CADRE THÉORIQUE
Le projet de Keldur, ancré dans une approche axée sur le développement durable, cherche à réduire les effets des bouleversements environnementaux sur l’Islande. Toutefois, l’objectif est aussi de remplir ces besoins sans nuire à la qualité de vie urbaine. Selon les recherches scientifiques, cet équilibre repose sur une densité juste, une mobilité durable, l’adaptabilité des aménagements et des notions de ville régénératrice.
En quoi le développement d'un quartier axé sur les transports écologiques et une densification urbaine carboneutre contribue-t-il à renforcer la résilience climatique de la ville de Reykjavik tout en améliorant la qualité de vie des habitants?
SCHÉMA CONCEPTUEL
Schéma des concepts © Par l'équipe
Densité « juste »
et mobilité durable
Densité et mobilité sont deux concepts indissociables : Une densité plus élevée permet d'augmenter la diversité et la quantité de services offerts dans le quartier ainsi que l'efficacité des transports.
Transit-Oriented Development (TOD) + Densité
Le transit-oriented development (TOD) est une approche d'aménagement urbain visant à maximiser les espaces résidentiels, commerciaux et de loisirs à proximité des transports en commun. Il favorise une relation symbiotique entre une urbanisation dense et compacte et l'utilisation des transports publics. L'objectif est d'augmenter la fréquentation des transports en commun, de réduire l'usage des voitures particulières et de promouvoir une croissance urbaine durable.
Pour garantir un accès optimal aux transports publics de qualité, il est crucial de concentrer la densification urbaine dans un rayon accessible à pied. Réduire les distances est le moyen le plus efficace d'améliorer les transports et de diminuer les coûts associés, ce qui peut être réalisé grâce à une combinaison de densité, d'usages mixtes et d'infrastructures bien conçues. Cela permet de faciliter les déplacements vers le travail, les commerces, les écoles, les espaces verts, les services et les loisirs. Par ailleurs, densifier la ville présente de nombreux autres avantages.
Les 8 principes de TOD
© Sergio Nesmachnow, Silvina Hipogrosso
Comparaison des coûts de services
© Sustainable Prosperity Institure, 2013
Avantages de la densité
Conservation des ressources foncières :
La densification minimise l’étalement urbain, ce qui permet la préservation des milieux humides, des paysages naturels et des terres agricoles. Autrement dit, elle favorise une utilisation durable et plus efficace des sols en concentrant le développement dans des zones définies.
Services plus efficaces, variés et moins couteux :
Plus de personnes en un même endroit impliquent des services davantage efficaces et nombreux, car ils sont plus viables et économiques pour les propriétaires. La quantité et la variété font diminuer l’esprit de compétition et le coût par habitant. Il en va de même pour les infrastructures, qui sont plus rentables à entretenir.
Réduction des gaz à effet de serre :
Une ville plus dense engendre forcément une réduction de la pollution et une économie d’énergie. D’une part, la proximité des services favorise les déplacements actifs, car les distances à parcourir sont réduites. S’il est nécessaire d'aller plus loin, les transports en commun sont intéressants, car ils sont alors plus efficaces, ce qui encouragera assurément une diminution du transport individuel. D’autre part, un appartement est beaucoup moins énergivore qu’une maison individuelle. Cependant, une nuance négative est à faire : les émissions de polluants sont certes réduites, mais cela ne signifie pas que la qualité de l’air est meilleure.
Vie communautaire, santé et sécurité :
L’intensification des interactions conduit à une augmentation de la sécurité dans les espaces publics et favorise des communautés dynamiques et diversifiées. De plus, la mobilité durable et la présence d’espaces extérieurs à proximité permettent d’améliorer la santé des populations en favorisant de saines habitudes de vie.
Désavantages perçus
Congestion des paysages urbains (immeubles de grande hauteur) :
Il existe une confusion courante entre les termes « gratte-ciel » et « haute-densité », reliant de manière erronée la densité à des exemples négatifs d’immeubles de grande hauteur. Considérant la taille imposante de certains projets, les paysages urbains se sont alourdis, et ce, pas forcément au moyen d’une « belle » architecture (subjectif). Les habitations en milieu dense sont souvent perçues comme froides, déshumanisantes et gênantes, dans le sens où elles découragent le sens de la communauté.
