Ep. 33 Améliorer la prise en compte des espaces extérieurs dans les outils d'écoconception de projets urbains | À la rencontre des doctorant·es

Description

Alors que les outils d’écoconception sont de plus en plus mobilisés pour réduire l’impact environnemental des projets d’aménagement, la prise en compte des espaces extérieurs à l’échelle urbaine reste encore limitée.

Dans cet épisode, Alexandre Mielniczek, revient sur les modèles d’écoconception qu’il a développé au cours de sa thèse réalisée entre le laboratoire Navier (ENPC / CNRS / UGE) et le Lastig (IGN). En s’appuyant sur l’analyse du cycle de vie (ACV) à l’échelle du quartier, il s’est intéressé à la manière dont les espaces extérieurs – notamment les chaussées et les arbres en ville – peuvent être mieux intégrés dans l’évaluation environnementale des projets urbains.

Hébergé par Ausha. Visitez ausha.co/politique-de-confidentialite pour plus d'informations.

Transcription

Speaker #0
Bienvenue sur le podcast à la rencontre des doctorants, podcast qui laisse la parole aux doctorantes et doctorants de l'École nationale des ponts et chaussées.
Speaker #1
Bonjour à toutes et à tous et bienvenue dans ce nouvel épisode. Aujourd'hui, nous explorons un sujet encore peu mis en avant dans la conception de nos villes, l'éco-conception de leur espace extérieur public. En octobre 2025, Ingenius, la revue numérique de l'École nationale des ponts et chaussées, lui consacrait un double dossier intitulé Éco-construire demain, repenser les pratiques et les méthodes. Pour en parler, nous avons le plaisir d'accueillir Alexandre Mielnicek, qui effectue son doctorat entre le laboratoire Navier, au sein de l'équipe MSA, Matériaux et structures architecturées, spécialisé dans les questions autour de l'analyse du cycle de vie, et le LASTIG, l'un des laboratoires de l'IGN, l'Institut national de l'information géographique et forestière. Sa thèse, intitulée Amélioration de la prise en compte des espaces extérieurs, dans les outils d'éco-conception des projets urbains, propose de nouvelles méthodes d'évaluation de l'impact environnemental de ces espaces pour améliorer la qualité de vie en ville. Bonjour Alexandre.
Speaker #2
Bonjour Malia et puis bonjour à tous vos auditeurs.
Speaker #1
Pour commencer, j'aimerais que tu nous parles de ton parcours. As-tu toujours eu l'envie de travailler sur les routes et l'urbanisme ? Et également, comment est venu ton intérêt pour ces thématiques et comment l'idée de réaliser une thèse est-elle née ?
Speaker #2
Alors oui, la genèse de tout ça. Est-ce que j'ai toujours eu envie de travailler sur les chaussées et les espaces extérieurs ? Je ne sais pas. En tout cas, effectivement, petit, je me souviens avoir construit des villes au fond de la classe quand j'étais en CP ou même avant, à tel point que le prof avait fait venir ma mère en cours pour montrer tout ce que j'avais construit au fond de la classe parce qu'il m'avait laissé bricoler.
Speaker #1
Et tu bricolais tout seul
Speaker #2
Je ne sais pas, il était content que je décore la classe, je ne sais pas. En tout cas, il y avait un attrait pour la ville. Mais au-delà de ça, parce que bon, faire des trucs quand on est petit, c'est une chose, mais est-ce que ça se traduit concrètement par la suite, c'est autre chose. Moi, j'ai fait la fac à l'origine, à Toulouse, un truc orienté éco-conception du bâtiment qui s'appelait Génie de l'habitat à l'époque, mais qui a changé de nom entre-temps. Et j'avais fait un stage de fin d'année en recherche. Par la suite, j'ai travaillé dans l'industrie, on va dire. Mais ce stage en recherche m'avait planté, on va dire, la graine déjà. Et finalement, plusieurs années plus tard, j'avais repensé à la recherche, je ne m'étais pas lancé. Et finalement, dix ans plus tard quasiment, cette idée était toujours là et ça s'est concrétisé grâce à l'école des ponts et à l'IGN.
Speaker #1
Donc entre-temps, tu as travaillé dix ans. Est-ce que tu peux nous dire où est-ce que tu as travaillé ?
Speaker #2
Alors, j'ai commencé par une entreprise néerlandaise qui voulait s'implanter en France, qui était un éditeur de logiciels. Ensuite, j'ai travaillé grâce à cette expérience dans cette entreprise où j'ai commencé à mettre les mains dans la maquette numérique, BIM, etc. J'ai travaillé pour les aéroports de Paris, ce qui m'a donné une grosse expérience sur le travail collaboratif, les grands projets, etc. Et par la suite, on a monté une société qui était orientée autour des services BIM, etc. A la fois pour les fluides, plomberie, électricité, pour les archives.
Speaker #1
Est-ce que juste avant d'entrer dans le cœur du sujet, tu peux nous expliquer rapidement ce que BIM veut dire ?
Speaker #2
Building Information Model, cela maquette numérique du bâtiment et tout le processus de conception qui va autour, tout ce qu'on peut mettre derrière ce gros acronyme qui regroupe énormément de choses et peut-être trop de choses.
Speaker #1
Comment est-ce que tu définirais l'éco-conception qui est appliquée à la ville ? Et également, pourquoi est-ce que c'est important de prendre en compte les espaces extérieurs, tels que les chaussées et les espaces verts, quand on conçoit ? Un quartier, une ville,
Speaker #2
etc. Éco-concevoir, c'est chercher à réduire les pressions environnementales de ce qu'on conçoit sur toutes les étapes du cycle de vie. Donc de la phase de construction, de production des matières premières jusqu'à la phase de destruction ou recyclage de ce qu'on est en train de concevoir. Donc là, en l'occurrence, d'un quartier ou de la ville. Et quand on fait de l'éco-conception, pour le quartier, ce qui change... par rapport à l'échelle du quartier ou même à l'échelle d'une ville, ce qui va changer par rapport à l'échelle d'un bâtiment uniquement, c'est qu'on va prendre en compte les espaces extérieurs. Et ces espaces extérieurs, aujourd'hui, dans les outils d'éco-conception, ils sont rarement bien pris en compte, rarement bien définis. Il y a pas mal d'incertitudes à ce niveau-là, de flous. Et donc l'idée de cette thèse, c'était de pouvoir mieux caractériser les impacts. les pressions de ces espaces extérieurs et moi je me suis focalisé uniquement sur les chaussées et sur les espaces verts, les arbres urbains. Mais il y aurait aussi à regarder les réseaux enterrés, les trottoirs, ce genre de choses. Il y a aussi d'autres éléments de l'espace extérieur que je n'ai pas regardé et qui seraient à regarder.
Speaker #1
Dans ta thèse, tu parles du fait que l'éco-conception des espaces extérieurs et des chaussées, c'est plutôt un sujet qui a émergé plus en Amérique du Nord et en France, plutôt que dans d'autres pays ou sur d'autres continents ?
Speaker #2
Alors, pas forcément des espaces extérieurs, c'est surtout l'urbanisme en soi. Le fait de chercher à concevoir des villes, à avoir vraiment des stratégies de conception autour de l'urbanisme, enfin autour de la ville, de ce que j'ai vu, ce sujet de l'éco-conception à l'échelle quartier, etc., c'est des sujets qui sont plutôt en effet nord-américains et français. Et ça se ressent dans les outils qui existent pour faire ça, parce qu'il y en a vraiment très peu. Et il y a un outil du MIT, donc c'est Massachusetts Institute of Technology, donc c'est aux États-Unis. Il y a Playad qui est un outil développé entre autres par les mines et qui est français. Il y a Urban Print qui est avec Efficacity qui est français également. Un autre outil suisse mais qui n'est pas du tout sur les mêmes dynamiques qui s'appelle Smeo. Mais voilà, en gros, c'est à peu près les seuls qui font de l'éco-conception à l'échelle quartier en cherchant à prendre en compte aussi les espaces extérieurs et en ayant une vision un peu large, mais peut-être pas suffisamment large. de tous les éléments d'un quartier.
Speaker #1
Pourquoi est-ce que l'éco-conception, par exemple, c'est à prendre en compte dans une ville aussi dense que Paris, par exemple ?
