Innovation Expérimentation

La « ville sensible » capte le futur

Le projet de recherche Sense-City reproduit et mesure des phénomènes urbains pour en établir des représentations numériques.

La ville du futur sera bardée de capteurs ou ne sera pas. Désireux de jeter les bases technologiques de la « mesure de demain » pour que sorte de terre non plus la ville dite « intelligente », mais la ville « sensible », neuf organismes français (1) sont impliqués, depuis février 2011, dans le programme de recherche scientifique collaboratif Sense-City. Son objectif ? Mettre au point des réseaux de capteurs communicants sans fil pour établir infine les représentations numériques de plusieurs phénomènes urbains. Sont concernés les domaines de la route et de la mobilité, de l’énergie dans le bâtiment et du suivi des infrastructures.

Tempérer l’impact de l’urbanisation. Ainsi, de la mesure de la qualité de l’air au suivi des performances énergétiques et thermiques des bâtiments, de la détection de véhicules à l’étude des trajectoires d’usagers de la route (cyclistes et piétons), de la localisation par géoradar des réseaux enterrés à l’instrumentation des infrastructures par des nanocapteurs noyés dans le béton (lire également p. 60), Sense-City doit permettre, selon ses promoteurs, de « préparer la ville du futur ». Ce sera « un lieu de vie agréable, convivial et résilient, capable de s’autodiagnostiquer en permanence pour devenir plus économe en ressources, plus propre et plus sain ». Réduisant la ville à un système mesurable et mesuré, le consortium expérimentateur, piloté par l’Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux (Ifsttar), pense ainsi pouvoir « mitiger l’impact de l’urbanisation croissante de nos sociétés sur les personnes et l’environnement ». Les enjeux sont de taille : les émissions de CO2 ne cessent d’augmenter et la pollution de l’air cause 350 000 décès prématurés en Europe chaque année.

Du capteur au décideur. Depuis 2016, le projet Sense-City – pour lequel une ville « miniature » avait été préalablement édifiée, en mars 2015, sur le campus de l’Ifsttar à Marne-la-Vallée (Seine-et-Marne) -, a notamment pour objectif d’étudier et de comparer des capteurs mesurant la qualité de l’air et de l’eau, réglementation européenne oblige. Le consortium cherche ainsi à « développer des technologies performantes à un coût unitaire suffisamment faible » pour le suivi des polluants aériens, en s’attachant particulièrement à la qualité de l’air à l’intérieur des bâtiments. Au total, « 54 capteurs ont été installés sur 18 points de mesure couvrant les 250 m² de la “mini-ville”. Ils permettent de suivre en temps réel les niveaux d’ozone, d’oxydes d’azote et de particules fines », précise Bérengère Lebental, chercheuse à l’Ifsttar.

En ce qui concerne la qualité de l’eau, l’institut de recherche et ses partenaires travaillent au développement de nouvelles technologies de nanocapteurs et de systèmes numériques destinés à optimiser la gestion des réseaux. A cet égard, deux réseaux modèles d’eau potable et d’eaux d’évacuation ont été déployés dans le démonstrateur. Pour mener à bien toutes les recherches prévues dans le cadre de Sense-City, une grande chambre climatique sera inaugurée l’été prochain sur le site de l’Ifsttar (lire p. 51). Financé à hauteur de plus de 6,5 millions d’euros par le Programme d’investissements d’avenir (PIA), cet équipement dit « d’excellence » doit permettre de recréer différentes conditions météorologiques.

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Chambre climatique - Faire la pluie et le beau temps

Une étape-clé du projet de recherche Sense-City sera franchie l’été prochain, avec l’inauguration sur le campus de l’Ifsttar à Marne-la-Vallée d’une chambre climatique mobile. La construction de cet équipement de dimensions imposantes (20 m de long, 20 m de large et 8 m de haut) a débuté en avril 2016. « Cette chambre climatique doit nous permettre de simuler, autant de fois que nous le souhaitons, différents scénarios météorologiques (pluie, ensoleillement, variations de températures, etc. ) sur notre ville miniature, indique Anne Ruas, chercheuse à l’Ifsttar. Il s’agit d’une “boîte à outils” grâce à laquelle nous pouvons réaliser des expérimentations dans des conditions environnementales à la fois maîtrisées, contrôlées, et les plus proches possibles du monde réel ».

Equipement essentiel dans le cadre des recherches menées sur la « ville sensible », et vitrine du campus de l’Ifsttar, la chambre climatique pourra être mise à disposition des industriels qui désireraient y tester leurs innovations. Elle a été réalisée par un groupement d’entreprises composé de BIA, Ilimelgo, Verdoïa et Scoping.

(1) Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux (lfsttar), Ecole supérieure d’ingénieurs en électronique et électrotechnique (ESIEE), Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB), Laboratoire de physique des interfaces et des couches minces (LPICM), Centre national de la recherche scientifique (CNRS), Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria), Ecole polytechnique, universités Paris-Est et Paris-Est Marne-la-Vallée.
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