Problèmes sociaux et surpopulation :
La densité est souvent faussement associée à des problèmes de santé ou sociaux, tels que la criminalité, l’obésité et les maladies mentales. En fait, cela est davantage lié à la pauvreté qu’à la densité qui, au contraire, aide à régler ces problèmes, en permettant de plus saines habitudes de vie (mobilité active), des services publics moins chers, une sécurité accrue (plus de « regards sur la rue ») et plus d’interactions sociales.
Menace au calme et à l’intimité :
Une densité plus élevée implique un plus grand nombre d’activités humaines et une proximité forcée, ce qui peut susciter des inquiétudes quant à la qualité de vie. La pollution sonore, le manque d’espaces verts – surtout privatifs – et l’intimité limitée peuvent affecter le bien-être des résidents et leur satisfaction à l’égard de leur environnement.
Sources : Schulhof (s.d.) + Baldea et Dumitrescu (2013)
Définition d'une densité « juste »
Les conditions pour concevoir des environnements bâtis qui améliorent la perception de la densité sont définies par Baldea et Dumitrescu comme suit :
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Trouver un juste milieu entre le besoin d’intimité et de calme ainsi que le besoin d’interaction et d’expression dans la communauté. Idéalement, les unités sont suffisamment éloignées les unes des autres et profitent toutes de leur propre espace extérieur ;
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Réduire les interactions sociales indésirables (non contrôlées), mais favoriser les interactions positives (sollicitées, dans un espace commun) en maintenant des tailles de groupes satisfaisantes ;
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Offrir des espaces extérieurs de qualités, que les membres de la communauté peuvent utiliser fréquemment sans avoir besoin de se déplacer trop loin ;
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Fournir une disponibilité, une qualité et une variété de services. Ceux-ci doivent être à proximité, surtout en ce qui concerne les installations nécessaires à la routine quotidienne, et les accès doivent être universels ;
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Fournir une disponibilité, une qualité et une variété dans les transports (mobilité durable), sans oublier les piétons et les cyclistes. Les déplacements doivent être fluides ;
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Offrir un contact visuel et physique à la nature (espaces verts accessibles). Les aménagements paysagers doivent être vastes et entretenus ;
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Présenter un haut degré de sécurité par la conception d’espaces publics ouverts, semi-privés et privés ;
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Être conçu de façon durable et écologique. Il est important d’exploiter des énergies renouvelables et d’optimiser l’efficacité énergétique du bâtiment au moyen de stratégies naturelles et/ou technologiques.
Incorporation de toutes les échelles sociales
© FOJAB + Ramböll, Crafting Keldur
Traduction du projet
Le plan municipal de Reykjavik, ainsi que le plan régional de la capitale, visent à stimuler la croissance économique de la région en mettant l'accent sur le développement des centres urbains et des zones conçues autour des transports en commun, avec le service BRT de Borgarlína comme pilier central du réseau de transport. Les zones de développement axées sur les transports en commun (TOD) se caractérisent par une densité élevée et une grande mixité, favorisant la marche et les déplacements multimodaux. Les services essentiels doivent être accessibles à pied, et la plupart des besoins quotidiens doivent pouvoir être satisfaits dans un rayon d’un kilomètre, soit environ 10 minutes de marche.
Le développement de Keldur constitue un équilibre entre densité et efficacité, avec des considérations humaines, , une conception variée et qu'un confort optimal. L’implantation des bâtiments tient compte des vues, de l’ensoleillement et de la protection des résidents. Elle favorise une utilisation judicieuse du sol tout en assurant un accès facile aux services locaux et aux transports en commun.
Distribution et formes de densité
© FOJAB + Ramböll, Crafting Keldur
Organisation des transports
© FOJAB + Ramböll, Crafting Keldur
Adaptabilité
et robustesse
Les principes d’adaptabilité et de robustesse favorisent des espaces pouvant s'adapter dans le temps et répondre à des besoins variés.. L’adaptabilité se manifeste à travers des caractéristiques telles que la capacité à répondre aux besoins des usagers, à accueillir des usages multiples, à améliorer les performances, à évoluer pour de nouveaux usages, à s’ajuster en taille et à se déplacer. Les environnements bâtis se structurent en niveaux, couches et sous-systèmes, permettant de concevoir des espaces évolutifs et durables.
