DIVD : ces 21 lieux où se construit la smart city à la française

©Studio Odile Decq/Eiffage

Connectée, durable, mais aussi inclusive, la ville de demain s’invente, chaque jour, sur le terrain. Et tout particulièrement dans les 21 démonstrateurs industriels de la ville durable, où l’Etat, les collectivités et les entreprises privées expérimentent les solutions les plus innovantes. Pour que la « smart city » à la française devienne aussi un véritable produit d’exportation.

A quoi ressemblera la ville de demain ? Sera-t-elle circulaire, comme Sevran (Seine Saint-Denis), pour que les grands chantiers, au lieu de produire des déchets coûteux à traiter, permettent l’invention de matériaux nouveaux et durables ? Réversible, comme la Plaine Saint Denis, où l’on imagine des procédés constructifs capables d’anticiper sur les évolutions de la société et du travail ?  Frugale, comme l’ile Folien à Valenciennes (Nord), où l’on construit des réseaux énergétiques innovants ? Inclusive comme Lyon, où l’on met sur pied un service de santé d’un genre nouveau ? Résiliente, comme Marie Galante (Guadeloupe), où l’on vise une plus grande autonomie énergétique et alimentaire, mais aussi une plus grande activité locale ? Sans nul doute, la ville de demain ne sera pas unique, mais polymorphe, résiliente et adaptable.

Identifier les verrous

Marie-Galante (Guadeloupe) ambitionne d’augmenter son autonomie énergétique grâce aux énergies renouvelables. ©Communauté de communes de Marie-Galante

D’ores et déjà, ces nouvelles formes urbaines s’expérimentent partout en France.  Tel est l’objet des 21 démonstrateurs industriels de la ville durable, -de leur petit nom DIVD- labellisés par l’Etat en 2015 et 2017. Leur mission :  permettre à des industriels de concrétiser, sur un territoire, leur savoir-faire en matière d’innovation urbaine, en concertation étroite avec les collectivités locales et les habitants. Pour, in fine, être capable de répliquer les solutions les plus convaincantes, en France et à l’étranger. Car il ne s’agit pas simplement de maîtriser des technologies : « la démarche permet d’identifier les verrous, sociaux, économiques, réglementaires, ou de gouvernance, auxquels se heurte parfois l’innovation », explique Hélène Peskine, secrétaire permanente du PUCA (plan urbanisme construction architecture), en charge des démonstrateurs pour les ministères de la transition écologique et solidaire et de la cohésion des territoires. Car si les villes de demain seront, sans nul doute, plus frugales, plus connectées, et mieux bâties, elles seront, surtout, construites pour et avec les habitants.

Des villes plus frugales, accessibles à toutes les bourses

Construire des logements passifs et des quartiers autonomes en énergie ?  Le défi n’est plus aujourd’hui technique. « Mais construire sans surcoût et garantir des factures énergétiques significativement moindres aux habitants : c’est encore un challenge ». A Carquefou (Loire Atlantique), Hughes Delplanque, responsable pôle énergie-environnement de Loire Atlantique Développement partage ses préoccupations avec de nombreux DIVD.

A Carquefou (Loire-Atlantique), la plus grosse opération de construction de logements passifs en France est prévue. ©La Sela

Plus de 60% d’entre eux comportent un volet énergétique ! Avec, toujours, la recherche d’une efficacité énergétique accessible à toutes les bourses. Mais comment procéder ? Les initiatives sont très diverses. Dans la cité-jardin de l’Escalette, à Mouvaux (Nord), l’ambition est de compenser les coûts de la rénovation énergétique de 280 logements en densifiant le quartier et en produisant localement un peu d’énergies renouvelables. A Carquefou, l’aménageur construit 320 logements collectifs particulièrement frugaux, et équipés de toits photovoltaïques. A Eureka, dans le quartier de Confluence à Lyon, l’on a déjà installé des toits photovoltaïques sur un immeuble et une centrale au colza, qui alimentent trois bâtiments. A l’île Folien, à Valenciennes, l’on ambitionne, entre autres, d’utiliser le débit de l’écluse toute proche pour assurer l’autonomie de 180 logements.  

