Transformer les villes en écosystèmes

Surnommé « archibiotecte » par le TIME Magazine, Vincent Callebaut retourne les codes de l’architecture traditionnelle pour faire renaître la végétation dans les villes en mutualisant des compétences pointues en architecture, en biologie et en technologies de l’information et de la communication. Le but ? Prendre le meilleur de la nature et de l’homme pour créer des écosystèmes équilibrés et non-polluants.

Quelle est votre vision de l’urban farming (UF) ?

Notre vision s’inspire des grandes tendances de fond actuelles qui tendent à rapatrier la nature au cœur de la ville. C’est l’un des thèmes essentiels que l’on traite dans l’ensemble de nos projets.

Selon moi, il y a actuellement quatre grands piliers de la ville du futur :

1.La décentralisation énergétique, suite à la Troisième Révolution industrielle, on peut créer des bâtiments à énergie positive, qui produisent plus d’énergie qu’ils n’en consomment, grâce à l’intégration et à la conception des énergies renouvelables de pointe : géothermie, panneaux solaires, fermes éoliennes, etc. qui permettent de se passer du système énergétique centralisé que l’on connaît partout aujourd’hui.

2.La désindustrialisation alimentaire, où l’urban farming est directement concerné : on s’est rendu compte que l’agriculture intensive du XX^e siècle, qui était basée principalement sur des intrants phytosanitaires (produits chimiques à haute dose, fongicides, pesticides, insecticides) a des conséquences néfastes. Elle est en train de tuer la biodiversité dans nos campagnes. Aujourd’hui, le but est de retisser du lien direct entre consommateur et producteur, et l’agriculture urbaine, qui vient s’installer sur les toits des bâtiments et dans des parcelles vierges, peut transformer les citadins en cultivateurs d’une partie de leur alimentation.

3.La mobilité douce, étant donné qu’on essaye de mélanger lieux de travail, lieux de vie et lieux agricoles au cœur de la ville, on va progressivement pouvoir se passer d’une mobilité dure, où tout est basé sur l’import et l’export, et aller vers la mobilité douce, c’est-à-dire des villes centrées autour des piétons et autour des deux-roues.

4.L’innovation sociale, on veut se réapproprier les modes alimentaires, ramener les modes de production au cœur du lieu de consommation, et tout cela permet l’innovation sociale où le citadin est concerné par l’évolution de son quartier, par la vie de sa copropriété, de son lotissement. L’UF offre un lieu de rencontre intergénérationnelle et interculturelle autour d’un projet de société tourné vers le mieux-vivre. Cette réappropriation se fait de manière participative, en intégrant les habitants dans la boucle de la consultation pour leur demander leur avis.

Nous avons récemment remporté le projet de réhabilitation des anciens thermes nationaux français à Aix-les-Bains pour lequel nous avions proposé de mettre ces quatre piliers en place afin de véritablement construire un nouveau quartier en plein centre historique sur base d’une architecture comestible qui vient étaler des vergers, des potagers et des serres agricoles pour rendre cette ville du futur constructible aujourd’hui.

Le pilier n° 2, l’agriculture urbaine, a quatre fonctions :

1.La fonction alimentaire. Il y a 10 ans, nous avons été missionnés par le MIT aux États-Unis, pour développer avec le Professeur Dickson Despommier, l’inventeur du concept de ferme verticale, une tour, qui s’appelle Dragonfly, sur la Roosevelt Island à New York. C’était un projet de recherche et de développement en vue d’étudier comment étager des champs d’agriculture, des vergers communautaires, des potagers suspendus pour produire une alimentation biologique grâce à la permaculture et à l’aquaponie au cœur de la ville. Une alimentation qui serait donc redistribuée en circuit court. Suite à ce projet emblématique, on a développé l’agriculture urbaine dans l’ensemble de nos projets et on a essayé de dépasser cette première fonction qui était alimentaire. On s’est rendu compte qu’il y avait trois autres fonctions qui apportaient beaucoup de bénéfices au développement de l’agriculture urbaine.