Speaker #2
Ça, c'est une question difficile. Ça, c'est une question difficile parce que, bon, les villes aujourd'hui, elles font partie des éléments qui font les plus grosses pressions environnementales, notamment si on regarde les émissions de CO2 équivalentes, ça va être 70% des émissions. Parce que les villes, ça consomme énormément de matières premières, ça consomme énormément d'énergie, ça consomme aussi énormément d'espace, parce que les villes n'arrêtent pas de s'étaler, de grandir sans cesse. Et toutes ces consommations de matières premières, d'énergie, entraînent des pressions environnementales monumentales. Et donc chercher à concevoir des villes moins impactantes est du coup un enjeu majeur pour les temps à venir.
Speaker #1
Donc durant ta thèse, tu as travaillé sur un cas réel, donc celui de l'écoquartier La Vallée qui est à Châtenay-Malabry. Il est situé au sud-ouest de Paris. Et du coup, tu t'es intéressé à la fois à l'impact environnemental des chaussées, mais également à celui des espaces verts. Tout d'abord, comment est-ce que tu as pu procéder pour analyser les chaussées en utilisant le modèle que tu as créé ?
Speaker #2
Alors les chaussées, je me suis basé sur les règles de l'art de conception de la chaussée qui en outils, enfin... un manuel, on va dire, qui avait été édité en 1998 par le LCPC, donc c'était le Laboratoire des ponts, et CETRARA, qui est le catalogue des structures de routes de chaussées neuves, je crois, si le titre est exact. Je ne connais pas,
Speaker #1
donc.
Speaker #2
Mais bon, en tout cas, c'est quelque chose dans cet ordre d'idées, qui m'a permis de dimensionner des chaussées qui seraient adaptées au trafic urbain. J'ai pris une hypothèse de trafic de transports en commun, de bus, On me dit, on me tient. la fréquence de tel bus a fait tel nombre de poids lourds par an, parce que c'est les poids lourds qui sont intéressants pour dimensionner les chaussées. Et via un outil qui s'appelle Brightway, qui permet de faire des calculs d'analyse de cycle de vie, donc avec Brightway 2, et une interface utilisateur qui s'appelle Activity Browser, qui permet d'utiliser cette bibliothèque, mais via une interface utilisateur, donc c'est plus facile. J'ai pu reproduire les procédés et les différentes phases de construction et d'entretien d'une chaussée urbaine pour essayer d'évaluer les impacts environnementaux des dites chaussées.
Speaker #1
Est-ce que tu peux nous dire de quoi est constituée une chaussée ?
Speaker #2
Alors, ça dépend. Il y a plein de différents types de chaussées. En gros, il va y avoir deux grands types de chaussées. Soit les chaussées qui sont faites à base de bitume, on va dire. Soit les chaussées qui sont faites avec du ciment, avec du béton de ciment. Mais 99% des routes... en France sont construites avec du bitume. C'est les statistiques qu'on peut déduire à partir de routes de France. Et dans le monde, il y avait une personne de chez Vinci qui était interviewée, je peux retrouver le nom si besoin, mais c'est 95% des routes à l'échelle mondiale qui sont construites en bitume. Et en béton de ciment, c'est les autoroutes généralement, les routes avec vraiment un très très fort trafic. Et quand je dis les chaussées qui sont construites en bitume ou en béton, ça va être des granulats. qui sont enrobées dans du bitume, qu'on dépose. On dépose différentes couches, elles sont collées entre elles avec du bitume plus ou moins pur, des émulsions, on rajoute des choses, etc. Et ça, ça construit la route.
Speaker #1
Et du coup, quels sont les contributeurs majeurs ? Ce sont plus les chaussées bitumées ou les chaussées construites en béton ?
Speaker #2
Alors, je n'ai pas regardé cette distinction-là. Je pense qu'à surface équivalente et à service rendu équivalent, le ciment a, en tout cas sur l'indicateur de changement climatique, sur les émissions de carbone équivalentes, une chaussée en béton aura certainement plus d'impact. Ça serait à vérifier parce qu'il y a peut-être moins besoin d'entretien, mais en tout cas, par rapport à, si on regarde pour les chaussées en bitume, ce que j'ai moi plus regardé, le contributeur majoritaire au moment de la construction, Et ensuite, au moment de l'entretien, c'est vraiment la production de bitume. Et c'est notamment la phase d'entretien qui va être prépondérante parce que très rapidement, elle dépasse les impacts de la phase de construction juste de la chaussée parce qu'on vient tout le temps enlever de la matière, en remettre avec du bitume. Et comme c'est le bitume qui vient générer la majeure partie des impacts, cette phase-là contribue énormément, majoritairement.
Speaker #1
Est-ce que tu as regardé quelles alternatives possibles il existait ?
Speaker #2
Oui. Il existe plusieurs choses. Je disais à l'instant que c'est le bitume qui est le principal contributeur, mais ce bitume, pour le mettre en œuvre avec les granulats, il faut le chauffer. Donc un autre contributeur, ça va être le gaz ou l'énergie qui est nécessaire à chauffer ces enrobés. Si on voulait réduire massivement les impacts environnementaux liés à la construction et à l'entretien des chaussées, il faut chercher à réduire les températures de production, parce que si on chauffe moins, on consomme moins de gaz. ou d'électricité. Chercher à réduire les distances de transport entre le chantier et l'usine où on produit ces enrobés, ça va compter aussi. Et il y a fatalement changer le liant, donc changer le bitume, par autre chose. On peut remplacer le bitume par de la poix, c'est de la résine de pin. Alors il y a certaines zones en France où ça peut être particulièrement adapté parce qu'il peut y avoir énormément de pin à proximité. Mais j'ai fait des petits calculs pour voir si c'était réaliste à l'échelle nationale. Et en prenant la production annuelle de pins et en essayant de produire du bitume que pour la réfection des chaussées chaque année, il faudrait qu'on prenne le stock de pins des dix dernières années pour avoir suffisamment de bitume pour une seule année, pour pouvoir construire et entretenir les chaussées. Donc c'est absolument pas soutenable. Et ça sous-entendrait qu'on ne prend la production de résineux uniquement pour faire des routes. Tout le reste qu'on faisait avec, le papier, etc. Donc ça veut dire que pendant 10 ans, le bois ne sert qu'à produire de la poids. Donc c'est peut-être exploitable, mais à petite échelle, dans des zones locales, etc. Ensuite, il y a la question de peut-être remplacer ça par du plastique ou des liants comme ça. Mais ça, je n'ai pas regardé dans le détail, je ne sais pas, mais c'est peut-être une option. Ou moins entretenir, moins refaire, avoir des voitures plus légères.
Speaker #1
À voir plus tard, du coup. Maintenant, on va passer au cas des arbres que tu as également étudiés. Planter des arbres en ville, c'est souvent présenté comme la solution pour faire face aux effets de la pollution et le réchauffement climatique. Mais pourquoi est-ce que tu as choisi de te concentrer sur les arbres urbains en ville pour représenter les espaces verts ? Et comment est-ce que tu as procédé ?
Speaker #2
Alors une fois qu'on sort des chaussées, si on regarde les taux d'emprise surfaciques par type à Paris, le bâti au global c'est 58% de l'espace, 10% de l'espace c'est les trottoirs, 13% c'est les chaussées et 18% c'est les espaces verts. Donc une fois qu'on a regardé les chaussées, Je le disais en introduction, il faudrait regarder les trottoirs aussi. Ce n'est pas quelque chose que j'ai regardé, mais les trottoirs, c'est généralement construit de manière très proche à ce qu'on fait pour les chaussées. Donc on pourrait se baser sur mon modèle de chaussée pour évaluer les impacts environnementaux des trottoirs. En tout cas, on pourrait construire sur ce que j'ai fait pour aller dans cette direction. Mais si on regarde les espaces verts, qui est le deuxième plus gros en termes de surface, élément dans les espaces extérieurs, on a les espaces verts. Et dans ces espaces verts, on attend de leur part énormément de services écosystémiques. On attend que ça réduise les îlots de chaleur urbains. On attend que ça amène des endroits pour les personnes pour pouvoir se balader, avoir une meilleure santé mentale, etc. On attend que ça améliore la biodiversité. On attend que ça réduise le ruissellement. Enfin, tout un tas de services écosystémiques. Et ces services écosystémiques, les principaux vecteurs, ce sont les arbres. je me suis concentré sur déjà comment est-ce qu'on pourrait rendre compte de ces services écosystémiques rendus par les arbres dans les espaces extérieurs pour pouvoir les intégrer aux outils d'éco-conception à l'échelle quartier et pouvoir un petit peu objectiver, estimer ces services écosystémiques pour que des décideurs, au moment de la conception d'un projet, puissent dire, effectivement, cet espace vert, si on fait ça, si on conserve ces arbres ou pas, qu'est-ce que ça implique, etc.