Des énergies pour tous les goûts

A Emul, le démonstrateur marseillais, c’est la chaleur de l’eau de mer qui alimente une boucle d’eau tempérée, utilisable tant pour fabriquer du froid que du chaud. Le même principe est repris à Saclay, et à Cordees (Paris Batignolles) mais par pompage sur la nappe de l’Albien. Descartes 21, à Champs sur Marne (Val de Marne), les imitera, mais teste déjà les radiateurs numériques, où la chaleur des serveurs est utilisée dans les bâtiments. La station de Chamrousse (Isère) veut associer une ferme photovoltaïque à une centrale biomasse bois et à des systèmes de stockage innovants. A Marie Galante, l’on souhaite développer, notamment, l’énergie solaire. Tout comme dans la petite commune de Marmagne (Cher). Le démonstrateur Test, -qui cherche encore un partenaire local- est, sans doute, l’un des plus ambitieux technologiquement parlant :  ici l’on compte, notamment, stocker la chaleur dans les fondations des bâtiments !

A Paris-Batignolles, Cordees invente la fonction de facilitateur énergétique. ©Sergio Grazia 2015 Paris Batignolles

Réaliser ces travaux avec des surcoûts limités est le premier défi. A Carquefou, on les estime à quelques pourcents du prix total. Mais il faut ensuite s’assurer que les factures baisseront vraiment pour les habitants. A Cordees (Paris), l’on a ainsi tiré les leçons des désillusions connues par les occupants de la partie est de l’éco-quartier Paris-Batignolles : les consommations effectives se sont révélées deux à trois fois supérieures au (très bas) niveau promis. Résultat : le démonstrateur veut créer une véritable chaîne de responsabilités, de la conception des logements jusqu’à leur exploitation sur la durée, pour les promesses deviennent réalité. Ailleurs, l’on mise sur le principe, tout nouveau en France, « d’autoconsommation collective ». Le principe ?

Les smarts grids : du concept à la mise en œuvre

Jusqu’à récemment, les propriétaires d’une source de production électrique raccordée au réseau, lui revendaient l’électricité produite, et lui achetaient toute leur consommation. Désormais, la loi autorise que les consommateurs ne paient que la différence entre leur production et leur consommation. Et bénéficient ainsi du moindre coût éventuel de leur production propre, et économisent une partie des frais de transport-distribution sur les kW/h autoconsommés.  

A Lyon, Eureka Confluence traite de mobilités décarbonées, énergies renouvelables et nouveaux services connectés. ©Asylum, SPL LC, Bouygues immobilier, Aires Mateus, Atelier Vera, David Chipperfield.

Si le principe paraît simple, les règles sont encore en pleine définition. D’où l’intérêt des démonstrateurs, qui permettent de tester, sur le terrain, différentes solutions, en concertation étroite avec Enedis, le gestionnaire du réseau de distribution électrique. Localisation, dimensionnement, équipement spécifique des transformateurs, mais aussi systèmes permettant de comptabiliser, en temps réel, l’équilibre entre la production et la consommation locales : tout est à inventer et les démonstrateurs ne s’en privent pas ! A Lyon ou à Marmagne, l’on teste même l’utilisation de la blockchain, la chaine de blocs, originellement utilisée pour certifier les transactions en crypto-monnaie bitcoin, pour comptabiliser les flux entrants et sortants !