2.La fonction environnementale, qui commence par la réappropriation des espaces délaissés. Au XX^e siècle, les villes n’étaient pas encore très denses, et on trouvait de nombreux jardins d’agrément ou potagers. Aujourd’hui, au lieu de construire ces jardins à côté du bâtiment, on les construit dessus. La fonction environnementale se traduit aussi par la réintroduction de la biodiversité floristique et faunistique en milieu urbain : pendant tout le XX^e siècle, on a construit la ville sur la nature, on a bétonné la ville. Maintenant, en raison du dérèglement climatique, de l’imperméabilisation des sols, des effets d’îlots de chaleur urbains provenant de villes totalement minérales, on essaye de végétaliser la ville pour bénéficier des effets d’îlots de fraîcheur que créent les plantes par évapotranspiration. On réapprend à la ville à se bio-climatiser naturellement, tout comme le fait la forêt amazonienne, par exemple.

3.La fonction sociale, qui rejoint le pilier d’innovation sociale de l’UF. En invitant les propriétaires et les occupants à co-cultiver une partie de leur alimentation, je vais pouvoir créer du lien social de manière intergénérationnelle. Je crée également un espace pédagogique pour les enfants et thérapeutique pour les personnes plus âgées, en apportant des lieux de relaxation et de bien-être.

4.La fonction paysagère, dans les années 80 et 90, en Belgique, on a beaucoup parlé des trames bleues et des trames végétales qui traversaient la ville. Celles-ci étaient principalement associées aux infrastructures : aux boulevards, aux grandes avenues, aux lignes de tram qui sont réapparues depuis quelques décennies. Actuellement ces trames vertes viennent littéralement se greffer sur les bâtiments pour créer de véritables corridors écologiques qui présentent de grandes diversités de conception suivant les systèmes de végétalisation.

Grâce à ces quatre fonctions, ce qui pouvait sembler être une mode il y a 10 ans est devenu un mouvement de fond qui s’applique à la plupart des grands projets

Notre vision est finalement de transformer les villes en écosystèmes, les quartiers en forêts et les bâtiments en arbres habités.

Quelles tendances observez‑vous à l’international en matière d’urban farming ?

Depuis 2005, l’UF s’est principalement développé dans les villes et les pays relativement petits, qui ont une grande agilité et qui étaient dépendants de leurs voisins sur le plan alimentaire. Ces lieux, comme la ville de Singapour, deviennent très vite leaders de l’UF en proposant de rehausser tous les supermarchés avec des serres agricoles pour produire jusqu’à 10 % de fruits et légumes biologiques redistribués en circuit court.

Ensuite, l’UF s’est beaucoup développé dans les pays relativement pauvres qui sont touchés directement par le dérèglement climatique et où les ressources en eau commencent à manquer. Étant donné que l’UF arrive à économiser jusqu’à 90 % des ressources en eau, dans certains pays d’Afrique ou en Chine du Sud-Est, le phénomène a commencé à faire boule de neige et a présenté beaucoup d’avantages pour rendre ces populations autonomes sur le plan alimentaire et économe sur le plan des ressources.

Où trouve-t-on le know-how de l’agriculture urbaine ?

Les villes les plus avancées sont en Asie du Sud-Est, en Amérique du Nord, en Europe du Nord qui, depuis 10 ans, ont fortement développé l’UF. Ses lieux avaient une logique à la base de circuits courts et de production en fonction des saisons qui était beaucoup plus appuyée que chez nous. La fiscalité de ces pays aussi permet de booster toutes les innovations liées au développement durable. En Europe, on n’est pas encore véritablement parvenus à ce que les gouvernements mettent en place une fiscalité favorable à ces nouvelles technologies.