Speaker #1
Dans un contexte d'étalement urbain, comme on le voit maintenant, à priori, combien est-ce qu'il faudrait d'arbres par habitant ?
Speaker #2
En termes de nombre d'arbres par habitant, la moyenne française, c'est 0,12 arbre par habitant. C'est une moyenne française, il n'y a pas de réglementation autour de ça. Si on parle de surface d'espace vert par habitant, l'OMS, je crois qu'il recommande quelque chose comme 9 mètres carrés. Je n'ai plus exactement la surface en tête, mais ça paraît relativement faible. en tout cas Dans les projets d'aménagement urbain ou même dans les projets de bâtiment, on calcule un nombre de places de parking par habitant. Pourquoi ne pas proposer un indicateur de nombre d'arbres par habitant sur un projet ? Ça pourrait être un indicateur intéressant à proposer. Ça fait partie de ce que je propose dans mes travaux.
Speaker #1
Et comment est-ce qu'on pourrait expliquer le faible nombre d'arbres par habitant, par exemple à Paris ?
Speaker #2
Paris, c'est une des villes les plus denses au monde. Paris intra-muros. C'est 24 000 habitants du kilomètre carré. Aujourd'hui, c'est la cinquième ou sixième ville la plus dense du monde, sachant que la plus dense du monde aujourd'hui, c'est Manille, et c'est 49 000 ou 50 000 habitants au kilomètre carré. Mais ce qui est intéressant de remarquer, c'est qu'au début du 19e siècle, du 20e siècle, Paris, presque quel que soit l'arrondissement, c'est autour de 60 000 à 70 000 habitants du kilomètre carré. Donc on a des villes qui se sont énormément dédensifiées finalement, en tout cas en France, et qui se sont énormément étalées, et en s'étalant, on consomme de la surface, et on peut moins planter de végétation, on peut moins planter d'arbres, et donc de fait se réduisent la proportion d'arbres par habitant, sachant que souvent ils peuvent être vus comme une nuisance aussi par les habitants de la ville, parce que dans un arbre il y a des insectes, il y a de la biodiversité. Ça va perdre des feuilles chaque année potentiellement. Ça peut salir les gouttières, les voitures, les ceci, le cela. Il y a aussi une partie des habitants des villes qui considèrent les arbres comme des nuisances. Donc s'il y a une tempête, l'arbre tombe, on ne le replante pas.
Speaker #1
Sur quels travaux est-ce que tu t'es appuyé pour réaliser ton modèle sur les arbres urbains ?
Speaker #2
Sur beaucoup de travaux différents. Parce que pour chaque indicateur que j'ai développé, Je suis allé chercher des travaux spécifiques sur les indicateurs en question. J'ai développé, en me basant sur des travaux scientifiques établis, des indicateurs sur l'irrigation des arbres urbains, combien il faut d'eau pour arroser un arbre quand on vient de le planter. C'est une statistique qui n'est pas évidente à trouver. Je suis allé chercher les travaux d'Alexandre Jouanet, qui est le jardinier en chef. au moment où il y a les grands travaux dans Paris, on fait les promenades avec les grands boulevards, etc. Il y a les arbres, etc. Et à ce moment-là, on plante énormément d'arbres. Et donc eux, en tout cas Alexandre Jouanet, racontent dans ses mémoires combien ils utilisent d'eau pour arroser les arbres en ville à ce moment-là. Et cette statistique, elle est difficile à trouver. Elle est souvent très empirique. Et ce qui est marrant de remarquer, c'est que ce que propose Alexandre Jouanet au XIXe siècle, c'est la même chose. C'est les mêmes proportions d'eau que ce qu'on utilise aujourd'hui. Donc il y a vraiment une constance dans la quantité d'eau utilisée. C'est à peu près 50 litres d'eau par jour, jusqu'à 75 selon la méthode d'arrosage. Donc voilà, c'est vraiment cette proportion-là. Ça c'est un des indicateurs, mais je propose aussi d'évaluer la quantité d'eau de pluie qui est interceptée par la couronne des arbres pour limiter le ruissellement. de regarder aussi comment le sol, en fonction de la pente, en fonction du type de sol, est-ce que c'est un type de sol sablonneux, limonneux, etc. Mais aussi du type de couvert, le taux d'imperméabilité de la surface sur laquelle on est. Donc ça, ça va aussi permettre de mieux évaluer le ruissellement d'un espace vert ou d'un espace extérieur. Je propose aussi de regarder le stockage carbone par les arbres. On pourra y revenir, mais ça, il y a beaucoup de fausses idées quant à la capacité. des arbres à stocker le carbone et à ce que ça pourrait faire sur nos émissions à nous. Est-ce que ça pourrait les compenser ou pas ? Spoiler alert, pas du tout, mais bon. Un indicateur aussi sur la gestion des déchets verts, c'est de mieux évaluer la quantité de feuilles qui est perdue chaque année, le nombre de branches qui sont perdues chaque année, etc. Parce que ça, ça fait partie des arguments aussi pour ne pas planter des arbres. Ah, mais l'entretien, ça coûte beaucoup trop cher, il faut élaguer, etc. Bon, ça représente quoi en termes de volume ? On peut l'évaluer un petit peu plus précisément grâce à mes travaux. Intégrer aussi les masques solaires. Alors ça, les outils d'éco-conception et de STD le permettent déjà. Qu'est-ce que c'est l'ombre que porte un arbre sur un bâtiment ? Parce que fonction de la période, si c'est... En été, on a envie d'avoir de l'ombre sur son bâtiment parce qu'on va limiter les besoins de rafraîchissement, de climatisation, etc. Mais en hiver, on a envie d'avoir du soleil sur son bâtiment parce que c'est des apports solaires gratuits et donc ça chauffe gratos. Mais si on a un arbre devant chez soi, est-ce que ça marche, est-ce que ça marche pas ? Et dans les outils actuels, quand on met un arbre dans un modèle, l'arbre a une dimension fixe et il bouge pas. On regarde pendant 80 ans et l'arbre fait la même taille. On sent bien qu'un arbre devant une maison pendant 80 ans, il est vivant, il va changer de forme, il va peut-être mourir. Donc tous mes indicateurs, ils intègrent ce qu'on appelle les équations allométriques. Vous connaissez tous les équations allométriques, c'est les courbes de croissance que vous avez dans votre carnet de santé, qui à âge défini vous dit, à priori vous devriez peser ou faire telle taille. Il y a la même chose pour les arbres, on sait qu'à tel âge, on peut avoir... la dimension, la hauteur, la taille du tronc, la couronne, etc. Donc moi, je me sers de ces équations allométriques dans tous mes modèles, dans tous mes indicateurs, pour pouvoir, lorsqu'on fait l'analyse de cycle de vie des projets, ou qu'on veut évaluer l'impact des arbres en termes de masques solaires sur un bâtiment, se dire au cours du temps, tiens, mon arbre, il grandit, et donc il va avoir de plus en plus d'impact, de plus en plus de service, etc. Donc ça, c'était les masques solaires. mais derrière je propose encore trois grands indicateurs, on va dire. Plutôt que de parler de réduction de l'îlot de chaleur urbain, je parle plutôt de surface extérieure ombragée en été. Parce que l'hypothèse que je fais, parce qu'à force de discussions avec d'autres personnes, avec Julien Cravero notamment, que vous avez interviewé, je pense, et quand on lit des papiers aussi, ce dont on se rend compte, c'est que les arbres, la température qui permettent de réduire en eux-mêmes, souvent... C'est dans un intervalle d'incertitude où on peut difficilement dire que l'arbre en lui-même va vraiment réduire la température dans une zone. Par contre, ce qu'il y a de sûr, c'est qu'un arbre produit de l'ombre. Et que quand on est à l'ombre, on est quand même plus confortable qu'en plein soleil au même moment. Donc, en plus, les modèles qui permettent d'évaluer... des réductions de température via les arbres et l'eau de chaleur etc. Il se base sur l'évapotranspiration, c'est le fait que les arbres transpirent parce qu'ils ont de l'eau donc ils transpirent et donc cette transpiration fonctionnerait comme une sorte de climatiseur, ce qui n'est pas du tout le cas et donc ça ferait baisser la température. Or, en été, si on est au moment d'une vague de chaleur, il y a toutes les chances que l'arbre