Expérimentation de solutions de rafraîchissement urbain à Paris La Défense

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Paris La Défense a lancé durant l’été 2021 l’expérimentation de deux solutions inédites de rafraîchissement de l’espace public. Fruits de plusieurs mois de réflexion en partenariat avec Efficacity, l’institut français de R&D dédié à la transition énergétique et écologique des villes, et ENGIE Solutions et Seureca (Veolia), ces innovations ont pour objectif d’améliorer le confort thermique des usagers du quartier, plus particulièrement lors des fortes chaleurs estivales.

Paris La Défense, territoire d’expérimentation

Paris La Défense et Efficacity transforment depuis 2018 le quartier de Paris La Défense en « Territoire d’Expérimentations » : ils déploient et évaluent, dans une démarche partenariale novatrice de R&D, des innovations urbaines en lien avec les grandes problématiques de transition énergétique, écologique et numérique du territoire. L’adaptation au changement climatique constitue une problématique clé pour Paris La Défense. En tant qu’aménageur et gestionnaire du territoire, l’établissement est très attentif à la qualité d’usage de ses espaces publics, celle-ci constituant un facteur de bien-être des usagers et donc d’attractivité du territoire.

Les réflexions sur ces sujets, adjointes aux récentes et multiples périodes de canicule appelées à s’intensifier, ont abouti à la nécessité de déployer des espaces rafraichissants sur le territoire et, fin 2019, Efficacity et Paris La Défense ont donc lancé un appel à expérimenter pour identifier des solutions prometteuses à déployer sur la dalle de Paris La Défense. Avec la crise du COVID-19, le déploiement des expérimentations a dû être reporté de l’été 2020 à l’été 2021.

Paris La Défense, un territoire sous contraintes

Le quartier d’affaires est en majorité composé d’une dalle artificielle de plus de 30ha surélevée par rapport au sol naturel qui permet de séparer les fonctions à destination des usagers du quartier et les fonctions techniques ou logistiques. Ainsi, même si une des meilleures solutions pour rafraîchir une ville est la végétalisation des espaces grâce aux co-bénéfices qu’elle apporte, les caractéristiques de ce territoire (charges d’exploitation que peut supporter la dalle, accessibilités et flux, etc.), ne permettent pas de végétaliser l’ensemble des points du site.

Par ailleurs, le territoire de Paris La Défense a une activité d’animation saisonnière sur ses espaces poussant à rechercher des solutions provisoires, temporaires, pouvant être démontées et remontées en fonction des besoins sur la dalle.

Ces spécificités permettent de réfléchir à la saisonnalité des espaces (les besoins sont différents en été et en hiver) et à la diversité des aménagements proposés mêlant espaces plus minéralisés et lieux végétalisés, comme cela est proposé par Paris La Défense sur le projet du Parc. Cela implique également de tester de nouveaux matériaux et technologies déployables dans d’autres configurations.

Fin 2019, un appel à expérimenter a donc été lancé afin de tester en conditions réelles des dispositifs innovants qui permettraient d’offrir des zones de fraîcheur ou des moments de rafraîchissement sur l’espace public. L’objectif était de pouvoir expérimenter des dispositifs innovants de rafraichissement tels que des nouveaux matériaux de revêtement, des nouveaux mobiliers, des brumisateurs, des ombrières, des solutions limitant les rejets de chaleur (rafraichissement passif, évapotranspiration, surfaces à faible albedo) et permettre ainsi une réflexion sur les enjeux de l’aménagement des espaces publics en période estivale.

Suite à cet appel à expérimenter, deux solutions novatrices ont été sélectionnées pour être testées sur le territoire :

  • L’îlot frais Skycooling, un dispositif de mobilier urbain développé par le centre de recherche ENGIE Lab CRIGEN, en collaboration avec ENGIE Solutions,
  • Et une estrade rafraichissante de 200m2 proposée par Seureca, le pôle Ingénierie Conseil de Veolia, en partenariat avec les sociétés Alkern et Vertuo.