Les universités de ces villes ou proches de ces villes (Boston, Toronto, Vancouver, Singapour, Hong Kong, Shanghai, etc.) ont vraiment mis le paquet pour inventer toutes ces nouvelles technologies d’agriculture urbaine directement intégrées aux bâtiments. Mais il y a aussi beaucoup de professeurs qui ont voulu s’inscrire dans une démarche pionnière en intégrant de nouveaux cursus à l’Institut national de recherche agronomique et à AgroParisTech en France, à l’Université de Gembloux et à celle de Louvain-la-Neuve en Belgique.

Sous quelles formes l’UF s’intègre-t-il actuellement dans la construction ?

Il peut s’intégrer sous forme de verger communautaire si on a des grandes toitures de bâtiments, ou sous forme de potagers. Sur le projet d’Aix-les-Bains que nous sommes en train de développer, on a créé des systèmes de doubles jardinières. Il y a une jardinière haute qui donne vers l’extérieur, qui vient intégrer des grands ares qui sont cultivés par des professionnels et une jardinière intérieure, côté façade, qui est mise à la libre appropriation des habitants.

On peut aussi, sur le toit des bâtiments, venir intégrer des fermes aquaponiques. Ce sont des systèmes d’étagères sur lesquelles on vient disposer des cultures maraîchères et où les plantes sont nourries par des bassins de viviculture, des bassins de poissons. On utilise leurs déjections pour nourrir en engrais naturel les légumes qui poussent à la verticale. Les légumes, eux, créent l’oxygène nécessaire à la bonne vie de ces bassins d’agriculture. Finalement, on recrée parfois un écosystème complet sur les toitures des bâtiments.

Voit-on des nouveaux métiers naître pour les besoins de l’UF ?

Il y a bien sûr de nouvelles générations d’agriculteurs urbains, une profession qui va être complètement revalorisée selon moi, ainsi que d’ingénieurs agronomes qui viennent se greffer aux projets urbanistiques et d’architecture.

De notre expérience pratique, on a dû élargir la palette de la maîtrise d’œuvre habituelle. Avant, on avait toujours un ingénieur fluides, un ingénieur structure, un architecte, un acousticien et un paysagiste. Aujourd’hui, le paysagiste a pris une place beaucoup plus importante et on lui demande d’avoir de fortes connaissances ou de dresser des partenariats avec les milieux scientifiques.

Ce qui fait ses preuves à l’étranger, ce sont des systèmes où le concept de végétalisation est suivi durant son exploitation par l’équipe qui a conçu le projet. Il y a une équipe de maintenance qui permet d’accompagner le projet pédagogique auprès des futurs propriétaires de ces bâtiments. Par exemple, le fait de récupérer toutes les matières non comestibles des plantes pour les injecter dans une centrale biomasse, qui à son tour, grâce aux déchets générés par les plantes, peut produire un réseau de chaleur qui est redistribué en circuit court dans le bâtiment.

En considérant tous les aspects de l’UF et en travaillant de façon pluridisciplinaire, on parvient à tirer profit de tous ses avantages. Et donc aussi des avantages en termes de thermique (isolation du bâtiment, augmentation de l’inertie thermique des toitures, limitation du refroidissement en hiver ou du réchauffement en été) et d’économies d’eau (un maraîchage dans un champ va demander beaucoup plus d’eau qu’un système en agriculture urbaine qui fonctionne en boucle fermée).

Certaines compétences spécifiques doivent-elles encore être développées ?

Ce qu’on essaye de faire, mais on en est encore aux premiers balbutiements, c’est d’intégrer le BIM (Building Information Modeling) avec le LIM (Landscape Information Modeling, ndlr), c’est-à-dire intégrer la modélisation de toutes les informations relatives aux bâtiments avec la modélisation de toutes les informations liées aux paysages pour finalement avoir, durant le chantier, un modèle informatique 3D qui fusionne toutes ces données. Cela requiert des compétences très transversales.