soit en phase de stress hydrique. il n'a pas d'eau à disposition, ou alors s'il a de l'eau, il se la garde pour plus tard, donc il ferme ses stomates, qui sont ces petits ports par lesquels il évapotranspire, et plus d'évapotranspiration, donc plus de potentiel de rafraîchissement. Donc je préfère me limiter, et c'est beaucoup plus simple en première approche et en phase de programmation, de parler de surface ombragée extérieure au moment où on souhaite regarder ça. Moi je propose au solstice d'été, mais on pourrait regarder au 31 juillet, au 31 août, peu importe. Il y a un indicateur de biodiversité que je propose aussi, mais qui est vraiment tout simple. Je regarde la richesse spécifique et la richesse totale. La richesse totale, c'est juste le nombre d'arbres qu'on plante sur un espace, on les compte. La richesse spécifique, c'est de regarder le type d'espèce qu'il y a. Donc si je plante 100 platanes, j'ai une richesse totale de 100, mais j'ai une richesse spécifique de 1. Par contre, si je plante 100 espèces différentes, j'ai une richesse de 100. et une richesse totale de 100. Donc voilà, c'est des indicateurs tout simples qui ont leurs limites, mais qui, là encore, permettent de comparer deux espaces verts entre eux pour un même projet, et qui sont exploitables dans des phases hyper amont. Et c'est des indicateurs qui, malgré tout, sont des indicateurs de base pour des méthodes d'évaluation de la biodiversité qui sont plus complexes et plus complètes. Et enfin, un dernier point qui était assez important pour moi, parce que c'est comme pour le bâtiment, vous pouvez faire... Un bâtiment ultra performant thermiquement, on met zéro fenêtre, on isole à fond. On peut faire un bâtiment très très performant, très simplement, qui ne coûte pas grand chose. Mais si on n'a pas de fenêtre, si on n'a pas de lumière à l'intérieur, si on n'a rien du tout, est-ce qu'on a vraiment envie de vivre là-dedans ? Est-ce que c'est agréable à vivre ? Et donc on a besoin aussi de prendre en compte des critères de confort, des critères qui sont peut-être plus subjectifs. Et le dernier pilier des services écosystémiques, c'est les services socioculturels. Et donc, les derniers indicateurs que je propose, ils sont dans cette veine-là. C'est plutôt des indicateurs socioculturels. Et j'ai pris les travaux d'un monsieur qui s'appelle Pukala, qui est un Finlandais qui a beaucoup travaillé sur la forêt. Et j'ai pris ce qu'il propose pour les appliquer aux espaces verts urbains. Il faudrait aller plus loin, il faudrait peut-être se poser la question de... Voir mieux comment on évalue la qualité d'un espace vert urbain, mais en tout cas, en basant sur ces travaux, on peut chercher à évaluer la qualité scénique ou la beauté d'un espace vert et sa récréativité, en fonction de la dimension des arbres, des espèces, etc. Donc ça c'est un indicateur qui va dans ce sens-là. Il y a aussi les autres indicateurs dont on parlait un peu plus tôt, de se poser la question de la surface d'espace vert par habitant. Donc là, le critère de l'OMS, c'est un espace vert d'au moins 0,5 hectare à 300 mètres ou moins de chez soi. Faire ce calcul et de voir le taux de personnes qui ont accès à cet espace vert, de calculer un nombre d'arbres par personne, des choses comme ça. Et tout !
Speaker #1
Ça fait beaucoup quand même. Aujourd'hui, tu es actuellement docteur, tu as soutenu ta thèse, félicitations. Est-ce qu'aujourd'hui, ton modèle est utilisé par des professionnels de l'urbanisme, par exemple ?
Speaker #2
Alors non, parce que ma thèse, bien qu'elle ait été soutenue, je n'ai pas encore mis la version officielle en ligne, ça arrivera fin mars. L'idée, c'est de fournir des modèles qui soient intégrables dans des outils d'éco-conception. J'ai beaucoup travaillé en m'appuyant sur Playad, mais ma thèse et les modèles que je propose, c'est des résultats par eux-mêmes. On peut tout à fait exploiter mon modèle de chaussée à part entière. On peut utiliser mon modèle... sur des arbres urbains qui s'intitulent très originalement arbres, on peut l'utiliser à part. On pourrait le brancher avec d'autres outils. On pourrait s'appuyer sur ce modèle pour l'intégrer, je parlais de UBM, UMI ou Urban Print, on pourrait s'en servir pour les intégrer dans ces outils-là, ça pose pas de problème. Et la base de données que j'ai construite sur les arbres urbains pour refaire des équations allométriques qui soient adaptées aux arbres urbains français, ça aussi c'est exploitable. Bon, elle est disponible sur GitHub, mais c'est exploitable par d'autres. Elle s'appuie sur des données Mme... qui sont issus de data.gouv.fr, qui sont mis en ligne par des communes. Et ça, c'est complètement exploitable par qui le souhaite, c'est ouvert. Mais est-ce qu'il y a déjà des pros qui s'en servent ?
Speaker #1
Je ne sais pas encore.
Speaker #2
Je ne sais pas.
Speaker #1
Donc, quelles conclusions et quelles limites retiens-tu de tes travaux et comment maintenant tu envisages la suite ? Est-ce que tu vas poursuivre dans la recherche ?
Speaker #2
Conclusion et limites, c'est toujours difficile. Ce que je disais à l'instant, c'est que déjà, il y a trois grands chapitres dans cette thèse qui proposent des résultats par eux-mêmes, des modèles qui sont exploitables directement. Les limites, je ne regarde pas tout ce qui se passe dans les espaces extérieurs. Je ne regarde pas notamment les trottoirs, ça serait intéressant à regarder, ou les réseaux enterrés, ce genre de choses. Pour ce qui est des services écosystémiques des arbres urbains, je ne regarde pas tout non plus. Il y a des choses qui seraient intéressantes à regarder, par exemple la filtration des particules fines par les feuilles. Ça serait intéressant à regarder également. La réduction du bruit que peuvent fournir les arbres aussi. Se poser la question de où sont les zones les plus intéressantes pour planter des arbres, pour créer des trames vertes ou bleues, qui sont des axes dans lesquels on va planter beaucoup d'arbres, de la végétation, etc. pour que les animaux, la biodiversité, puissent se déplacer plus facilement selon ces axes. Et ces trames vertes, ça favorise énormément. la biodiversité, se poser la question où est-ce que ça serait le plus intéressant de les planter. Il y a pas mal de choses qui pourraient être faites en poursuivant dans cette direction-là, pour étoffer les modèles ou pour faire des analyses de sensibilité, pour savoir vraiment quels sont les paramètres les plus importants. Même si là, dans les travaux, j'ai déjà bien montré que l'âge des arbres, c'était un paramètre, un critère clé. C'est-à-dire que plus les arbres sont anciens, plus ils fournissent des services écosystémiques grands. Donc on a vraiment intérêt à conserver les arbres dès lors qu'ils sont sur une parcelle quand on veut construire, ou en tout cas à chercher à les conserver, c'est vraiment essentiel. Sur les chaussées, oui il y a cette question des trottoirs, on l'évoquait un peu plus tôt, mais comment est-ce qu'on peut concevoir des chaussées qui n'utilisent peut-être pas de bitume ou d'autres liants ? Comment est-ce qu'on peut améliorer la phase de maintenance des chaussées, faire du recyclage en place ? C'est-à-dire déconstruire la chaussée, insérer directement un liant dans la machine et redéposer en place. Il y a des sociétés qui savent déjà le faire, mais c'est vraiment ce qu'il faut faire. Et donc il faudrait poursuivre dans cette direction-là.
Speaker #1
Est-ce que tu envisages de poursuivre dans la recherche ?
Speaker #2
Tout à fait. Pour l'instant, je suis ATER, prof par intérim à l'IUT de génie civil et de construction durable de Bordeaux. Et par la suite, je vais faire un post-doctorat au laboratoire Treffle. C'est expérimental cette fois-ci, je suis content, ça me sort un peu de derrière les écrans, mais pour caractériser une paroi en structure bois et remplissage paille. Je poursuis dans la recherche, je suis content d'aller dans cette direction-là et on verra de quoi 2027 sera fait.