Vers des villes plus inclusives

3000 habitants en 1949, 45 000 en 2013, sans doute plus de 115 000 en 2030 : à Saint Laurent du Maroni, en Guyane, les nouveaux habitants affluent, venus du Suriname voisin, mais aussi du Brésil, ou encore de Haiti.  Mais l’immense majorité d’entre eux vivent dans des logements informels. Imaginer des systèmes constructifs et institutionnels, qui permettent à chacun de bâtir soi-même son logement, à bas coût, et légalement : tel est l’objet du Maroni Lab, le démonstrateur porté par l’établissement public foncier et d’aménagement de la Guyane à Saint Laurent du Maroni. Beaucoup de DIVD, en effet, s’attachent à rendre la ville plus inclusive. Parfois, le numérique est mis à contribution. Mais pas n’importe comment : « souvent, il renforce l’individualisme. Ici, il s’agit d’expérimenter, au contraire, des services urbains présentant un intérêt collectif », expliquait récemment Hélène Peskine.

Repenser les services de santé

A Lyon-Confluence, par exemple, l’on imagine des « tiers lieu », qui favoriseront les rencontres. Mais aussi un « espace de santé » d’un nouveau genre. Sa fonction serait, en partie, d’anticiper les besoins des résidents. Grâce, notamment, à un indicateur de bien être local, en cours de définition : le bruit, la qualité de l’air, le ressenti des habitants, pourraient le composer. En fonction de son évolution, les professionnels pourraient alerter les résidents les plus fragiles. Dans une dizaine de logements, certaines personnes âgées, volontaires, seront équipées de capteurs, qui dialogueront également avec le mobilier urbain :  il sera ainsi possible de déceler des anomalies et d’intervenir en conséquence. Qui opérera cet espace de santé ?  Comment sécuriser son avenir économique ? Quelles technologies seront nécessaires, ou malvenues ? Telles sont les réflexions en cours.

Capital Santé à Montpellier comprend une plateforme numérique de services pour faciliter la vie des habitants âgés et un pôle autonomie santé.©Archi design

A Capital Santé, le DIVD de la métropole montpellieraine, l’autonomie des personnes âgées se trouve également au cœur des préoccupations. A Castelnau-le-Lez, les résidents des immeubles Eureka, en cours de livraison, utiliseront une plate-forme numérique, myeureka : « elle leur permettra de demander l’assistance d’un plombier, d’un médecin, la livraison d’un repas ou d’un produit», explique Chantal Marion, vice-présidente de Montpellier Métropole Méditerranée. A Lattes, des produits innovants, destinés aux personnes âgées, sont développés dans le pôle autonomie-santé : des cuisines adaptées, des systèmes malins pour changer plus facilement des plafonniers, etc.

Le big data au service des citoyens

Dans le quartier Beaubrun Tarentaize, à Saint Etienne, la métropole s’est attelée à un autre type de chantier. «Grâce au big data, nous cherchons à améliorer le « reste à vivre » des ménages les moins favorisés », expliquent Jean-Pierre Bergé, adjoint au maire, et Virginie Raynaud, directrice de la mission ville durable. L’idée est d’installer, dans les foyers et immeubles, des capteurs -de consommation d’eau, d’énergie, mais aussi de places de stationnements par exemple- . Chacun pourra ainsi comprendre comment, d’un façon ludique et pédagogique, influer sur ses consommations et donc avoir des pistes concrètes pour réduire ses dépenses.  Les élus en sont bien conscients : il leur faut pour ce faire rassurer leurs administrés. « Nous travaillons avec la CNIL -commission nationale informatique et liberté- , avec des avocats, et nous avons mis sur pied une maison des projets pour discuter en toute transparence avec les habitants », expliquent-ils.

3Dexperiencity Virtual à Rennes utilise la 3D pour améliorer les services urbains. ©3DS

A Rennes, c’est la maquette 3D de la ville, développée par Dassault Systèmes, que l’on souhaite mettre au service des habitants en invitant des start-ups à proposer des services. « Par exemple, pour visualiser très finement la précarité énergétique, et ainsi mieux cibler les crédits alloués à la rénovation thermique ; suivre les péripéties des cyclistes pour mieux choisir l’implantation des stations de vélos en libre service ou d’aménagements spécifiques ; ou montrer, en 3D, les futurs projets de la ville aux habitants pour favoriser discussions et concertations », explique Gérard Le Bihan, du pôle de compétitivité Images et Réseaux, pilote de Virtual Rennes.

