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Le défi d'une théorie architecturale contemporaine du climat urbain
L’architecture est déterminée par le climat –mais l’inverse est aussi vrai. Aussi les architectes, propose Sascha Roesler, devraient participer à une approche architecturale du climat, qui ferait interagir climats intérieurs et extérieurs, plutôt que de réagir aux études scientifiques et aux normes techniques. Le chercheur nous enseigne ici qu’une telle «théorie du climat urbain» a été construite tout au long du 20e siècle, et qu’elle faisait dialoguer scientifiques, architectes et urbanistes.
La demande croissante de dispositifs de refroidissement des bâtiments dans l’habitat européen donne à réfléchir sur la relation hostile qu’entretiennent, dans les villes, le climat intérieur et le climat extérieur. J’aimerais, à l’inverse, envisager une théorie architecturale du climat urbain comme une théorie de la médiation entre intérieur et extérieur. Celle-ci ferait écho au concept de « climat artificiel » qui est apparu dans l’entre-deux-guerres. Le climat urbain avait alors une définition bien précise. Et aujourd’hui nous en avons une autre.
Déterminisme climatique: un héritage européen
Juste avant la fin de la Seconde Guerre mondiale, l’architecte et urbaniste austro-suisse Ernst Egli donne au projet de la « ville adaptée au climat » une dimension typiquement européenne – projet dont la légitimité universelle est toutefois ébranlée par le conflit mondial et mis à l’épreuve par la reconstruction. « L’Europe aura-t-elle une fois encore la force de penser pour le monde entier, prise comme elle est par sa propre remise en question ou peut-être justement du fait de celle-ci ? »1 Face à la destruction massive de villes telles que Varsovie, Berlin ou Léningrad, Egli s’interroge sur les principes fondateurs du climat urbain des villes futures. Il est selon lui « évident que la science de l’urbanisme n’est pas prête ».2
L’opinion alors répandue est que la climatisation mécanique montée sur chaque bâtiment va triompher dans le monde entier. Prenant le contre-pied de ce point de vue, Egli, dans l’esprit du déterminisme climatique3 de son temps, explore les « déductions »4 possibles à tirer du climat pour concevoir des villes nouvelles. Dans Climate and Town Districts (1951), il développe la métaphore de « la ville comme maison » pour désigner le programme architectural de la climatologie urbaine et ses applications à la construction. Dans le cadre de la reconstruction, ce ne sont plus des bâtiments individuels mais des quartiers entiers qu’il faut climatiser de façon appropriée, écrit-il. C’est la ville – et non plus les bâtiments pris individuellement – qui constitue le nouvel intérieur thermique à concevoir. Telle est la réponse à donner au changement d’échelle fondamental dans le domaine de la climatisation.
Apprendre à comprendre les villes de différentes parties du monde – et non de la seule Europe – participerait, selon Egli, à cet héritage européen consistant à « penser pour le monde entier ». La future ville européenne doit s’intéresser aux formes de l’urbanisation en dehors de l’Europe. Au nombre des « motifs » architecturaux majeurs de la « ville indienne », Egli cite, par exemple, « jardins, encorbellements et balcons, halls aérés avec jeux d’eau, ombre et fraîcheur ».5 La maison sur cour constituerait le type architectural majeur des villes indiennes ; la disposition spatiale des villes y est reproduite à plus petite échelle. La maison sur cour « arbore, côté rue, des encorbellements richement ornés et prévoit une aération constante des pièces : capteurs de vent sur les toits, cheminées d’aération plongeant dans la maison, jusqu’aux séjours situés en sous-sol, bien au frais. La maison reprend la configuration de l’étage noble dans les autres étages, avec toutefois de moins en moins de second œuvre de sorte qu’il se forme, selon la hauteur, un aménagement en terrasse avec jardins en toiture et tonnelles aux différents étages. »6 Hyderâbâd, située dans la province du Sind (aujourd’hui pakistanaise), fait figure de ville indienne exemplaire dans l’argumentation d’Egli. Il en parle comme d’un « corps urbain » ventilé au-dedans par des cheminées d’aération.7 Dans la description qu’il donne des capteurs de vent, Egli présente la ville comme un tout, au-delà des différents bâtiments qui la composent.