Speaker #1
Très bien, merci beaucoup Alexandre. Nous arrivons déjà à la fin de ce podcast. Quant à moi, je vous retrouve le mois prochain pour un nouvel épisode du podcast à la rencontre des doctorants à retrouver sur la revue numérique de l'École nationale des ponts et chaussées.

Description

Hébergé par Ausha. Visitez ausha.co/politique-de-confidentialite pour plus d'informations.

Transcription

Speaker #0
Bienvenue sur le podcast à la rencontre des doctorants, podcast qui laisse la parole aux doctorantes et doctorants de l'École nationale des ponts et chaussées.
Speaker #1
Bonjour à toutes et à tous et bienvenue dans ce nouvel épisode. Aujourd'hui, nous explorons un sujet encore peu mis en avant dans la conception de nos villes, l'éco-conception de leur espace extérieur public. En octobre 2025, Ingenius, la revue numérique de l'École nationale des ponts et chaussées, lui consacrait un double dossier intitulé Éco-construire demain, repenser les pratiques et les méthodes. Pour en parler, nous avons le plaisir d'accueillir Alexandre Mielnicek, qui effectue son doctorat entre le laboratoire Navier, au sein de l'équipe MSA, Matériaux et structures architecturées, spécialisé dans les questions autour de l'analyse du cycle de vie, et le LASTIG, l'un des laboratoires de l'IGN, l'Institut national de l'information géographique et forestière. Sa thèse, intitulée Amélioration de la prise en compte des espaces extérieurs, dans les outils d'éco-conception des projets urbains, propose de nouvelles méthodes d'évaluation de l'impact environnemental de ces espaces pour améliorer la qualité de vie en ville. Bonjour Alexandre.
Speaker #2
Bonjour Malia et puis bonjour à tous vos auditeurs.
Speaker #1
Pour commencer, j'aimerais que tu nous parles de ton parcours. As-tu toujours eu l'envie de travailler sur les routes et l'urbanisme ? Et également, comment est venu ton intérêt pour ces thématiques et comment l'idée de réaliser une thèse est-elle née ?
Speaker #2
Alors oui, la genèse de tout ça. Est-ce que j'ai toujours eu envie de travailler sur les chaussées et les espaces extérieurs ? Je ne sais pas. En tout cas, effectivement, petit, je me souviens avoir construit des villes au fond de la classe quand j'étais en CP ou même avant, à tel point que le prof avait fait venir ma mère en cours pour montrer tout ce que j'avais construit au fond de la classe parce qu'il m'avait laissé bricoler.
Speaker #1
Et tu bricolais tout seul
Speaker #2
Je ne sais pas, il était content que je décore la classe, je ne sais pas. En tout cas, il y avait un attrait pour la ville. Mais au-delà de ça, parce que bon, faire des trucs quand on est petit, c'est une chose, mais est-ce que ça se traduit concrètement par la suite, c'est autre chose. Moi, j'ai fait la fac à l'origine, à Toulouse, un truc orienté éco-conception du bâtiment qui s'appelait Génie de l'habitat à l'époque, mais qui a changé de nom entre-temps. Et j'avais fait un stage de fin d'année en recherche. Par la suite, j'ai travaillé dans l'industrie, on va dire. Mais ce stage en recherche m'avait planté, on va dire, la graine déjà. Et finalement, plusieurs années plus tard, j'avais repensé à la recherche, je ne m'étais pas lancé. Et finalement, dix ans plus tard quasiment, cette idée était toujours là et ça s'est concrétisé grâce à l'école des ponts et à l'IGN.
Speaker #1
Donc entre-temps, tu as travaillé dix ans. Est-ce que tu peux nous dire où est-ce que tu as travaillé ?
Speaker #2
Alors, j'ai commencé par une entreprise néerlandaise qui voulait s'implanter en France, qui était un éditeur de logiciels. Ensuite, j'ai travaillé grâce à cette expérience dans cette entreprise où j'ai commencé à mettre les mains dans la maquette numérique, BIM, etc. J'ai travaillé pour les aéroports de Paris, ce qui m'a donné une grosse expérience sur le travail collaboratif, les grands projets, etc. Et par la suite, on a monté une société qui était orientée autour des services BIM, etc. A la fois pour les fluides, plomberie, électricité, pour les archives.
Speaker #1
Est-ce que juste avant d'entrer dans le cœur du sujet, tu peux nous expliquer rapidement ce que BIM veut dire ?
Speaker #2
Building Information Model, cela maquette numérique du bâtiment et tout le processus de conception qui va autour, tout ce qu'on peut mettre derrière ce gros acronyme qui regroupe énormément de choses et peut-être trop de choses.
Speaker #1
Comment est-ce que tu définirais l'éco-conception qui est appliquée à la ville ? Et également, pourquoi est-ce que c'est important de prendre en compte les espaces extérieurs, tels que les chaussées et les espaces verts, quand on conçoit ? Un quartier, une ville,
Speaker #2
etc. Éco-concevoir, c'est chercher à réduire les pressions environnementales de ce qu'on conçoit sur toutes les étapes du cycle de vie. Donc de la phase de construction, de production des matières premières jusqu'à la phase de destruction ou recyclage de ce qu'on est en train de concevoir. Donc là, en l'occurrence, d'un quartier ou de la ville. Et quand on fait de l'éco-conception, pour le quartier, ce qui change... par rapport à l'échelle du quartier ou même à l'échelle d'une ville, ce qui va changer par rapport à l'échelle d'un bâtiment uniquement, c'est qu'on va prendre en compte les espaces extérieurs. Et ces espaces extérieurs, aujourd'hui, dans les outils d'éco-conception, ils sont rarement bien pris en compte, rarement bien définis. Il y a pas mal d'incertitudes à ce niveau-là, de flous. Et donc l'idée de cette thèse, c'était de pouvoir mieux caractériser les impacts. les pressions de ces espaces extérieurs et moi je me suis focalisé uniquement sur les chaussées et sur les espaces verts, les arbres urbains. Mais il y aurait aussi à regarder les réseaux enterrés, les trottoirs, ce genre de choses. Il y a aussi d'autres éléments de l'espace extérieur que je n'ai pas regardé et qui seraient à regarder.
Speaker #1
Dans ta thèse, tu parles du fait que l'éco-conception des espaces extérieurs et des chaussées, c'est plutôt un sujet qui a émergé plus en Amérique du Nord et en France, plutôt que dans d'autres pays ou sur d'autres continents ?
Speaker #2
Alors, pas forcément des espaces extérieurs, c'est surtout l'urbanisme en soi. Le fait de chercher à concevoir des villes, à avoir vraiment des stratégies de conception autour de l'urbanisme, enfin autour de la ville, de ce que j'ai vu, ce sujet de l'éco-conception à l'échelle quartier, etc., c'est des sujets qui sont plutôt en effet nord-américains et français. Et ça se ressent dans les outils qui existent pour faire ça, parce qu'il y en a vraiment très peu. Et il y a un outil du MIT, donc c'est Massachusetts Institute of Technology, donc c'est aux États-Unis. Il y a Playad qui est un outil développé entre autres par les mines et qui est français. Il y a Urban Print qui est avec Efficacity qui est français également. Un autre outil suisse mais qui n'est pas du tout sur les mêmes dynamiques qui s'appelle Smeo. Mais voilà, en gros, c'est à peu près les seuls qui font de l'éco-conception à l'échelle quartier en cherchant à prendre en compte aussi les espaces extérieurs et en ayant une vision un peu large, mais peut-être pas suffisamment large. de tous les éléments d'un quartier.
Speaker #1
Pourquoi est-ce que l'éco-conception, par exemple, c'est à prendre en compte dans une ville aussi dense que Paris, par exemple ?
Speaker #2
Ça, c'est une question difficile. Ça, c'est une question difficile parce que, bon, les villes aujourd'hui, elles font partie des éléments qui font les plus grosses pressions environnementales, notamment si on regarde les émissions de CO2 équivalentes, ça va être 70% des émissions. Parce que les villes, ça consomme énormément de matières premières, ça consomme énormément d'énergie, ça consomme aussi énormément d'espace, parce que les villes n'arrêtent pas de s'étaler, de grandir sans cesse. Et toutes ces consommations de matières premières, d'énergie, entraînent des pressions environnementales monumentales. Et donc chercher à concevoir des villes moins impactantes est du coup un enjeu majeur pour les temps à venir.