N’oublier ni l’emploi local, ni les services publics  

Mettre Marie-Galante en transition pour que cette île de Guadeloupe se contruise un avenir plus durable : telle est l’ambition de Maitre Maryse Coppet, pilote du démonstrateur « Marie Galante, ile durable ».  Outre un volet énergétique, un plan agricole centrée sur une agriculture vivrière, l’avocate s’est aussi battue pour que l’école Simplon, qui forme au codage informatique, s’installe. Histoire de favoriser l’entrepreneuriat local et briser la spirale de la dépendance économique.

Ne pas oublier de donner une place aux services publics dans les nouveaux quartiers :  telle est la préoccupation de Rémi Costantino, directeur de la prospective et de la stratégie à Euroméditerranée, pilote du démonstrateur Emul. « Mais les services publics n’investissent plus dans le foncier », explique-il. «  Nous devons donc inventer des lieux avec des fonctions hybrides pour assurer leur pérennité ».

Une ville servicielle

Les citadins n’aiment pas leur ville : tel est le verdict de la dernière étude menée réalisée par l’Observatoire des usages émergents de la ville[1]. Certains démonstrateurs tentent donc de réconcilier les citadins à leur cité. A Descartes 21 (Val de Marne), Bouygues Energie Services va réaliser des diagnostics de l’ambiance sonore et de la qualité de l’éclairage. Ils permettront d’engager des actions pour améliorer la situation. Plus ludique : un parcours sportif connecté va être installé pour permettre à chacun de suivre sa course, et de l’agrémenter, sur son smartphone. Avec leur téléphone, les visiteurs de Chamrousse pourront, à l’avenir, tout à la fois trouver une place pour leur voiture, acheter leur forfait de remontées mécaniques, ou dévaler les pistes en calculant leur vitesse. Entre autres.

Le futur immeuble Delta, à la Cité Descartes. ©Les Nouveaux constructeurs.

A Palaiseau, Marc Rozenblat veut donner une seconde vie aux lampadaires urbains. Grâce à la technologie du LiFi  -qui utilise la lumière pour transporter les données-, les passants du quartier Camille Claudel peuvent déjà accéder à des services de proximité, simplement en passant sous l’un des 77 luminaires équipés. « Horaires de la médiathèque, services municipaux, orientation des nouveaux arrivants, ou système d’alerte en cas de catastrophe naturelle, etc. : cela permet  de créer l’un des plus grands réseaux d’information du monde, maitrisé par les collectivités », s’enthousiasme le président de la Smart Lighting Alliance. La seconde étape, dès février, est en effet d’équiper, en première mondiale, des luminaires en lifi bidirectionnel, permettant donc également l’envoi, par l’utilisateur, de données.

Des mobilités moins carbonées

Dans le quartier Amédée Saint Germain à Bordeaux, Alstom a, pendant quelques semaines, équipé un tram en réalité augmentée pour que les passagers puissent contempler le paysage futur au fur et à mesure de leur trajet. Une innovation dont les applications -touristiques, industrielles- sont multiples. Expérimenter les nouvelles mobilités constitue un axe fort de nombreux démonstrateurs. A Eureka-Confluence, la start-up villeurbannaise Navya fait circuler depuis plus d’un an sa navette autonome, et son trajet pourrait bien s’étendre.

Les navettes autonomes électriques, ici celle de Navya, sont considérées comme l’un des moyens de décarboner les mobilités. ©Navya

A Fontainebleau, la gare s’est érigée en démonstrateur :  comment rendre plus de services tant aux voyageurs du quotidien qu’aux touristes ? Elle s’est associée au château de Fontainebleau, à l’Office National des Forêts et aux collectivités locales. « Car il est important de réfléchir tous ensemble »,  explique Jean Peynot, directeur de SNCF Gares et Connexion d’Ile de France. Une conciergerie a été ouverte, de même qu’un point de retrait des colis, mais l’idée est aussi, à terme, de faciliter l’accès aux mobilités douces, notamment vers le château ou la forêt, voire de proposer des billets de bout en bout (train, vélo, visite).