Pérennité des infrastructures
Les êtres humains sont des êtres mobiles. Il fut un temps, relativement récent à l’échelle de l’évolution, où notre existence dépendait de notre capacité de mouvement et d’adaptabilité. Après quelques milliers d’années de vie plus ou moins sédentaire, il semble que l’adaptabilité redevienne une priorité dans le développement humain. Les évolutions technologiques, sociales et économiques encouragent une nouvelle forme de nomadisme fondée sur les marchés mondiaux, le web et des modes de transport rapides et abordables (Kronenburg, 2005).
L’architecture, pour être réussie, doit donc être adaptable et en constante évolution, permettant aux usagers d’adapter leur environnement à leurs besoins spécifiques. À l’échelle urbaine, les projets doivent s’adapter aux contextes bâtis, culturels et humains dans lesquels ils s’insèrent, tout en évitant de figer les fonctions qu’ils remplissent au sein de l’ensemble. Cette capacité d’adaptation transforme un espace impersonnel en un lieu significatif, un concept appuyé par le philosophe allemand Martin Heidegger, qui considère que le bâti ne crée pas un lieu, mais en permet l’existence (Heidegger, 1993). Ainsi, une architecture pleinement accomplie à l’achèvement de sa construction est une illusion, c’est l’interaction continue entre les occupants et l’espace qui génère sa véritable essence (Kronenburg, 2005).
La notion d’adaptabilité est intrinsèquement liée à la temporalité. Elle interroge la pérennité des infrastructures, en promouvant des stratégies de conception visant à prolonger leur utilité. Bentley (1985) illustre les principes de l’adaptabilité à travers le concept de robustesse. Celle-ci désigne la capacité d’un espace ou d’un lieu à s’adapter aux besoins de ses usagers et à son contexte, tout en offrant diverses possibilités d’appropriation. La robustesse privilégie une conception plus inclusive, qui permet un plus grand éventail d’usage, plutôt qu’un design spécialisé.
Caractéristiques d'adaptabilité
Pour bien comprendre, Schmidt et Austin différencie six types de caractéristiques d’une infrastructure adaptable:
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Ajustable (changement de tâche/utilisateur): Un design urbain ajustable permet à un espace de répondre aux besoins changeants des différents utilisateurs.
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Polyvalente (changement d'espace): Une architecture polyvalente peut s’adapter à divers usages en fonction de l’évolution des espaces environnants.
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Reconfigurable (changement de performance): Un bâtiment reconfigurable est capable de modifier ses fonctionnalités pour améliorer ses performances selon les besoins.
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Convertible (changement d'usage): Une structure convertible permet de transformer son usage initial pour répondre à de nouvelles exigences.
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Modulable(changement de taille): Un aménagement modulable peut évoluer en taille pour s’adapter aux contraintes ou opportunités du contexte.
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Mobile (changement de location): Une conception mobile facilite le déplacement d’un élément architectural ou urbain vers de nouveaux emplacements.
Spectre de l'adaptabilité © Schmidt & Austin, 2016
Hubs de mobilité attractifs et convertibles
© FOJAB + Ramböll, Crafting Keldur
Systèmes
Chaque environnement bâti est une combinaison de système qui requiert des acteurs différents, une durée de vie différente et un processus de design différent. Les trois systèmes de configuration d’un bâtiment consistent à classer ses éléments en niveaux (levels), couches (layers) ou sous-systèmes (subsystems), afin d’en améliorer la compréhension :
« A building is no longer a single object, but a combination of systems, each system with its own design process,
production process and lifetime.. » (Leupen, 2005)
Sous-systèmes
Couches
Niveaux
Le processus en « niveaux », orienté vers l’utilisateur, propose une personnalisation de masse tout en permettant des modifications futures dans un environnement collectif. La séparation des niveaux repose sur une coordination modulaire et une réflexion sur la durée de vie des systèmes. Le niveau supérieur (tissu urbain) établit le cadre général, dictant les grandes lignes d’aménagement, telles que les réseaux de circulation, la trame des parcelles et les connexions entre bâtiments. Il est conçu pour évoluer lentement, offrant une stabilité à long terme tout en laissant place à des ajustements progressifs. Le niveau intermédiaire (support) définit les principes de conception à long terme, liés aux structures lourdes et aux investissements durables, tandis que le niveau inférieur (infill) s’adresse aux usages à court terme, avec des éléments légers et modulables. Les choix offerts aux usagers incluent la taille, la configuration des espaces, les finitions et les équipements. Des stratégies comme les structures ouvertes, les zones intermédiaires pour services et les façades modulaires soutiennent cette approche.