Certaines filières sont-elles amenées à se développer, voire à se réinventer ?

Tout le milieu des pépinières est aujourd’hui en train d’exploser étant donné que pour végétaliser la ville, on a besoin de travailler avec ceux qui fabriquent le vivant, à qui on demande de travailler bien en amont pour faire en sorte que la végétalisation qu’on veut utiliser soit déjà relativement développée une fois qu’on vient l’enraciner sur nos bâtiments.

Il y a une filière qui est en train d’apparaître pour l’automatisation de l’arrosage de tous ces végétaux, qui demandent beaucoup d’attention pendant l’exploitation. Des professionnels viennent cultiver ces bâtiments et accompagner les propriétaires.
La filière scientifique évolue également. Des recherches scientifiques, l’accompagnement par des facultés nous permettent de développer des projets suivant les climats des différents pays où l’on construit. On doit avoir une connaissance botanique très poussée pour répondre à chaque climat.

Quels freins peuvent parfois empêcher ou ralentir l’urban farming ?

Le frein habituel est économique. On dit souvent que l’UF coûte plus cher qu’un bâtiment inerte standardisé, qui a besoin d’être raccordé au réseau et qui ne permet pas d’avoir des lieux d’inclusion sociale. Quand on intègre l’UF, on intègre des énergies renouvelables au bâtiment et on a un prix de construction avec une plus-value de 10 à 15 %. Mais on sait que durant l’exploitation du bâtiment, grâce à la production d’énergie, grâce à l‘augmentation de l’isolation thermique du bâtiment et grâce à l’utilisation de tous les bénéfices de l’UF en termes d’import-export de la nourriture, de la qualité sanitaire, on absorbe la plus-value initiale sur une période de 5 à 10 ans d’exploitation. Le challenge est de passer d’une mentalité où on calcule tous les coûts à court terme pour passer à un business plan où on calcule les coûts à moyen et à long termes avec une vision économique durable.

Aux niveaux techniques et technologiques, les freins sont minimes car les universités sont en train de développer intensivement toutes les techniques d’UF à l’échelle réelle, parfois sur les toits de leurs propres bâtiments. Par ailleurs, d’année en année, il y a toute une génération d’architectes, d’ingénieurs, d’agriculteurs urbains, d’ingénieurs agronomes, qui terminent leurs études avec l’UF comme valeur à intégrer par défaut dans le bâtiment. Cette nouvelle génération est en train de booster la production architecturale urbaine.

Le Luxembourg est-il bien placé pour devenir une référence de l’UF en Europe ?
Au Luxembourg, je pense qu’il y a un potentiel important de toitures à valoriser, que c’est, à l’image de Singapour ou de Monaco, un petit pays qui est très dépendant de ses voisins sur le plan énergétique et alimentaire, mais qui est aussi très agile et qui a une volonté forte de produire et de consommer localement.
Le Luxembourg est également l’un des premiers pays à rendre les transports publics gratuits. On sent une énergie positive très forte de la part du gouvernement luxembourgeois pour mettre en place la transition énergétique et passer finalement de la parole aux actes. C’est une formidable opportunité pour les gouvernements d’être leaders, d’être pionniers et de passer réellement à cette Troisième Révolution industrielle.

Présentation des projets

TAO ZHU YIN YUAN, TAIPEI, TAÏWAN

« C’est un projet long, étant donné que c’est un prototype. Nous avons remporté le concours en 2010 et le bâtiment sera livré en été 2019.