Speaker #1
Donc durant ta thèse, tu as travaillé sur un cas réel, donc celui de l'écoquartier La Vallée qui est à Châtenay-Malabry. Il est situé au sud-ouest de Paris. Et du coup, tu t'es intéressé à la fois à l'impact environnemental des chaussées, mais également à celui des espaces verts. Tout d'abord, comment est-ce que tu as pu procéder pour analyser les chaussées en utilisant le modèle que tu as créé ?
Speaker #2
Alors les chaussées, je me suis basé sur les règles de l'art de conception de la chaussée qui en outils, enfin... un manuel, on va dire, qui avait été édité en 1998 par le LCPC, donc c'était le Laboratoire des ponts, et CETRARA, qui est le catalogue des structures de routes de chaussées neuves, je crois, si le titre est exact. Je ne connais pas,
Speaker #1
donc.
Speaker #2
Mais bon, en tout cas, c'est quelque chose dans cet ordre d'idées, qui m'a permis de dimensionner des chaussées qui seraient adaptées au trafic urbain. J'ai pris une hypothèse de trafic de transports en commun, de bus, On me dit, on me tient. la fréquence de tel bus a fait tel nombre de poids lourds par an, parce que c'est les poids lourds qui sont intéressants pour dimensionner les chaussées. Et via un outil qui s'appelle Brightway, qui permet de faire des calculs d'analyse de cycle de vie, donc avec Brightway 2, et une interface utilisateur qui s'appelle Activity Browser, qui permet d'utiliser cette bibliothèque, mais via une interface utilisateur, donc c'est plus facile. J'ai pu reproduire les procédés et les différentes phases de construction et d'entretien d'une chaussée urbaine pour essayer d'évaluer les impacts environnementaux des dites chaussées.
Speaker #1
Est-ce que tu peux nous dire de quoi est constituée une chaussée ?
Speaker #2
Alors, ça dépend. Il y a plein de différents types de chaussées. En gros, il va y avoir deux grands types de chaussées. Soit les chaussées qui sont faites à base de bitume, on va dire. Soit les chaussées qui sont faites avec du ciment, avec du béton de ciment. Mais 99% des routes... en France sont construites avec du bitume. C'est les statistiques qu'on peut déduire à partir de routes de France. Et dans le monde, il y avait une personne de chez Vinci qui était interviewée, je peux retrouver le nom si besoin, mais c'est 95% des routes à l'échelle mondiale qui sont construites en bitume. Et en béton de ciment, c'est les autoroutes généralement, les routes avec vraiment un très très fort trafic. Et quand je dis les chaussées qui sont construites en bitume ou en béton, ça va être des granulats. qui sont enrobées dans du bitume, qu'on dépose. On dépose différentes couches, elles sont collées entre elles avec du bitume plus ou moins pur, des émulsions, on rajoute des choses, etc. Et ça, ça construit la route.
Speaker #1
Et du coup, quels sont les contributeurs majeurs ? Ce sont plus les chaussées bitumées ou les chaussées construites en béton ?
Speaker #2
Alors, je n'ai pas regardé cette distinction-là. Je pense qu'à surface équivalente et à service rendu équivalent, le ciment a, en tout cas sur l'indicateur de changement climatique, sur les émissions de carbone équivalentes, une chaussée en béton aura certainement plus d'impact. Ça serait à vérifier parce qu'il y a peut-être moins besoin d'entretien, mais en tout cas, par rapport à, si on regarde pour les chaussées en bitume, ce que j'ai moi plus regardé, le contributeur majoritaire au moment de la construction, Et ensuite, au moment de l'entretien, c'est vraiment la production de bitume. Et c'est notamment la phase d'entretien qui va être prépondérante parce que très rapidement, elle dépasse les impacts de la phase de construction juste de la chaussée parce qu'on vient tout le temps enlever de la matière, en remettre avec du bitume. Et comme c'est le bitume qui vient générer la majeure partie des impacts, cette phase-là contribue énormément, majoritairement.
Speaker #1
Est-ce que tu as regardé quelles alternatives possibles il existait ?
Speaker #2
Oui. Il existe plusieurs choses. Je disais à l'instant que c'est le bitume qui est le principal contributeur, mais ce bitume, pour le mettre en œuvre avec les granulats, il faut le chauffer. Donc un autre contributeur, ça va être le gaz ou l'énergie qui est nécessaire à chauffer ces enrobés. Si on voulait réduire massivement les impacts environnementaux liés à la construction et à l'entretien des chaussées, il faut chercher à réduire les températures de production, parce que si on chauffe moins, on consomme moins de gaz. ou d'électricité. Chercher à réduire les distances de transport entre le chantier et l'usine où on produit ces enrobés, ça va compter aussi. Et il y a fatalement changer le liant, donc changer le bitume, par autre chose. On peut remplacer le bitume par de la poix, c'est de la résine de pin. Alors il y a certaines zones en France où ça peut être particulièrement adapté parce qu'il peut y avoir énormément de pin à proximité. Mais j'ai fait des petits calculs pour voir si c'était réaliste à l'échelle nationale. Et en prenant la production annuelle de pins et en essayant de produire du bitume que pour la réfection des chaussées chaque année, il faudrait qu'on prenne le stock de pins des dix dernières années pour avoir suffisamment de bitume pour une seule année, pour pouvoir construire et entretenir les chaussées. Donc c'est absolument pas soutenable. Et ça sous-entendrait qu'on ne prend la production de résineux uniquement pour faire des routes. Tout le reste qu'on faisait avec, le papier, etc. Donc ça veut dire que pendant 10 ans, le bois ne sert qu'à produire de la poids. Donc c'est peut-être exploitable, mais à petite échelle, dans des zones locales, etc. Ensuite, il y a la question de peut-être remplacer ça par du plastique ou des liants comme ça. Mais ça, je n'ai pas regardé dans le détail, je ne sais pas, mais c'est peut-être une option. Ou moins entretenir, moins refaire, avoir des voitures plus légères.
Speaker #1
À voir plus tard, du coup. Maintenant, on va passer au cas des arbres que tu as également étudiés. Planter des arbres en ville, c'est souvent présenté comme la solution pour faire face aux effets de la pollution et le réchauffement climatique. Mais pourquoi est-ce que tu as choisi de te concentrer sur les arbres urbains en ville pour représenter les espaces verts ? Et comment est-ce que tu as procédé ?
Speaker #2
Alors une fois qu'on sort des chaussées, si on regarde les taux d'emprise surfaciques par type à Paris, le bâti au global c'est 58% de l'espace, 10% de l'espace c'est les trottoirs, 13% c'est les chaussées et 18% c'est les espaces verts. Donc une fois qu'on a regardé les chaussées, Je le disais en introduction, il faudrait regarder les trottoirs aussi. Ce n'est pas quelque chose que j'ai regardé, mais les trottoirs, c'est généralement construit de manière très proche à ce qu'on fait pour les chaussées. Donc on pourrait se baser sur mon modèle de chaussée pour évaluer les impacts environnementaux des trottoirs. En tout cas, on pourrait construire sur ce que j'ai fait pour aller dans cette direction. Mais si on regarde les espaces verts, qui est le deuxième plus gros en termes de surface, élément dans les espaces extérieurs, on a les espaces verts. Et dans ces espaces verts, on attend de leur part énormément de services écosystémiques. On attend que ça réduise les îlots de chaleur urbains. On attend que ça amène des endroits pour les personnes pour pouvoir se balader, avoir une meilleure santé mentale, etc. On attend que ça améliore la biodiversité. On attend que ça réduise le ruissellement. Enfin, tout un tas de services écosystémiques. Et ces services écosystémiques, les principaux vecteurs, ce sont les arbres. je me suis concentré sur déjà comment est-ce qu'on pourrait rendre compte de ces services écosystémiques rendus par les arbres dans les espaces extérieurs pour pouvoir les intégrer aux outils d'éco-conception à l'échelle quartier et pouvoir un petit peu objectiver, estimer ces services écosystémiques pour que des décideurs, au moment de la conception d'un projet, puissent dire, effectivement, cet espace vert, si on fait ça, si on conserve ces arbres ou pas, qu'est-ce que ça implique, etc.