Il n’est pas surprenant que la hausse des températures dans les villes suscite un regain d’intérêt pour les concepts du déterminisme climatique. Cependant, le débat actuel sur le climat urbain exclut largement les questions liées à la conception, qui étaient centrales pour Egli.8 Actuellement, ce sont les publications scientifiques, et sûrement pas les publications d’architecture, qui donnent le ton dans la sphère publique. Le climat urbain apparaît comme un problème de confort ou de santé lié à l’espace extérieur. Il est traité avec les mêmes métaphores qu’on emploie pour les constructions paravalanches, comme s’il s’agissait d’un danger. Il faut rendre les villes plus résistantes, « prendre des précautions contre le réchauffement des villes ».9 L’adaptation climatique préconisée actuellement se base sur des cartes climatiques développées par les géographes. Cette approche axée sur l’identification des « îlots de chaleur » mène à la définition du régime des vents, mais la prise en compte explicitement architecturale du climat urbain se réduit au mantra de la désimperméabilisation et de la végétalisation. Il n’a jusqu’ici pratiquement pas été question d’approches architecturales au sens large, bien que le climat urbain soit fondamentalement le produit de la conception des bâtiments, de leur forme, de leur disposition et du choix des matériaux, et bien que le besoin de rafraîchissement intérieur dépende grandement des conditions climatiques extérieures.
La théorie du «climat artificiel»
Avec ses innombrables correspondances entre climatologie et construction, l’urbanisme climatologique d’Ernst Egli est marqué par un problème très européen – la question du logement –, tandis que ses bases scientifiques sont posées dans l’Allemagne et l’Autriche de l’entre-deux-guerres. La ville de Vienne joue un rôle précurseur dans la compréhension des différences microclimatiques induites par de fortes « densités de construction » au sein même de la ville.10 Depuis 1927, des mesures sont systématiquement effectuées, suggérant qu’au-delà des écarts de températures constatés entre ville et campagne, il y a aussi d’importantes différences thermiques à l’intérieur même de la ville. Des études sont menées sur l’influence de la «largeur des rues» sur le «profil des températures», comparant «grandes places», «ruelles étroites» et «avenues».11
La théorie du « climat artificiel » donne une base cohérente à ces différentes études et la recherche interdisciplinaire dans le domaine de l’hygiène s’est à l’époque peu à peu constituée en science du climat urbain.12 En décrivant des phénomènes climatiques très divers («d’ordre anthropogène» dirait-on aujourd’hui) le concept de «climat artificiel» s’est implanté parmi les médecins, météorologues et architectes des années 1920 et 1930 ; par climat artificiel, on entendait des «conditions climatiques découlant des effets de l’activité humaine»13. Telle est aujourd’hui encore, à mon avis, la base épistémique de toute théorie architecturale soucieuse du climat urbain. Sous l’angle historique, le concept forme l’interface décisive où s’interpénètrent la climatologie urbaine moderne et l’urbanisme moderne.
Dans l’entre-deux-guerres, cette idée d’un climat urbain fabriqué par l’homme était littéralement dans l’air ; elle aurait été ainsi rapidement admise dans les milieux scientifiques concernés. Deux publications de 1937 étayent le discours scientifique : Das Stadtklima (le climat urbain), l’ouvrage fondamental en climatologie du géographe Albert Kratzer, et Das künstliche Klima in der Umgebung des Menschen (le climat artificiel dans l’environnement de l’homme) des deux météorologues Ernst Brezina et Wilhelm Schmidt. Le terme de climat artificiel est introduit en France en 1932 par l’ingénieur André Missenard – comparse et conseiller influent de Le Corbusier – dans L’homme et le climat.14 La science du climat artificiel vise alors à « améliorer les conditions déraisonnables voire inhumaines de nombreux modes de vie industriels ».15 Le concept de « microclimat » est introduit dans un ouvrage du météorologue Rudolg Geiger en 1927. Les microclimats urbains se caractérisent par une sorte de différenciation infinitésimale et forment un entrelacs complexe de zones thermiques mutuellement interdépendantes. On ne parlait donc pas, à l’époque, de deux zones thermiques, intérieure et extérieure.