L’îlot frais skycooling (ENGIE Lab CRIGEN, ENGIE Solutions)

Installé sur la place Carpeaux, l’îlot frais Skycooling est un dispositif de mobilier urbain innovant. Doté de quatre assises et alimenté en froid de façon autonome, ce qui constitue une première mondiale, il propose une halte fraîche aux usagers, grâce à la technologie de panneaux Skycooling développée par le centre de recherche ENGIE Lab CRIGEN, en collaboration avec ENGIE Solutions.

Coiffé d’une canopée en bois de 25 m², l’îlot génère une ombre bienfaitrice pour les personnes installées en-dessous. Chaque assise est équipée d’un système de diffusion d’air rafraîchi, grâce à un ensemble de ventilateurs et d’échangeurs air/eau alimentés par la technologie de refroidissement Skycooling, un système ne générant pas de réchauffement local, et respectueux de l’environnement. La production de froid est réalisée par des panneaux radiants à forte réflectivité dans le domaine visible et proche infrarouge (blanc quasi parfait) et à forte émissivité dans l’infrarouge moyen et lointain (noir quasi parfait) qui leur procurent un index de réflectivité solaire (SRI ou albedo) extrêmement élevé. Ces panneaux évacuent la chaleur d’un fluide caloporteur (eau) vers la voûte céleste sans consommation énergétique autre que l’énergie de circulation du fluide. Ces panneaux permettent également d’empêcher l’accumulation de chaleur solaire sur la partie de la dalle accueillant ces derniers et permettent un triple effet bénéfique pour rafraîchir une ville : diminution du réchauffement lié à la partie solaire, évacuation de la chaleur vers le ciel, distribution de froid pour les usagers. Ceci se fait sans consommation d’eau, sans rejet de chaleur et de CO2.

 

Figure 1.Ilot frais skycooling d’ENGIE Solution, installé Place Carpeau à Paris La Défense durant l’été 2021

L’estrade rafraichissante (Seureca – Véolia, Alkern et Vertuo)

Installé sur le parvis de La Défense, le dispositif de rafraîchissement urbain proposé par Seureca (Pôle Ingénierie Conseil de Veolia) en partenariat avec les sociétés Alkern (leader dans l’univers des produits préfabriqués en béton) et Vertuo (fabricant de modules végétalisés urbains), est composé d’une estrade pavée de 200 m² posée au sol et de plusieurs solutions de rafraîchissement basées sur la végétation elle-même (ombrage et évapotranspiration des végétaux), des pavés rafraîchissants et du mobilier urbain permettant le stockage de l’eau pluviale.

Cette installation mobile repose sur le concept d’économie circulaire en offrant un rafraîchissement autonome en eau et en énergie. Collectées via un réseau sous la dalle, les eaux pluviales sont stockées puis acheminées jusqu’à l’îlot, permettant d’humidifier la zone pavée et d’alimenter les végétaux par un système de goutte-à-goutte. La station météo installée au cœur du dispositif permet de déclencher ou d’arrêter la demande de rafraîchissement. Ainsi assemblé, l’îlot crée un espace de détente frais, confortable et facilement accessible pour les usagers.

 

Figure 2.Estrade rafraichissante de VEOLIA installée à Paris La Défense durant l’été 2021

Enjeux de l’évaluation pour suivre la performance d’une solution de rafraichissement urbain en milieu réel

Les expérimentations menées sur le territoire de Paris La Défense sont l’occasion d’entreprendre un travail collaboratif entre les entreprises, l’établissement public et Efficacity, afin de maximiser l’apprentissage de chaque partie prenante, et ceci tout en interrogeant les usagers du territoire sur les dispositifs testés.

Paris La Défense et Efficacity souhaitent en effet intégrer au cœur de chacune de ces expérimentations un processus d’évaluation centré notamment sur les questions suivantes :

  • Quelle est l’efficacité des dispositifs expérimentés en conditions réelles ?
  • Quels impacts et retombées sur le territoire (usages, environnement…) et quels indicateurs pour les mesurer ?
  • Quelle ambition pour la participation et l’évaluation citoyennes de l’expérimentation ?