Speaker #1
Dans un contexte d'étalement urbain, comme on le voit maintenant, à priori, combien est-ce qu'il faudrait d'arbres par habitant ?
Speaker #2
En termes de nombre d'arbres par habitant, la moyenne française, c'est 0,12 arbre par habitant. C'est une moyenne française, il n'y a pas de réglementation autour de ça. Si on parle de surface d'espace vert par habitant, l'OMS, je crois qu'il recommande quelque chose comme 9 mètres carrés. Je n'ai plus exactement la surface en tête, mais ça paraît relativement faible. en tout cas Dans les projets d'aménagement urbain ou même dans les projets de bâtiment, on calcule un nombre de places de parking par habitant. Pourquoi ne pas proposer un indicateur de nombre d'arbres par habitant sur un projet ? Ça pourrait être un indicateur intéressant à proposer. Ça fait partie de ce que je propose dans mes travaux.
Speaker #1
Et comment est-ce qu'on pourrait expliquer le faible nombre d'arbres par habitant, par exemple à Paris ?
Speaker #2
Paris, c'est une des villes les plus denses au monde. Paris intra-muros. C'est 24 000 habitants du kilomètre carré. Aujourd'hui, c'est la cinquième ou sixième ville la plus dense du monde, sachant que la plus dense du monde aujourd'hui, c'est Manille, et c'est 49 000 ou 50 000 habitants au kilomètre carré. Mais ce qui est intéressant de remarquer, c'est qu'au début du 19e siècle, du 20e siècle, Paris, presque quel que soit l'arrondissement, c'est autour de 60 000 à 70 000 habitants du kilomètre carré. Donc on a des villes qui se sont énormément dédensifiées finalement, en tout cas en France, et qui se sont énormément étalées, et en s'étalant, on consomme de la surface, et on peut moins planter de végétation, on peut moins planter d'arbres, et donc de fait se réduisent la proportion d'arbres par habitant, sachant que souvent ils peuvent être vus comme une nuisance aussi par les habitants de la ville, parce que dans un arbre il y a des insectes, il y a de la biodiversité. Ça va perdre des feuilles chaque année potentiellement. Ça peut salir les gouttières, les voitures, les ceci, le cela. Il y a aussi une partie des habitants des villes qui considèrent les arbres comme des nuisances. Donc s'il y a une tempête, l'arbre tombe, on ne le replante pas.
Speaker #1
Sur quels travaux est-ce que tu t'es appuyé pour réaliser ton modèle sur les arbres urbains ?
Speaker #2
Sur beaucoup de travaux différents. Parce que pour chaque indicateur que j'ai développé, Je suis allé chercher des travaux spécifiques sur les indicateurs en question. J'ai développé, en me basant sur des travaux scientifiques établis, des indicateurs sur l'irrigation des arbres urbains, combien il faut d'eau pour arroser un arbre quand on vient de le planter. C'est une statistique qui n'est pas évidente à trouver. Je suis allé chercher les travaux d'Alexandre Jouanet, qui est le jardinier en chef. au moment où il y a les grands travaux dans Paris, on fait les promenades avec les grands boulevards, etc. Il y a les arbres, etc. Et à ce moment-là, on plante énormément d'arbres. Et donc eux, en tout cas Alexandre Jouanet, racontent dans ses mémoires combien ils utilisent d'eau pour arroser les arbres en ville à ce moment-là. Et cette statistique, elle est difficile à trouver. Elle est souvent très empirique. Et ce qui est marrant de remarquer, c'est que ce que propose Alexandre Jouanet au XIXe siècle, c'est la même chose. C'est les mêmes proportions d'eau que ce qu'on utilise aujourd'hui. Donc il y a vraiment une constance dans la quantité d'eau utilisée. C'est à peu près 50 litres d'eau par jour, jusqu'à 75 selon la méthode d'arrosage. Donc voilà, c'est vraiment cette proportion-là. Ça c'est un des indicateurs, mais je propose aussi d'évaluer la quantité d'eau de pluie qui est interceptée par la couronne des arbres pour limiter le ruissellement. de regarder aussi comment le sol, en fonction de la pente, en fonction du type de sol, est-ce que c'est un type de sol sablonneux, limonneux, etc. Mais aussi du type de couvert, le taux d'imperméabilité de la surface sur laquelle on est. Donc ça, ça va aussi permettre de mieux évaluer le ruissellement d'un espace vert ou d'un espace extérieur. Je propose aussi de regarder le stockage carbone par les arbres. On pourra y revenir, mais ça, il y a beaucoup de fausses idées quant à la capacité. des arbres à stocker le carbone et à ce que ça pourrait faire sur nos émissions à nous. Est-ce que ça pourrait les compenser ou pas ? Spoiler alert, pas du tout, mais bon. Un indicateur aussi sur la gestion des déchets verts, c'est de mieux évaluer la quantité de feuilles qui est perdue chaque année, le nombre de branches qui sont perdues chaque année, etc. Parce que ça, ça fait partie des arguments aussi pour ne pas planter des arbres. Ah, mais l'entretien, ça coûte beaucoup trop cher, il faut élaguer, etc. Bon, ça représente quoi en termes de volume ? On peut l'évaluer un petit peu plus précisément grâce à mes travaux. Intégrer aussi les masques solaires. Alors ça, les outils d'éco-conception et de STD le permettent déjà. Qu'est-ce que c'est l'ombre que porte un arbre sur un bâtiment ? Parce que fonction de la période, si c'est... En été, on a envie d'avoir de l'ombre sur son bâtiment parce qu'on va limiter les besoins de rafraîchissement, de climatisation, etc. Mais en hiver, on a envie d'avoir du soleil sur son bâtiment parce que c'est des apports solaires gratuits et donc ça chauffe gratos. Mais si on a un arbre devant chez soi, est-ce que ça marche, est-ce que ça marche pas ? Et dans les outils actuels, quand on met un arbre dans un modèle, l'arbre a une dimension fixe et il bouge pas. On regarde pendant 80 ans et l'arbre fait la même taille. On sent bien qu'un arbre devant une maison pendant 80 ans, il est vivant, il va changer de forme, il va peut-être mourir. Donc tous mes indicateurs, ils intègrent ce qu'on appelle les équations allométriques. Vous connaissez tous les équations allométriques, c'est les courbes de croissance que vous avez dans votre carnet de santé, qui à âge défini vous dit, à priori vous devriez peser ou faire telle taille. Il y a la même chose pour les arbres, on sait qu'à tel âge, on peut avoir... la dimension, la hauteur, la taille du tronc, la couronne, etc. Donc moi, je me sers de ces équations allométriques dans tous mes modèles, dans tous mes indicateurs, pour pouvoir, lorsqu'on fait l'analyse de cycle de vie des projets, ou qu'on veut évaluer l'impact des arbres en termes de masques solaires sur un bâtiment, se dire au cours du temps, tiens, mon arbre, il grandit, et donc il va avoir de plus en plus d'impact, de plus en plus de service, etc. Donc ça, c'était les masques solaires. mais derrière je propose encore trois grands indicateurs, on va dire. Plutôt que de parler de réduction de l'îlot de chaleur urbain, je parle plutôt de surface extérieure ombragée en été. Parce que l'hypothèse que je fais, parce qu'à force de discussions avec d'autres personnes, avec Julien Cravero notamment, que vous avez interviewé, je pense, et quand on lit des papiers aussi, ce dont on se rend compte, c'est que les arbres, la température qui permettent de réduire en eux-mêmes, souvent... C'est dans un intervalle d'incertitude où on peut difficilement dire que l'arbre en lui-même va vraiment réduire la température dans une zone. Par contre, ce qu'il y a de sûr, c'est qu'un arbre produit de l'ombre. Et que quand on est à l'ombre, on est quand même plus confortable qu'en plein soleil au même moment. Donc, en plus, les modèles qui permettent d'évaluer... des réductions de température via les arbres et l'eau de chaleur etc. Il se base sur l'évapotranspiration, c'est le fait que les arbres transpirent parce qu'ils ont de l'eau donc ils transpirent et donc cette transpiration fonctionnerait comme une sorte de climatiseur, ce qui n'est pas du tout le cas et donc ça ferait baisser la température. Or, en été, si on est au moment d'une vague de chaleur, il y a toutes les chances que l'arbre soit en phase de stress hydrique. il n'a pas d'eau à disposition, ou alors s'il a de l'eau, il se la garde pour plus tard, donc il ferme ses stomates, qui sont ces petits