Dès le départ, les implications pratiques de la climatologie urbaine en architecture, paysage et urbanisme furent reconnues et mises en évidence par ces scientifiques. « Densité de construction, hauteur des immeubles, écart de l’un à l’autre, largeur des rues et des places, orientation et végétalisation de celles-ci : tout ceci doit aussi se manifester dans le profil de température d’une ville »,16 telles sont à peu près les hypothèses de recherche énoncées par Kratzer. Sont développées des approches passives et actives. Ainsi, en plus des éléments actifs comme les modes de chauffage, les parcs et les vents urbains sont intégrés au répertoire architectural de la climatisation urbaine. La mortalité des nouveau-nés, constate-t-on, est corrélée avec les vents forts, qui abaissent la température en période estivale.17 La climatisation mécanisée, remarque Missenard, était réservée à une faible part de la population18 ce qui rendait les éléments d’architecture et les configurations urbaines d’autant plus importants dans la régulation thermique des bâtiments. La théorie du climat artificiel s’appuie donc moins sur le type de moyens de climatisation que sur leur aspect multiscalaire.
Deux autres aspects de cette théorie doivent être encore approfondis, car ils s’opposent à notre compréhension contemporaine de la climatisation : d’abord la focalisation sur des ensembles bâtis et, ensuite, l’importance de la variation thermique.
Premièrement, la chaleur et l’énergie artificielle ainsi que les variables naturelles, comme le soleil ou les vents, ne sont pas les seules à influer sur le climat urbain, que ce soit à l’intérieur ou à l’extérieur : la configuration des bâtiments est un autre facteur. Brezina et Schmidt parlent de l’action climatique des bâtiments voisins : « Le climat de tout immeuble urbain et la possibilité de l’améliorer dépendent de la situation et de l’état des immeubles présents dans tout le voisinage. »19 La planification des immeubles urbains doit donc être guidée par le rayonnement. On peut alors parler de ce que l’architecte et théoricien japonais Fumihiko Maki appelle la « collective form » comme « unité climatique » de la ville, ou encore de ce qu’entend Dean Hawkes par « to move from the study of the individual building to that of the city » (passer de l’étude du bâtiment individuel à celle de la ville).20
Deuxièmement, le souci majeur des théoriciens du climat artificiel concernait la productivité des citadins. « Des bons travailleurs ne vont pas pouvoir fournir beaucoup de travail s’ils ne sont pas stimulés. Dans des climats trop homogènes, les êtres se relâchent »21, telle est l’hypothèse centrale de Missenard. Selon lui, le « climat idéal » s’inscrit dans un domaine de variation de 22° C.22 C’est donc au cas par cas qu’il convient de limiter et de favoriser la variation des températures ; Missenard parle de « recours à des climats compensateurs ».23 La variation thermique constitue une sorte de schéma directeur au moyen duquel la fluctuation du climat de la grande ville va être analysée et corrigée. Ainsi, intervenir sur les espaces microclimatiquement différenciés de la grande ville s’entend toujours comme une forme de « thérapie climatologique »24 soumise à l’impératif biopolitique de productivité maximale. La notion d’îlot de chaleur, devenue entre-temps un paradigme du climat urbain, est encore aujourd’hui subordonnée à cette exigence biopolitique.
Avec ces deux aspects (ensembles et variation thermique), la théorie du climat artificiel établit deux axes de réflexions fondamentaux dans la question du rafraichissement des bâtiments. Elle introduit non seulement l’espace du climat urbain mais également le temps dans lequel elle s’inscrit. La théorie du climat artificiel va dans le sens d’une compréhension systémique du bilan thermique à l’échelle de la ville entière, compréhension qui peut être qualifiée de proto-écologique. Cette notion de climat artificiel était alors appliquée non pas seulement aux espaces intérieurs (climatisés mécaniquement) comme le veut l’usage depuis le milieu du 20e siècle, mais autant aux conditions intérieures qu’extérieures. Dans la perspective d’une telle théorie, les microclimats urbains apparaissent comme des « artefacts » ayant été fabriqués par l’homme et, par conséquent, comme le résultat d’une conception délibérée de l’architecture et de l’urbanisme.
«Si l’Europe s’éveille»: nouvelle pensée topologique
Peu après la Seconde Guerre mondiale, Ernst Egli remettait en question la pertinence à l’échelle mondiale de l’architecture moderne encore balbutiante. Il convenait, d’après lui, de voir dans le déterminisme climatique un schéma de pensée inhérent à l’avènement d’un urbanisme moderne eurocentré, et de remodeler en conséquence l’architecture de l’après-guerre. « Si l’Europe s’éveille », comme le dit Egli, elle se souvient du déterminisme climatique dont elle a hérité et comprend la climatologie urbaine comme une science débarrassée de préjugés implicites.
