueurs des conditions climatiques.

 

 

 

  • Les artères plus larges doivent préférablement être perpendiculaires à la direction des vents dominants. Des lignes continues de hauts bâtiments encadrant ces rues favorisent la réduction de la vélocité du vent.
     

  • Les rues sinueuses ou à angle tendent à réduire la vitesse des vents. Ce type d’aménagement est utile pour les rues étroites et dont leur orientation est parallèle aux vents dominants.
     

  • Aux intersections des rues, il est préférable d’avoir des bâtiments qui forment des angles arrondis.  Ceci évite la formation de congères à ces endroits.

  • de favoriser les développements immobiliers sur les pentes descendantes vers le sud.  Ceci favorise une exposition maximale au rayonnement et permet un drainage de l’air froid qui provient des vents dominants.
     

  • de situer, pour un emplacement où les vents dominants proviennent du nord-ouest, le développement immobilier sur les pentes sud-est pour les raisons évoquées précédemment.  De plus, cette orientation sud-est
    permet de capter les premiers rayons de la journée et ainsi maximiser le chauffage passif.

 

  • d’éviter les emplacements où l’on retrouve une colline sur le versant
    sud du site    , pour les climats nordiques -étant donné
    le faible angle du soleil. Autrement, la colline peut
    bloquer les rayons solaires et ainsi conditionner
    le chauffage passif des bâtiments.

* Source: Collymore, 1994, p. 29.

* Source: Legault, 2013, p. 20

C’est ici que « design bioclimatique » et « mise en valeur de l’hiver » s’imbriquent. Plusieurs auteurs sont d’avis que la forme urbaine permet de modifier les conditions climatiques d’un endroit précis et ainsi de mitiger les certains impacts de l’hiver. Legault (2013) affirme que le climat est responsable de 47 à 50% de la fréquentation d’un lieu. La température (de l’air), la vitesse des vents et le niveau de couverture en nuage du ciel ont un impact significatif sur l’évaluation personnelle de la température, sur les perceptions de l’environnement (place publique) et la fréquentation d’un endroit (Eliasson et al., 2007).

 

La présence de microclimats influence tant la perception que les gens ont du lieu en question que les usages qui y sont faits. En tablant sur le principe d’accoutumance et d’acclimatation, il est possible de minimiser certains impacts physiques de la saison froide. L’espace, par la création de microclimats, peut ici jouer un rôle non négligeable. Cette mitigation des impacts physiques influence de plus les impacts psychologiques, émotifs et sociaux. L’environnement extérieur deviendra moins inhospitalier, les gens le fréquenteront davantage et les interactions sociales tendront à augmenter. 

À ce sujet, voici une citation de Pressman (2004, p. 103-104) qui résume et conclut la présente section :

 

 

« Acheiving comfortable microclimatic conditions can, undoubtedly,
enhance the quality of life, ensuring compatibility between local climatic

circumstances and the design of urban space. […] 

A climate-responsive « northern » urban form is most effective to achieve optimum results for humanizing the urban environment and minimazing human discomfort. »

La configuration et la disposition des bâtiments judicieusement planifiées peut aussi jouer un rôle non négligeable, soit celui de brise-vent. Selon Potvin (1993), les objectifs d’un brise-vent sont d’égaliser les zones de différentes pressions, d’atténuer l’agitation de l’air, de dévier ou de canaliser l’air ou d’isoler des secteurs que l’on veut cléments. Sommairement, afin d’utiliser la configuration urbaine en tant que brise-vent, il est préférable que les bâtiments soient relativement de même hauteur. Autrement, on peut générer des vents qui peuvent être parfois supérieurs à la vélocité d’origine. De plus, il est possible d’utiliser des établissements hauts et longs en tant que brise-vent notamment s’ils ont une forme en « U ».  Dans ce cas-ci, l’angle du bâtiment doit préférablement être orienté est-ouest (angle ouvert vers le sud) afin de bloquer les vents du nord et de favoriser un environnement protégé au sud pour les édifices de plus petit gabarit. 

 

Trois facteurs importants sont à considérer quant au brise-vent soit sa porosité, sa hauteur et sa largeur. De préférence, en ce qui concerne la porosité du brise-vent,  celui-ci doit filtrer le vent sans tenter de l’arrêter ou de la détourner complètement. Sinon, l’air passe au-dessus et sur les côtés et retombe aussitôt sur le sol avec la même vélocité. On doit plutôt viser une douce descente du vent vers le sol et à « hacher » la turbulence du vent pour en réduire sa vélocité. Quant à la distance de protection d’un brise-vent, elle est proportionnelle à sa hauteur. Le brise-vent réduit considérablement la vélocité des vents sur une distance de 3 à 4 fois sa hauteur.

* Source: Matus, 1988, p. 55

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*Source : Eliasson et al., 2007, p. 81

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