Un atelier a été organisé en novembre 2019 autour de l’évaluation des solutions de rafraichissement urbain et a réuni des porteurs de solutions de rafraichissement, des experts scientifiques de l’évaluation, des industriels du monitoring urbain, des représentants d’Efficacity et de Paris La Défense (aménageurs et gestionnaires). Il a permis de conforter la nécessité de travailler l’évaluation dès les phases amont de l’expérimentation mais également la nécessité d’intégrer des facteurs tels que les impacts environnementaux de la solution, la perception des usagers, ou encore la faisabilité opérationnelle, au-delà de l’unique capacité de rafraichissement permise par le dispositif.

Cette évaluation est essentielle pour Paris La Défense, à l’heure où un nombre grandissant de solutions innovantes émergent autour de l’amélioration de la qualité environnementale et du confort urbain (mobiliers rafraichissants, matériaux dépolluants, etc.).  En tant qu’aménageur et gestionnaire, Paris La Défense souhaite en effet avoir les moyens de qualifier leur pertinence pour son territoire et mieux comprendre les besoins des usagers.

L’évaluation menée par Efficacity doit également répondre aux objectifs qui peuvent être attendus par un offreur de solution de rafraichissement, c’est-à-dire une évaluation formative, qui permette d’améliorer le dispositif, de s’assurer de ses points forts.

Une évaluation avec des objectifs, des critères et des indicateurs

Pour cette évaluation, des critères et indicateurs d’évaluation ont été sélectionnés car il n’est pas possible de tout recueillir, tout observer ; il est nécessaire de centrer son attention sur certains éléments qui nous semblent importants en répondant notamment aux objectifs visés. Pour ENGIE et Véolia, l’objectif est d’améliorer leurs dispositifs, de s’assurer de ses points forts et de la capacité du dispositif à répondre aux besoins des usagers et des territoires.

Lors de la mise en place d’une expérimentation de rafraichissement urbain, si la nécessité de mesurer la performance en matière de confort urbain est indéniable, de nombreux paramètres sont ainsi également demandés par les acteurs. Lors de l’atelier sur l’évaluation des solutions de rafraichissement urbain, les critères suivants ont été plébiscités par les personnes présentes :

  • Amélioration du confort urbain
    • Impacts microclimatiques
    • Impacts sur le ressenti des usagers
  • Performances environnementales du dispositif
  • Co-bénéfices (santé, biodiversité, etc.)
  • Acceptabilité des usagers
  • Maintenance du système

Pour chacun de ces critères un protocole a été mis en place sur la base d’indicateurs et Efficacity s’est appuyé sur son réseau de membres et de partenaires pour l’accompagner dans cette évaluation : Université Gustave Eiffel, ENGIE lab CRIGEN, laboratoire de recherche AAU-CRENAU.

Durant l’été 2021 ont ainsi été notamment réalisés des mesures micro-climatiques, des simulations numériques, des entretiens auprès des usagers, un atelier d’échange sur la maintenance, etc. Durant l’automne, ces éléments vont être analysés. Des échanges seront également réalisés avec les salariés de Paris La Défense pour identifier les convergences de ces dispositifs avec des enjeux identifiés pour Paris La Défense, en lien ou non avec les ilots de chaleur (biodiversité, attractivité, etc.). L’idée de ces échanges est notamment d’identifier d’éventuels co-bénéfices que les échanges avec les usagers n’auraient pas permis de définir.

L’été 2021 n’a pas été suffisamment chaud pour pouvoir tester pleinement la capacité de rafraichissement de ces deux mobiliers mais les premiers retours montrent un réel usage de ces derniers, un réel investissement de ces deux espaces de la part des usagers de Paris La Défense.

 

Un article signé :

Consultez l’intégralité des articles du dossier adapter nos espaces urbains au changement climatique 

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