Il s’agit d’une tour de 45 000 m² qui est torsadée à 90°. Elle est à 100 % résidentielle et vient s’implanter dans la ville de Taipei à Taïwan, au sud de l’une des plus grandes failles sismiques du monde. On a gagné ce concours parce qu’on avait proposé de construire un bâtiment qui diminue de 50 % ses émissions de carbone dans l’atmosphère durant sa construction en utilisant un maximum de matériaux biosourcés, c’est-à-dire des matériaux naturels. C’est un bâtiment qui économise également 50 % de sa consommation énergétique durant son exploitation. On a, pour ce faire, proposé à notre client de venir intégrer au maximum les énergies renouvelables de pointe comme la géothermie, des puits canadiens, des grandes canopées solaires qui permettent de produire toute l’énergie dont les parties communes du bâtiment ont besoin.

La grande particularité de ce projet, c’est qu’il est recouvert de plus de 25 000 plantes, arbustes et arbres. Si on regarde les photos du chantier actuellement, on voit l’épiderme architectural terminé, les façades sont en place et les balcons, qui tournent de 4,5 degrés d’étage en étage, sont en cours de végétalisation.
Pour ce bâtiment, on a reçu la certification LEED Gold Plus, qui est l’une des plus grandes certifications environnementales au monde, et la certification Diamant de l’Alliance des bâtiments bas carbone. Ils ont calculé que, grâce à la végétalisation intensive, par photosynthèse, on pouvait capter jusqu’à 135 tonnes de CO2 par an dans l’atmosphère de la ville. Ce type de bâtiments est aujourd’hui en pleine expansion dans les grandes métropoles de plus de 50 millions d’habitants comme Shanghai et Hong Kong, qui souffrent de grands épisodes de pollution ».

THE GREEN ARK, DUBAÏ

« Le pavillon belge à Dubaï pour l’Exposition universelle de 2020 est un concours organisé par le commissaire belge BelExpo. Nous avons gagné ce projet en association avec le groupe Assar Architectes et le constructeur belge BESIX, bien connu pour avoir construit la Burj Khalifa à Dubaï.

Étant d’origine belge, je suis très fier de pouvoir le construire. On a voulu une architecture out of the box, très organique, dont le concept principal est d’avoir un minimum d’impact au sol sur le terrain pour créer une place publique complètement ombragée et qui permette finalement d’avoir des grandes terrasses, des grands lieux d’échange.

C’est un bâtiment qui intègre les énergies renouvelables, la végétalisation du bâti et l’utilisation de matériaux biosourcés.
Le grand challenge du projet est de le construire comme un Meccano géant, à base d’une structure acier et bois, qui pourra être entièrement démontée et remontée à un autre endroit suivant l’évolution géographique qu’il suivra. Donc un bâtiment démontable et remontable qui prône tous les grands principes de l’économie circulaire où rien ne se jette, tout se recycle d’une façon infinie.
Point de vue contenu, The Green Ark est une arche végétale qui vient inclure une grande exposition sur le futur de la Belgique, la Smart and Green Belgium qui est souhaitée aujourd’hui par l’ensemble des citoyens. Le but sera donc de montrer comment, par l’association du vivant avec toute l’ingénierie qui est développée en Belgique, on va pouvoir construire une Belgique en totale adéquation avec la transition énergétique.

Le temps est également une donne très importante dans l’élaboration et la construction de ce projet. Le chantier devrait commencer en juin pour que l’enveloppe architecturale soit livrée vers juillet 2020 pour ensuite faire les aménagements intérieurs relatifs à la restauration et aux expositions pour l’ouverture de l’exposition. La chance qu’on a ici est qu’on travaille directement en design and build avec les ingénieurs de BESIX pour faire en sorte de créer une architecture organique qui ressemble à la plupart de nos projets avec des formes toutes en courbes inspirées de la nature. Mais derrière cette architecture organique, il y a des logiques très pragmatiques de préfabrication, de standardisation des éléments de façades et structuraux. Nous avons donc développé une logique constructive très pragmatique pour répondre à cet impératif temporel ».

Marie-Astrid Heyde
NEOMAG#22
Plus d’informations : http://neobuild.lu/ressources/neomag
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Photo : 2019 - VINCENT CALLEBAUT - ┬®MARINE TOUX