ports par lesquels il évapotranspire, et plus d'évapotranspiration, donc plus de potentiel de rafraîchissement. Donc je préfère me limiter, et c'est beaucoup plus simple en première approche et en phase de programmation, de parler de surface ombragée extérieure au moment où on souhaite regarder ça. Moi je propose au solstice d'été, mais on pourrait regarder au 31 juillet, au 31 août, peu importe. Il y a un indicateur de biodiversité que je propose aussi, mais qui est vraiment tout simple. Je regarde la richesse spécifique et la richesse totale. La richesse totale, c'est juste le nombre d'arbres qu'on plante sur un espace, on les compte. La richesse spécifique, c'est de regarder le type d'espèce qu'il y a. Donc si je plante 100 platanes, j'ai une richesse totale de 100, mais j'ai une richesse spécifique de 1. Par contre, si je plante 100 espèces différentes, j'ai une richesse de 100. et une richesse totale de 100. Donc voilà, c'est des indicateurs tout simples qui ont leurs limites, mais qui, là encore, permettent de comparer deux espaces verts entre eux pour un même projet, et qui sont exploitables dans des phases hyper amont. Et c'est des indicateurs qui, malgré tout, sont des indicateurs de base pour des méthodes d'évaluation de la biodiversité qui sont plus complexes et plus complètes. Et enfin, un dernier point qui était assez important pour moi, parce que c'est comme pour le bâtiment, vous pouvez faire... Un bâtiment ultra performant thermiquement, on met zéro fenêtre, on isole à fond. On peut faire un bâtiment très très performant, très simplement, qui ne coûte pas grand chose. Mais si on n'a pas de fenêtre, si on n'a pas de lumière à l'intérieur, si on n'a rien du tout, est-ce qu'on a vraiment envie de vivre là-dedans ? Est-ce que c'est agréable à vivre ? Et donc on a besoin aussi de prendre en compte des critères de confort, des critères qui sont peut-être plus subjectifs. Et le dernier pilier des services écosystémiques, c'est les services socioculturels. Et donc, les derniers indicateurs que je propose, ils sont dans cette veine-là. C'est plutôt des indicateurs socioculturels. Et j'ai pris les travaux d'un monsieur qui s'appelle Pukala, qui est un Finlandais qui a beaucoup travaillé sur la forêt. Et j'ai pris ce qu'il propose pour les appliquer aux espaces verts urbains. Il faudrait aller plus loin, il faudrait peut-être se poser la question de... Voir mieux comment on évalue la qualité d'un espace vert urbain, mais en tout cas, en basant sur ces travaux, on peut chercher à évaluer la qualité scénique ou la beauté d'un espace vert et sa récréativité, en fonction de la dimension des arbres, des espèces, etc. Donc ça c'est un indicateur qui va dans ce sens-là. Il y a aussi les autres indicateurs dont on parlait un peu plus tôt, de se poser la question de la surface d'espace vert par habitant. Donc là, le critère de l'OMS, c'est un espace vert d'au moins 0,5 hectare à 300 mètres ou moins de chez soi. Faire ce calcul et de voir le taux de personnes qui ont accès à cet espace vert, de calculer un nombre d'arbres par personne, des choses comme ça. Et tout !
Speaker #1
Ça fait beaucoup quand même. Aujourd'hui, tu es actuellement docteur, tu as soutenu ta thèse, félicitations. Est-ce qu'aujourd'hui, ton modèle est utilisé par des professionnels de l'urbanisme, par exemple ?
Speaker #2
Alors non, parce que ma thèse, bien qu'elle ait été soutenue, je n'ai pas encore mis la version officielle en ligne, ça arrivera fin mars. L'idée, c'est de fournir des modèles qui soient intégrables dans des outils d'éco-conception. J'ai beaucoup travaillé en m'appuyant sur Playad, mais ma thèse et les modèles que je propose, c'est des résultats par eux-mêmes. On peut tout à fait exploiter mon modèle de chaussée à part entière. On peut utiliser mon modèle... sur des arbres urbains qui s'intitulent très originalement arbres, on peut l'utiliser à part. On pourrait le brancher avec d'autres outils. On pourrait s'appuyer sur ce modèle pour l'intégrer, je parlais de UBM, UMI ou Urban Print, on pourrait s'en servir pour les intégrer dans ces outils-là, ça pose pas de problème. Et la base de données que j'ai construite sur les arbres urbains pour refaire des équations allométriques qui soient adaptées aux arbres urbains français, ça aussi c'est exploitable. Bon, elle est disponible sur GitHub, mais c'est exploitable par d'autres. Elle s'appuie sur des données Mme... qui sont issus de data.gouv.fr, qui sont mis en ligne par des communes. Et ça, c'est complètement exploitable par qui le souhaite, c'est ouvert. Mais est-ce qu'il y a déjà des pros qui s'en servent ?
Speaker #1
Je ne sais pas encore.
Speaker #2
Je ne sais pas.
Speaker #1
Donc, quelles conclusions et quelles limites retiens-tu de tes travaux et comment maintenant tu envisages la suite ? Est-ce que tu vas poursuivre dans la recherche ?
Speaker #2
Conclusion et limites, c'est toujours difficile. Ce que je disais à l'instant, c'est que déjà, il y a trois grands chapitres dans cette thèse qui proposent des résultats par eux-mêmes, des modèles qui sont exploitables directement. Les limites, je ne regarde pas tout ce qui se passe dans les espaces extérieurs. Je ne regarde pas notamment les trottoirs, ça serait intéressant à regarder, ou les réseaux enterrés, ce genre de choses. Pour ce qui est des services écosystémiques des arbres urbains, je ne regarde pas tout non plus. Il y a des choses qui seraient intéressantes à regarder, par exemple la filtration des particules fines par les feuilles. Ça serait intéressant à regarder également. La réduction du bruit que peuvent fournir les arbres aussi. Se poser la question de où sont les zones les plus intéressantes pour planter des arbres, pour créer des trames vertes ou bleues, qui sont des axes dans lesquels on va planter beaucoup d'arbres, de la végétation, etc. pour que les animaux, la biodiversité, puissent se déplacer plus facilement selon ces axes. Et ces trames vertes, ça favorise énormément. la biodiversité, se poser la question où est-ce que ça serait le plus intéressant de les planter. Il y a pas mal de choses qui pourraient être faites en poursuivant dans cette direction-là, pour étoffer les modèles ou pour faire des analyses de sensibilité, pour savoir vraiment quels sont les paramètres les plus importants. Même si là, dans les travaux, j'ai déjà bien montré que l'âge des arbres, c'était un paramètre, un critère clé. C'est-à-dire que plus les arbres sont anciens, plus ils fournissent des services écosystémiques grands. Donc on a vraiment intérêt à conserver les arbres dès lors qu'ils sont sur une parcelle quand on veut construire, ou en tout cas à chercher à les conserver, c'est vraiment essentiel. Sur les chaussées, oui il y a cette question des trottoirs, on l'évoquait un peu plus tôt, mais comment est-ce qu'on peut concevoir des chaussées qui n'utilisent peut-être pas de bitume ou d'autres liants ? Comment est-ce qu'on peut améliorer la phase de maintenance des chaussées, faire du recyclage en place ? C'est-à-dire déconstruire la chaussée, insérer directement un liant dans la machine et redéposer en place. Il y a des sociétés qui savent déjà le faire, mais c'est vraiment ce qu'il faut faire. Et donc il faudrait poursuivre dans cette direction-là.
Speaker #1
Est-ce que tu envisages de poursuivre dans la recherche ?
Speaker #2
Tout à fait. Pour l'instant, je suis ATER, prof par intérim à l'IUT de génie civil et de construction durable de Bordeaux. Et par la suite, je vais faire un post-doctorat au laboratoire Treffle. C'est expérimental cette fois-ci, je suis content, ça me sort un peu de derrière les écrans, mais pour caractériser une paroi en structure bois et remplissage paille. Je poursuis dans la recherche, je suis content d'aller dans cette direction-là et on verra de quoi 2027 sera fait.
Speaker #1
Très bien, merci beaucoup Alexandre. Nous arrivons déjà à la fin de ce podcast. Quant à moi, je vous retrouve le mois prochain pour un nouvel épisode du podcast à la rencontre des doctorants à retrouver sur la revue numérique de l'École nationale des ponts et chaussées.

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