Caractéristiques d'une structure ouverte
© Schmidt & Austin, 2016
Le concept des couches distingue les éléments d’un bâtiment selon leur durée de vie, afin de les concevoir séparément. Frank Duffy a introduit cette idée, en suggérant que les bâtiments devraient être évalués en termes de temporalité plutôt que de matériaux. Brand (1994) a approfondi cette notion en décrivant des couches « décalées » qui évoluent à différents rythmes : plus ces couches sont liées, plus les adaptations sont complexes et coûteuses. Les couches incluent le site (immuable), la structure (colonnes, dalles), les services (canalisations), le plan d’espace (cloisons, plafonds), les éléments mobiles (mobilier) et les systèmes .
« The appropriate number of layers, and
their relation to each other, must be decided for each project, according to its complexity, uncertainty, expected changes in use, and how the building process is organised and managed. » (Blakstad, 2001)
Les approches de conception systèmes définissent des paramètres et décomposent le bâtiment en sous-ensembles de systèmes. Historiquement, ceux-ci étaient souvent séparés en un certain nombre de couches distinctes, selon les auteurs et leurs théories. Ces couches permettaient de structurer la conception et de mieux comprendre les interactions entre les différents éléments (exemples: cloisons intérieures, enveloppe extérieure, structure, circulation verticale, plomberie, chauffage, ventilation et climatisation (CVC), éclairage, acoustique et alimentation électrique) .
Aujourd’hui, cette réflexion a évolué grâce aux logiciels paramétriques, qui utilisent des algorithmes pour contrôler des variables et créer des formes complexes, soutenues par les avancées des méthodes de conception et de fabrication assistées par ordinateur. Le Building Information Modelling (BIM) vise à coder, organiser, gérer, mettre à jour et suivre systématiquement les composants, de leur conception à leur utilisation.
Les couches types de bâtiment et leur durée de vie
© Richard Thai
Traduction du projet
La structure du cadre bâti du projet est conçue avec des dimensions et des proportions “robustes”. On fait ici référence au principe de robustesse de Bentley. Cela permet d'accueillir diverses fonctions telles que l'habitation, le commerce ou les services. Cette flexibilité intrinsèque est essentielle pour garantir son adaptabilité dans le temps. De plus, le projet souhaite impliquer divers acteurs, tels que les artistes locaux pour la conception et la “narration” des espaces publics, en créant une hiérarchie d'espaces incluant des zones de tailles variées (grandes, moyennes et petites), et en organisant des concours publics pour l'aménagement d'installations et d'espaces collectifs. L’environnement bâti est structuré en systèmes hiérarchisés, impliquant différents acteurs à chaque niveau. Cette manière de concevoir permet une réelle “existence du lieu”.
Place de la Gare, grande échelle
© FOJAB + Ramböll, Crafting Keldur
Commune de quartier, moyenne échelle
© FOJAB + Ramböll, Crafting Keldur
Noeuds urbains, petite échelle
© FOJAB + Ramböll, Crafting Keldur
Ville régénératrice
Les villes régénératrices cherchent à régénérer les écosystèmes qu'elles habitent, en intégrant des solutions écologiques à toutes les échelles urbaines. Contrairement aux concepts de développement soutenable et de résilience urbaine, où l'objectif est de préserver les ressources disponibles, la ville régénératrice génère plus de répercussions positives pour son milieu (Roggema, 2022). Elle consolide les liens entre les considérations socio-culturelles et écologiques dans le processus de design urbain (Cole, 2012).
