Ce document a été rédigé par Thomas Herzog en 1994-95 dans le cadre de READ (Renewable Energies in Architecture and Design) de la Commission européenne. Le contenu a été discuté et la rédaction coordonnée entre les architectes européens de premier ordre qui l'ont signés.
Préambule
Environ la moitié de l'énergie consommée en Europe sert à l'alimentation des bâtiments, contre 1/4 pour les transports. Cette énergie est en majeure partie d'origine fossile non-renouvelable ; elle est exploitée au détriment des générations futures. Sa production met en oeuvre des procédés de transformation dont les émissions dégradent l'environnement. Par ailleurs, les exploitations intensives et abusives, le pillage des matières premières ainsi que le déclin mondial des surfaces agricoles conduisent à la réduction croissante des espaces naturels vitaux.
Cette situation exige un changement de cap rapide et immédiat, notamment de la part des acteurs et des institutions concernés par les projets de construction. Une prise en compte responsable de l'espace naturel et la mise en oeuvre du gisement inépuisable de l'énergie du soleil sont des conditions sine qua non pour l'aménagement du milieu naturel.
Dans ce contexte, le rôle des architectes en tant que profession responsable est d'une importance fondamentale. Ils doivent, plus que dans le passé, renforcer leur influence sur la conception et la disposition des bâtiments, en termes d’utilisation, d’usage des matériaux et composants, et également de consommation énergétique.
L'objectif de notre travail futur est donc de concevoir l'espace urbain et les constructions dans le respect des ressources en prenant en compte l'usage généralisé des énergies renouvelables - surtout de l'énergie solaire - pour mettre un terme à la tendance erronée d'aujourd'hui. La mise en oeuvre de ces exigences implique l'actualisation de l’enseignement, des systèmes d’approvisionnement énergétique, des modèles de financement et de distribution, des normes et des réglementations au vu des nouveaux objectifs.
Les concepteurs
Les architectes et ingénieurs doivent prendre en compte dans leurs les données locales, les ressources disponibles et l'usage des énergies et matériaux renouvelables. Leur rôle dans la société doit être renforcé face aux compétences des sociétés de construction qui ont leurs propres objectifs. De nouveaux modèles de conception sont à développer avec l’énergie solaire comme source de lumière et de chaleur. Les réalisations exemplaires sont alors nécessaires à la prise de conscience du public en général.
Ceci implique notamment que :
— les villes et constructions et tous leurs éléments soient comprises comme des systèmes complexes de flux de matières et d'énergies.
— l'utilisation de "l'énergie naturelle" soit planifiée globalement. La connaissance professionnelle de toutes les interdépendances fonctionnelles, techniques et architecturales, de leurs contraintes et possibles particuliers est un préalable à l'émergence d'une architecture véritablement moderne.
— l’important savoir déjà acquis et développé constamment en matière de conditions régissant le climat interne des bâtiments, de développement des technologies du solaire, de possibilités de simulation, de calcul et de mesure doit être présenté et diffusé systématiquement d'une manière synoptique, compréhensible et évolutive.
— l'éducation et la formation des architectes et ingénieurs doivent se faire à des niveaux appropriés, de manière ciblée et coordonnée, au moyen d'instruments modernes. Les écoles et la profession sont appelées à développer de telles offres de formation.
Le site du chantier
L’évaluation des contraintes locales et spécifiques en présence, de la végétation et les constructions déjà existantes, des conditions climatiques et topographiques, des gisements d'énergies naturelles dans l'espace et le temps, doit être au fondement de toute construction.
Les ressources naturelles disponibles sur place et notamment celles du soleil et du vent ainsi que la géothermie sont à prendre en compte dans la conception technique et architecturale des bâtiments.
Les différents types existants en cours de production se trouvent, en fonction de leur site, de leur géométrie, de leur mode de construction et de leur fonction, en relation avec un ensemble de contraintes locales, comme par exemple :
— les données climatiques (la latitude, l'incidence du soleil et sa variation, le spectre des températures, les directions et forces du vent, les précipitations)
— l'exposition et l'orientation des espaces libres et des reliefs (inclinaisons, formes, proportions et dimensions)
— la situation, la géométrie, les dimensions et masses des bâtiments voisins, des terrains, des surfaces d'eau et de la végétation (ombrage variable, réflexions, volumes, émissions)
— la capacité thermique du sol en présence
— les mouvements des hommes et des machines
— la culture et l'héritage architectural existant
La mise en oeuvre des constructions
Les constructions et les espaces environnants sont à concevoir de façon à minimiser les besoins en énergie pour l'éclairage, la production d’eau froide et chaude, ainsi que pour l'électricité. Pour les besoins restants, il convient de recourir, selon les critères du bilan énergétique global, aux dernières technologies d'exploitation des énergies naturelles.
Les contenus énergétiques et les cycles de vie des matières sont à prendre en compte dans le choix des matériaux, des constructions, des technologies de production et de transport, de la mise en oeuvre et du recyclage des composants.
— la préférence sera donnée aux matières premières renouvelables disponibles et aux constructions de contenu réduit en énergie primaire et "énergie grise".
— le recyclage des matériaux doit être assuré avec possibilité de réutilisation ou mise en décharge écologique.
— les constructions portantes et les enveloppes doivent être durables pour assurer une utilisation optimale des matériaux, du travail et de l'énergie afin de minimiser les besoins en recyclage. Le rapport entre l’énergie investie et sa pérennité doit être optimisée.
— les composants destinés à l'utilisation directe ou indirecte (active ou passive) de l'énergie solaire qui se prêtent bien à l'intégration dans la construction selon des critères constructifs et conceptuels, modulaires et géométriques, sont à développer davantage et à utiliser en priorité.
