Au début de l'année 2023, Arup a lancé UHeat, un outil qui identifie les zones des villes qui subissent l'effet d'îlot de chaleur urbain (ICU).

Il s'agit d'un problème croissant dans de nombreuses villes, qui a de graves répercussions sur la santé, en particulier pour les personnes âgées, les membres les plus vulnérables de la population et les personnes qui travaillent à l'extérieur.

C'est en évaluant où le problème est causé, et par quoi, qu'UHeat prend toute sa valeur. UHeat tire parti de la puissance de l'apprentissage automatique pour analyser d'énormes volumes d'images satellite. Il identifie ensuite les matériaux et les autres causes qui font grimper la température, ces combinaisons de verre, d'acier, de macadam, de véhicules, d'unités de climatisation, de centres de données et d'autres développements urbains qui augmentent les températures moyennes, aggravant ainsi les effets du changement climatique.

Pour les autorités municipales et les promoteurs commerciaux, UHeat est un outil précieux, offrant de nouvelles perspectives à ceux qui s'attaquent à un problème qui nuit à la fois aux vies humaines et à la viabilité future des villes. Il permet aux responsables de comprendre où se situe le problème, quelles en sont les causes, et de modéliser ou de simuler les mesures d'atténuation les plus efficaces.

Mais à plus grande échelle, UHeat souligne la nécessité d'une vision beaucoup plus radicale du développement urbain, une vision dans laquelle la nature est pleinement revenue dans les villes où nous vivons, où la verdure urbaine et les voies d'eau sont un élément central de ce qu'une ville "est", et pas seulement un élément périphérique autour duquel nous avons construit.

L'exemple de Singapour

La ville-État très peuplée de Singapour montre ce qu'il est possible de faire. Cette ville-jardin tropicale a depuis longtemps compris la nécessité d'une régulation naturelle de la température et a été pionnière dans ce que nous appelons aujourd'hui la "conception biophilique", où la nature est à la fois professeur et solution.

Ce pays sait depuis longtemps qu'il manque d'espace. Il est confronté à des contraintes sur ses terres naturelles et forestières. Son climat tropical et son humidité sont exacerbés par le changement climatique. Et avec plus de 8 000 habitants par kilomètre carré, la ville est confrontée à des problèmes d'ICU d'une intensité prévisible.

Grâce à UHeat, notre dernier instantané de la chaleur urbaine montre les progrès accomplis et les problèmes persistants. Nous utilisons l'outil pour analyser en détail l'ensemble de la ville, en identifiant un grand groupe au sein du Central Business District (CBD) de Singapour - comprenant non seulement des zones d'immeubles de grande hauteur mais aussi des rues historiques de faible hauteur - comme les "points chauds" les plus extrêmes de Singapour, connaissant des températures supérieures de 6°C à celles de leurs environs ruraux. Par rapport à l'endroit le plus frais de la ville, le Upper Pierce Reservoir, ce groupe connaît une température supérieure de 6,5 °C.

En dehors du CBD, les quartiers qui connaissent des températures supérieures d'au moins 5°C à celles de leur environnement rural sont Orchard, Little India, Marine Parade, Kampong Ubi et Sembawang. Les zones fraîches se situent principalement dans les régions dotées de forêts ou de réservoirs. Il s'agit notamment du bassin versant central, de la zone végétalisée située à Lim Chu Kang, de la réserve de la zone humide de Sungei Buloh ainsi que de la région située à Khatib Bongsu.

La conséquence est claire : nos villes doivent intégrer de la verdure, de l'eau et d'autres éléments naturels si nous voulons mettre fin à la surchauffe.

Le fait que les zones situées à proximité de plans d'eau et de verdure soient plus fraîches prouve que les solutions basées sur la nature sont incroyablement efficaces pour maîtriser l'augmentation de la température et fournir une vision environnementale pour des lieux de vie attrayants et agréables. Il s'agit d'une philosophie de développement où les cycles naturels de la végétation sont au cœur de l'identité d'un lieu, où les espaces verts et les réseaux de canaux relient les communautés et où l'absorption naturelle des eaux de pluie réduit les risques d'inondation.

Bien entendu, pour atteindre ce niveau d'impact, il faut une planification réfléchie et détaillée.

Verdir la ville

Pour lutter contre l'intensification de l'effet UHI, Singapour a élaboré le Singapore Green Plan 2030, qui prévoit d'augmenter la végétation et de créer de nouveaux parcs, en veillant à ce que chaque foyer soit situé à moins de 10 minutes de marche d'un parc. En outre, des chercheurs développent un projet Cooling Singapore 2.0 qui aboutit au Digital Urban Climate Twin (DUCT) pour Singapour, qui intègre des modèles informatiques pertinents et des modèles climatiques à l'échelle régionale et micro-échelle.

À un niveau plus conceptuel, de nombreux concepteurs se tournent désormais vers la conception biomimétique, où les solutions intègrent les caractéristiques, les qualités et les systèmes de la nature elle-même. Il y a quelques années, Arup a contribué à l'ingénierie environnementale des auvents de Clarke Quay, une zone très fréquentée par les touristes. L'auvent connu sous le nom d'"anges" incarne cette philosophie biomimétique, comprenant des structures semblables à des parapluies qui fournissent une protection solaire et une protection contre la pluie. Elle est également destinée à protéger les piétons de la chaleur croissante. Les structures supportent également de grands ventilateurs à vitesse lente de type "queue de baleine" qui fournissent une brise artificielle de faible intensité dans les rues. Ce projet démontre également que la résolution de défis expérientiels peut déboucher sur des conceptions créatives et populaires qui contribuent réellement à l'attrait d'une ville.

Plus récemment, Yishun, un ancien quartier industriel, a exploré la manière de se réimaginer en tant que zone résidentielle, où les bâtiments ont été transformés plutôt que démolis, et où la nature occupe une place prépondérante dans le projet. Notre travail sur cette proposition comprend un réseau de voies vertes, pour s'assurer que la zone reste fraîche et vivable une fois que les résidents auront emménagé. C'est un exemple de conception axée sur l'environnement.

Numérique : favoriser la durabilité à grande échelle

En tant qu'outil numérique, UHeat permet une réflexion plus intelligente à long terme, permettant aux urbanistes d'envisager l'avenir avec plus de confiance. Il nous rappelle qu'un avenir plus vert et naturel dépend d'outils et d'informations avancés fondés sur des données.

Nous avons choisi Singapour comme autre exemple de la valeur d'UHeat car, fait assez unique, le pays a une vision à 50 ans de son développement futur. Son administration s'est montrée disposée à examiner les prévisions, à en tirer des enseignements et à y répondre. Le changement climatique nous met tous au défi, où que nous soyons, de réfléchir à ces échéances plus lointaines. UHeat, parmi d'autres solutions numériques, peut jouer un rôle essentiel en nous aidant à intensifier les mesures d'atténuation dont nos villes ont besoin de toute urgence.

Refroidir la région

Des outils comme UHeat peuvent aider les autorités à comprendre les impacts, à proposer de meilleures politiques et orientations en matière de planification, et être utilisés par les promoteurs pour adapter avec bienveillance les nouveaux projets aux défis croissants de notre climat futur, trop prévisible. La force de cet outil réside dans sa capacité à cartographier l'état actuel du problème de la chaleur urbaine d'une ville et à permettre une meilleure prise de décision. L'outil est clairement pertinent et utile pour d'autres villes de la région de l'Asie du Sud-Est, dont beaucoup sont confrontées à des niveaux d'effet UHI similaires à ceux de Singapour.