Des routes productrices d’énergie

Profiter de l’arrivée des gares du Grand Paris pour doper les mobilités non carbonées : telle est également l’ambition de Descartes 21. Déjà, le démonstrateur teste des vélos électriques en libre-service rechargés par bornes solaires, et en profite pour étudier les trajets des volontaires pour améliorer la « cyclabilité » du territoire. Prochaine étape : améliorer sa « marchabilité ». Bientôt, des navettes autonomes pourraient également rayonner à partir de la gare. Mutualiser les parkings, entre commerces, bureaux, et habitations est également en vogue : Emul à Marseille, Eureka à Lyon et  Paris Saclay y travaillent.

Le plateau de Paris Saclay se veut un réseau multiénergie exemplaire. ©EPA PARIS SACLAY ALTICLIC

L’impact n’est pas qu’environnemental : « sur l’ilôt Allar -première phase du démonstrateur Emul- cela a permis de réduire d’un tiers le nombre de places. Et comme le parking est géré en dynamique, certaines places sont louées à l’heure, ce qui réduit encore encore les coûts pour les résidents », explique Rémi Costantino. A Lyon, -comme à Descartes 21-, l’on espère également rendre les routes productrices d’énergie. L’industriel Colas pourrait construire un petit bout de route solaire dans la capitale des gaules, tandis que Descartes 21 planche sur la route de 5ème génération chère à l’IFSTTAR, le laboratoire spécialiste des transports installé sur son territoire.

Des villes plus circulaires

C’est, bien entendu, un préalable : la ville de demain sera construite de façon durable. A Bordeaux, la construction de deux tours en bois de plus de 50 m de hauteur fait partie intégrante du démonstrateur. Bordeaux se veut aussi précurseur en matière de CIM, le City Information Modelling : c’est, en quelque sorte, la version XL, élargie à la ville, du BIM (building information modelling) qui permet de réaliser des maquettes numériques des bâtiments. Avec le CSTB (centre scientifique et technique du bâtiment), le démonstrateur va bâtir en CIM des îlots entiers dans le secteur Belvédère. Il s’agit aussi de minimiser l’impact environnemental des chantiers. Tel est l’objet de la plate-forme mutualisée Noé, qui sera opérée par Keolis, Suez, Eiffage Effia, Engie Cofely. Parmi les mesures prévues : la mise à disposition d’espaces de stationnement, le déploiement de navettes électriques pour ensuite amener les personnels sur leur lieu de travail, et le lancement d’une monnaie climatique « pour que chaque acteur du chantier puisse démontrer qu’il a diminué son impact carbone », explique Nadège Daudrix, chargée de mission à Bordeaux Euratlantique.

Valorisation des déchets de chantier

RSU (Rêve de Scènes Urbaines) souhaite également déployer un système de tri des déchets de chantier sur Plaine Commune qui permette leur réelle valorisation. « Pour ce faire, il faut impliquer les industriels qui fabriquent les matériaux », explique Nelly Philipponat, chez Saint Gobain. «  Pour réutiliser du verre de déconstruction dans des usines de verre à plat, il faut le trier dès l’origine ». Sevran ambitionne de son côté de réutiliser des terres excavées par le chantier du Grand Paris Express pour les transformer en matériaux constructifs : briques compressées, panneaux d’argile et enduits. Certains de ces matériaux sont déjà utilisés, mais à petite échelle. « Le challenge est de passer à une production cadencée, et à  un process reproductible », explique Magali Castex, à Grand Paris Aménagement, pilote du projet.

 

 

 

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