L’approche esquissée par les climatologues allemands et autrichiens a ouvert de nouveaux champs à la réflexion architecturale. En plaçant le climat (urbain) non pas à l’origine de l’architecture et de l’urbanisme mais, au contraire, à sa finalité, la théorie du climat artificiel a, pour ainsi dire, renversé le déterminisme climatique et anticipé la réflexion contemporaine relative à une architecture à l’ère de l’Anthropocène25. La validité du paradigme architectural qui veut que la chaleur estivale soit un problème thermique de l’espace extérieur tandis que le froid hivernal serait un problème de l’espace intérieur, décline à vue d’œil en Europe. « Si l’Europe s’éveille », l’architecture suit une « pensée topologique »,26 qui, à la dichotomie entre intérieur et extérieur, oppose l’interdépendance des microclimats urbains et surmonte cette sorte de cloisonnement thermique apparu dans la seconde moitié du 20e siècle sur la base d’un urbanisme placé sous le signe du carbone. La dialectique thermique entre intérieur et extérieur est le véritable enjeu d’une architecture éclairée sur les questions de climatologie urbaine.
Dans le sens des approches conceptuelles susmentionnées, une telle architecture cultive a) l’interaction thermique au niveau des ensembles intégrant les ombres portées, b) la multiscalarité qui réunit façade et territoire et c) un expérimentalisme microclimatique basé sur le développement de la variation climatique et donc sur la conception thermique à l’échelle de l’espace urbain tout entier. L’approche centrale pour réduire la charge thermique dans les villes consiste à intégrer ces perspectives intérieures et extérieures, et cela ne peut être accompli que par l’architecte.27
Seule une théorie de l’architecture à la fois inventive et scientifiquement éclairée peut rendre les implications architecturales des connaissances du 20e siècle en climatologie urbaine accessibles au développement urbain européen d’aujourd’hui. Les approches du climat urbain dont un aperçu est donné ici (approche héliomorphique, façades milanaises ou la mégastructure de Hans Poelzig) font partie d’une architecture européenne liée au climat urbain et soulignent le peu de perspectives dans les débats contemporains en matière de « prévention canicule » dans les villes. Plutôt que de rejoindre la lutte du géographe contre les îlots de chaleur, l’architecte ferait mieux de se montrer radical et de soulever la question de la conception, de développer la variation d’offres thermiques, dans l’espace et le temps, qui articuleront la base de nouvelles formes de développement urbain. « Si l’Europe s’éveille », la climatisation ne sera plus perçue comme un problème du bâtiment individuel mais comme celui des ensembles urbains. Comprendre ainsi l’architecture en tant qu’architecture agrégée changerait fondamentalement la manière d’élaborer les projets au niveau du climat artificiel dans les villes d’Europe.
Dr Sascha Roesler est architecte et théoricien, professeur boursier FNS à l’Académie de Mendrisio (Université de la Suisse italienne), où il dirige un programme de recherche « architecture et climats urbains ».
Ce texte a été traduit et remanié à partir d’une conférence délivrée à Vienne en novembre 2019. L’exemple ci-contre (West Village) a été ajouté pour la présente publication. Traduction : Wulf Übersetzung et Marc Frochaux.
Notes
1 Ernst Egli, «Vom regionalen Städtebau: der Einfluss von Klima und Landschaft auf die Wohn- und Stadtform,» (de l’urbanisme régional: influence du climat et du paysage sur l’habitat et la ville) in Werk 32, 3/1945, p. 66
2 Ibid.
3 Le déterminisme fait l’objet de débats récurrents en géographie portant sur le degré d’influence de l’environnement physique et biologique sur le développement d’une société. Alors que la topographie et le climat étaient considérés comme des facteurs déterminant les activités physiques et psychologiques au 19e siècle, ce schéma de pensée sera par la suite jugé réducteur par rapport aux dimensions sociales et culturelles de réalités multicausales, et susceptible de généralisations abusives, notamment racistes.