Présentation du concept
Les villes régénératrices vont au-delà des approches traditionnelles du développement durable. Elles cherchent non seulement à réduire leur impact environnemental, mais également à régénérer les écosystèmes qu'elles habitent, en intégrant des solutions écologiques à toutes les échelles urbaines. Contrairement aux concepts de développement soutenable et de résilience urbaine, où l'objectif est de préserver les ressources disponibles pour éviter de dégrader davantage les milieux où elles se trouvent, la ville régénératrice génère plus de répercussions positives pour son milieu (Roggema, 2022). Elle offre un bilan net positif de ses retombées sur le milieu où elle est implantée, en consolidant les liens entre considérations socio-culturelles et écologiques dans le processus de design urbain (Cole, 2012).
Ce concept repose sur des principes tels que l’absorption du carbone, la création de nouveaux habitats et la formation de microclimats, permettant ainsi aux villes de devenir des contributeurs actifs à la santé de l’environnement. À travers des méthodologies intégrées, les villes régénératrices favorisent une évolution écologique et socio-culturelle qui transforme les espaces urbains en écosystèmes vivants et connectés.
Le métabolisme urbain
© H. Girardet, 2013
Conservation des écosystèmes
Présence de végétation urbaine
Représentation de l'écosystème
© Brunel V. et Al., 2023
La ville, puisant son inspiration dans la nature, qui a perfectionné des écosystèmes complexes et interconnectés, l’aménagement urbain doit s’imprégner de ces principes pour concevoir des espaces durables et résilients. Imaginons des villes où l’intégrité des métabolismes naturels s’harmonise avec l’inclusion sociale et la santé des habitants, où la solidité et la durabilité des infrastructures priment sur leur simple performance technique. Des villes où la coopération et le partage remplacent une compétition effrénée, créant ainsi des environnements plus équitables et humains. (Brunel V et al, 2010)
La conservation des écosystèmes en milieu urbain est essentielle pour les villes régénératrices. Ces villes ne se contentent pas de minimiser les dommages causés à la biodiversité, mais créent activement de nouveaux habitats pour stimuler les opportunités écologiques (Haase, 2017). Par exemple, les écoquartiers, s’efforcent d’intégrer la nature dans les zones urbaines grâce à des aménagements comme les surfaces perméables pour maintenir le cycle naturel de l’eau et réduire les effets négatifs de l’urbanisation.
De plus, la conservation des écosystèmes passe par des concepts comme la densité, la mixité et la mobilité pour répondre aux besoins socio-culturels et environnementaux. La densité humaine et architecturale, combinée à la mixité des usages et à des systèmes de mobilité durable, favorise une connectivité accrue tout en minimisant l'empreinte écologique. Cette approche reflète l’idée d'une planification urbaine soucieuse de l’environnement qui contribue à préserver et régénérer les écosystèmes existants tout en s’adaptant aux besoins croissants des populations urbaines.
Gestion des zones humides
Les zones humides urbaines, jouent un rôle crucial dans la régulation des eaux pluviales, la prévention des inondations et le soutien à la biodiversité. La gestion durable de ces zones repose sur des techniques telles que l’intégration de milieux humides artificiels pour traiter les eaux usées tout en créant des habitats écologiques.
Par ailleurs, ces zones humides s’inscrivent dans une économie circulaire où des nutriments comme le phosphore et l’azote, extraits des eaux usées, peuvent être réutilisés en agriculture (Chastenet et al., 2016). Ces initiatives renforcent non seulement les cycles naturels, mais permettent aussi d’optimiser la gestion des flux urbains en réduisant les tensions entre les éléments naturels et humains (Pousin, 2005). Ainsi, la gestion des zones humides s’aligne sur les principes des villes régénératrices en réconciliant les besoins humains avec la régénération environnementale.
La végétation urbaine est une composante essentielle des villes régénératrices, car elle améliore la qualité de l’air, réduit les îlots de chaleur urbains et offre des habitats pour la faune. Par exemple, les murs et toitures végétalisés travaillent à accroître leur biodiversité en créant de nouveaux habitats tout en absorbant le carbone de l’atmosphère (Chastenet et al., 2016). Ces infrastructures vertes favorisent également la création d’espaces de loisirs et de détente, renforçant le lien des usagers avec la nature.