— des systèmes et produits nouveaux en matière d'énergie et de technologie de la construction devront pouvoir être intégrés et remplacés facilement.
La gestion du bâtiment
Du point de vue énergétique, les bâtiments se doivent d'être des systèmes complets utilisant au mieux les énergies naturelles pour leurs divers besoins. Ils sont à développer comme systèmes durables qui se prêtent, à terme, à des exploitations variables.
— En plan et en coupe, les fonctions devront être réparties pour prendre en compte des échelles de température et des zones climatiques spécifiques.
— La conception et l’exécution de la structure du bâtiment ainsi que le choix des matériauxdoivent être suffisamment souples pour permettre ultérieurement un usage différent sans nécessiter pour cela un investissement excessif en énergie et en matériaux.
— L'enveloppe, quant à elle, doit être d'une perméabilité à la lumière, la chaleur, l'air et la vue dont la variabilité contrôlable afin de pouvoir répondre aux données changeantes du climat local (écrans solaires, éclairage naturel, ombrages, protections thermiques temporaires et ventilation naturelle et variable).
— Les demandes de confort seront dans une large mesure satisfaites par la conception même de la construction, au moyen de dispositifs efficaces. Les besoins restants en chauffage, climatisation, électricité et éclairage ainsi qu'en ventilation seront couverts par des systèmes actifs basés sur l'utilisation des énergies naturelles.
L'utilisation des technologies et de l'énergie ne doit pas être disproportionnée par rapport au gain obtenu. Les besoins spécifiques de certaines catégories de bâtiment restent à évaluer et à adapter le cas échéant. Il s'agit par exemples des musées, bibliothèques et cliniques dont les contraintes climatiques sont particulières.
L'espace urbain
Les énergies renouvelables offrent la possibilité de rendre les villes plus attirantes. La mise en oeuvre des énergies renouvelables devra être portée à son maximum au sein de l'infrastructure énergétique, des transports et de la construction. Autant que possible et de manière raisonnable, il convient de respecter le tissu urbain existant et les constructions anciennes. L'usage des ressources fossiles est à réduire au strict minimum.
Il convient de développer la symbiose de la ville avec la nature. Les interventions sur l'espace public et les constructions existantes et l'impact des nouveaux bâtiments doivent être en rapport avec l'identité historique et culturelle du lieu et s'intégrer dans le paysage géographique et climatique.
Il convient de reconnaître à la ville son caractère d'organisme global et durable. Son évolution permanente quant à son usage, son apparence, ses moyens technologiques utilisés, est à gérer sans destructions brutales et dans le respect des ressources en présence. Les villes mobilisent une quantité considérable de ressources et d’énergie primaire. Leurs quartiers, leurs constructions et espaces libres, leurs infrastructures, circuits pour le transport et les services sont à imbriquer - toujours en suivant les changement et cycles de renouvellement - de mieux en mieux adapté à l’équilibre général de la nature.
Les facteurs environnementaux et bioclimatiques suivants doivent régir les structures des villes et paysages créés par l'homme:
— l’exposition au soleil (orientation des rues et des constructions, prise en compte des conditions climatiques des espaces publics)
— la topographie ( configuration du terrain, exposition, situation générale)
— la direction et l'intensité des vents ( orientation des voies, protection des espaces publics, ventilation ciblée, courants d'air froid)
— la végétation et la répartition des espaces verts (sources d’oxygène, traitement des poussières, équilibrage des températures, ombrages, écrans au vent)
— l’hydrogéologie (interface avec les systèmes d'organisation de l'eau)
La vie et le travail dans la ville, les espaces d’habitat, d’activité, de culture, de services, et de loisirs doivent être disposés selon les besoins ponctuels et sociaux. Cela constitue également un moyen de réduire les besoins de transport. Les infrastructures de production et de services pourront se compléter mutuellement; elles se prêteront mieux à un usage intensif et efficace.
Les véhicules sans moteurs à combustion et les piétons sont à privilégier dans la ville. Les transports publics sont à développer. Les espaces de stationnement doivent être réduits, tout comme l'offre en combustibles traditionnels.
Les besoins en infrastructures et transports ainsi qu'en sols peuvent être réduits par une densification raisonnable grâce à des projets nouveaux économes en consommation de territoire et permettant une densification ultérieure supplémentaire des quartiers. Des compensations écologiques sont à prévoir. Les moyens à mettre en oeuvre dans les espaces urbains doivent contribuer à l'amélioration du climat dans la ville, à une meilleure gestion des températures et de l'incidence du vent, au réchauffement ou au rafraîchissement des espaces libres.
Ont signés
Alberto Campo Baeza, Madrid E
Victor López Cotelo, Madrid E
Ralph Erskine, Stockholm S
Nicos Fintikakis, Athen GR
Norman Foster, London GB
Nicholas Grimshaw, London GB
Herman Hertzberger, Amsterdam NL
Thomas Herzog, München D
Knud Holscher, Kopenhagen DK
Michael Hopkins, London GB
Francoise Jourda, Lyon F
Uwe Kiessler, München D
Henning Larsen, Kopenhagen DK
Bengt Lundsten, Helsinki FI
David Mackay, Barcelona E
Angelo Mangiarotti, Mailand I
Manfredi Nicoletti, Rom I
Frei Otto, Leonberg D
Juhani Pallasmaa, Helsinki FI
Gustav Peichl, Wien A
Renzo Piano, Genua I
José M. de Prada Poole, Madrid E
Richard Rogers, London GB
Francesca Sartogo, Rom I
Hermann Schröder, München D
Roland Schweitzer, Paris F
Peter C. von Seidlein, Stuttgart D
Thomas Sieverts, Berlin D
Otto Steidle, München D
Alexandros N. Tombazis, Athen GR