4 Egli, Ernst, Climate and Town Districts. Consequences and Demands, (climat et quartiers urbains. Conséquences et demandes), Erlenbach-Zurich, Verlag fuer Architektur, 1951, p. 72
5 Ibid., p. 106
7 Ibid., p. 107
8 «Les aspects météorologiques à prendre en considération dans l’urbanisme et la construction constituent une partie des revendications hygiéniques», lit-on en 1914 chez August Schmauss. Schmauss, August, «Meteorologische Grundsätze im Haus- und Städtebau» (principes météorologiques appliqués à l’urbanisme et à la construction), in Bayerisches Industrie- u. Gewerbeblatt, 19/1914, p. 181
9 «Wie geht Hitzevorsorge in Städten?» (qu’en est-il de la prévention canicule dans les villes ?), lit-on dans un article typiquement estival de Echo der Zeit du 9.7.2019, la meilleure émission d’information radiodiffusée de Suisse. Y est non seulement abordé sans esprit critique le paradigme de la résilience emprunté au débat du changement climatique mais l’article se fait aussi l’écho du discours hygiéniste en vogue un siècle plus tôt dans les villes européennes.
10 Des études ont été aussi entamées à Munich depuis 1931. Informations d’après Kratzer, Albert, Das Stadtklima (le climat urbain), Braunschweig, Vieweg, 1937, p. 62
11 Ibid., p. 63
12 On peut se demander à quel moment dans l’histoire la construction cesse d’être « hygiénique » pour « devenir adaptée au climat ». Myra Warhaftig et al. postulent l’apparition de cette transition dans l’ouvrage d’Alexander Klein Vom hygienischen zum klimagerechten Bauen (de la construction hygiénique à celle adaptée au climat). Voir : Warhaftig, Myra et Susanne Rexroth, Philipp Oswalt, « Gebäudeklimatische Studien von A. Klein », Wohltemperierte Architektur. Neue Techniken des energiesparenden Bauens, (architecture tempérée : nouvelles techniques d’économies d’énergie dans la construction) publié par Philipp Oswalt avec la collaboration de Susanne Rexroth, Heidelberg, C.F. Müller, 1994, p. 53
13 Brezina, Ernst, Schmidt, Wilhelm, Das künstliche Klima in der Umgebung des Menschen (le climat artificiel dans l’environnement de l’homme), Stuttgart, F. Enke, 1937, p. VII
14 Missenard, André, L’homme et le climat, Paris, Plon, 1937 – Der Mensch und seine klimatische Umwelt, Stuttgart/Berlin, Deutsche Verlags-Anstalt, 1938, p. 15
15 La préface a été rédigée en mai 1939. Voir : Missenard, André, À la recherche du temps et du rythme, Paris, Plon, 1940 – Klima und Lebensrhythmus, Meisenheim am Glan, Westkulturverlag, 1949, p. 9
16 Kratzer, Albert, Das Stadtklima, Ibid., p. 62
17 Brezina, Ernst, Schmidt, Wilhelm, Das künstliche Klima, Ibid., p. 195
18 Missenard, André, Ibid., p. 71
19 Brezina, Ernst, Schmidt, Wilhelm, Das künstliche Klima, Ibid., p. 183
20 « A recurrent concern in the Cambridge School’s environmental work has been to move from the study of the individual building to that of the city. » Hawkes, Dean, « The Cambridge School and the environmental tradition », The Environmental Tradition. Studies in the Architecture of Environment, London, Routledge, 1996, p. 112
21 Missenard, André, Ibid., p. 61
22 « La température moyenne du climat idéal variera ainsi annuellement entre 0 et 22 degrés la journée. », Id.
23 Missenard, André, Ibid., p. 9
24 Id.
25 «La question de l’influence des villes sur le climat est celle des modifications que subissent les phénomènes météorologiques au niveau des villes et des causes de ces modifications.» Kratzer, Albert, Das Stadtklima, Ibid., p. 20
26 Voir Kolb, Sarah, Wie man mit dem Gummihandschuh philosophiert. Topologische Operationen in Kunst und Theorie. Exposition de l’Université des arts de Linz, mars 2019
27 Dans le même ordre d’idée, le géographe Gerald Mills souhaitait que les projets contemporains adoptent des « stratégies (…) qui rétablissent la relation entre espaces intérieur et extérieur en s’inscrivant dans le cadre d’une préoccupation plus vaste afférente au climat urbain.» Mills, Gerald, « Cubes and Canyons: Different Perspectives on the Urban Climate», Michael Hebbert, Vladimir Jankovic, Brian Webb (ed.), City Weathers. Meteorology and Urban Design 1950 – 2010, Manchester Architecture Research Centre, 2011, p. 23