En parallèle, la connectivité verte, par des corridors écologiques et des espaces verts interconnectés, améliore la résilience thermique et la biodiversité. Selon (Ronchi et al. 2020), "les espaces verts organisés de manière continue offrent une meilleure capacité à atténuer les îlots de chaleur urbains", en opposition aux espaces fragmentés. Cette stratégie, lorsqu’elle est intégrée à des projets urbains, démontre l’efficacité des approches basées sur le design microclimatique pour maximiser les bénéfices de la végétation urbaine.
Intégration de la végétation urbaine
© Nature Québec 2018
Formation de microclimats
La formation des microclimats favorables en milieu urbain s’inscrit dans une approche globale qui lie la conservation des écosystèmes existants, la présence de végétation, la gestion des zones humides et une adaptation morphologique stratégique et continue. Ces éléments interconnectés permettent d’adapter les espaces urbains aux enjeux climatiques et de renforcer leur résilience thermique. En intégrant ces principes, les villes régénératrices optimisent leur habitabilité tout en minimisant les impacts environnementaux.
Le design microclimatique repose sur des stratégies vertes qui "offrent une isolation thermique et réduisent la température des bâtiments tout en rafraîchissant l’air environnant" (Erell et al., 2010). De même, les fossés végétalisés et les zones de biorétention contribuent à la gestion écologique des eaux pluviales, renforçant ainsi les écosystèmes locaux tout en créant des îlots de fraîcheur. Ces infrastructures vertes s’inscrivent dans une logique de continuité écologique où les espaces verts connectés réduisent efficacement les îlots de chaleur urbains, comme le soulignent Ronchi et al. (2020).
L’adaptation morphologique stratégique joue également un rôle clé dans la formation des microclimats. Une conception urbaine réfléchie, qui maximise la ventilation entre les bâtiments et réduit l’effet de couloir urbain grâce à un ratio approprié entre la hauteur des bâtiments et la largeur des voies, améliore le confort thermique des habitants (Santos et al., 2021). De plus, la structuration continue des espaces verts dans la ville permet de renforcer la résilience thermique tout en favorisant la biodiversité, offrant ainsi un cadre de vie agréable et durable.
Ces interventions, lorsqu'elles sont coordonnées avec la conservation des écosystèmes, la végétation urbaine et la gestion des zones humides, illustrent l’approche des villes régénératrices. En alliant design microclimatique et principes écologiques, ces stratégies transforment les espaces urbains en environnements adaptés aux changements climatiques, capables d’améliorer le bien-être des habitants tout en favorisant la régénération de l’environnement.
Sentiers d'infrastructures bleues et espaces verts pour la rétention d'eau
© FOJAB + Ramböll, Crafting Keldur
Traduction du projet
Le projet Crafting Keldur incarne les principes fondamentaux des villes régénératrices en intégrant des solutions durables qui réconcilient environnement, culture et urbanisme. À travers une densité urbaine maîtrisée, une mobilité durable et une planification stratégique des espaces publics, ce projet met en œuvre des approches pour transformer Keldur en un modèle de développement neutre en carbone.
L’utilisation stratégique de la végétation urbaine dans des infrastructures comme les corridors verts et les toitures végétalisées renforce la résilience thermique et la biodiversité, tout en créant des espaces de loisirs accessibles. Ces aménagements s’intègrent harmonieusement avec la gestion des eaux pluviales grâce à des infrastructures bleues telles que les canaux, les bassins de rétention et les points bas optimisés pour l’infiltration de l’eau.
La formation des microclimats est également au cœur du projet, combinant la végétation, l’orientation des bâtiments et des solutions architecturales adaptées à la topographie. Ces choix offrent un confort thermique accru pour les habitants, en ligne avec les principes du design microclimatique. Par exemple, les espaces verts connectés et continus contribuent à atténuer les hausses de température et à améliorer la qualité de vie.
En intégrant ces éléments de manière cohérente, Crafting Keldur adopte une planification urbaine régénératrice, démontrant comment une ville peut non seulement minimiser son impact, mais aussi restaurer et enrichir son environnement tout en répondant aux besoins de ses habitants.
Stratégies pour la rétention d'eau
© FOJAB + Ramböll, Crafting Keldur