Le rôle de la complexité urbaine dans la pratique de l’urbanisme<br />L’urbanisme émergent<br />Mathieu Hélie<br />28/10/2...
Théories de complexitéurbaine<br />Depuis les années 90, plusieurs programmes de recherches en sciences de la complexité s...
Pierre Frankhauser<br />Le géographe français Pierre Frankhauser  étudie la géométrie des zones urbaines pour en extraire ...
Bill Hillier<br />Théorie de la configuration de l’espace, le Space Syntax prédit la probabilité du mouvement dans le rése...
Michael Batty<br />Cities and Complexityest le plus grand ouvrage spécifiquement sur les sciences de la complexité et les ...
Nikos Salingaros<br />Théorie de la toile urbaine, le réseau de connexions physiques<br />Définition fractale de la ville ...
À quoi bon?<br />Jusqu’à présent aucune théorie ne cherchent à expliquer comment ou pourquoi les villes sont complexes et/...
Histoire de l’urbanisme<br />Solution à des problèmes d’échelle qui se manifestent au fur et à mesure que la taille des vi...
L’urbanisationorganique<br />La disparition de l’empire romain met fin au premier urbanisme<br />L’urbanisation du 1000 an...
Caractéristiques de l’urbanisation organique<br />L’occupation du sol se fait aux aléas de la nécessité économique<br />L’...
L’urbanisation organique existe toujours!<br />Là où aucun système de planification ne fonctionne, l’urbanisation organiqu...
L’urbanismepré-industriel<br />Vers le 17e siècle, certaines villes atteignent les centaines de milliers d’habitants.<br /...
Exemples<br />
Le grillage urbain<br />Un nouveau code de loi réglemente la division des propriétés pour maintenir une grille régulière c...
New York<br />Plusieurs grilles s’entrecroisent jusqu’à la formulation du plan de 1811.<br />
L’échellemétropolitaine<br />La grille uniforme devient elle-même impraticable avec des centaines de rues.<br />Les villes...
Les architectesont la réponse<br />La ville moderne sera une utopie planifiée avec la science industrielle pour faire la v...
Caractéristiques de l’urbanisme<br />Planification du réseau, mais aussi des usages des sols par des plans masses et des z...
Problèmes d’échelles de l’urbanisme<br />Les villes sont trop distendues. C’est l’étalement urbain.<br />Problèmes sociaux...
Transformation des processusd’urbanisation<br />Lors des transitions vers la modernité, le processus d’urbanisation est de...
Théorie de complexitégénérale<br />Stephen Wolfram, A New Kind of Science<br />Christopher Alexander, The Nature of Order<...
Le méthode Wolfram<br />L’observation de la nature nous permet de formuler des théories des lois naturelles<br />On doit “...
Les classes de phénomènesWolframienne<br />Type I: mort<br />Type II: linéaireourépétitif<br />Type III: Hiérarchique frac...
L’urbanisation Type II<br />
L’urbanisation Type III<br />
L’urbanisation Type IV<br />
Alexander<br />Le processus émergent est la clé des phénomènes “naturel” ou “organiques”.<br />“I believe that the whole i...
Morphogénèse<br />La forme d’un système vivant est le produit de l’action locale réitéré de ses éléments en suivant des lo...
L’émergence de l’ordreurbain<br />Une règle géométrique unique régule la croissance de projets aléatoires.<br />
L’urbanisationmorphogénétique<br />La division et subdivision par étape d’une ville fonctionne selon les mêmes principes q...
Comparaison à l’urbanisme moderne<br />Le plan impose l’échelle de la ville.<br />Le lotisseur impose la taille des lots.<...
L’urbanisme émergent<br />Repenser le rôle du résident dans la construction<br />Repenser le rôle du promoteur dans la sub...
La grammaire de forme<br />Vendre un système plutôt qu’un plan de maison.<br />
L’aménagement<br />Auto-sélection des lots plutôt que lotissement et zonage.<br />
La grille complexe<br />
La grille complexe<br />
La grille complexe<br />
SharedSpace<br />« Désignaliser » l’espace public<br />Remplacer le contrôle par la négotiation<br />
Les obstacles<br />Le code de l’urbanisme<br />Le système des permis<br />Le système financier<br />Les habitudes politiqu...
La gouvernancefractale<br />Le problème d’échelle affecte la gouvernance lorsqu’on atteint l’échelle métropolitaine<br />T...
Paris-Métropole<br />
Conclusion<br />La complexité est la résolution de problèmes à toutes les échelles.<br />Des règlements de construction gé...
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L'urbanisme émergent - Le rôle de la complexité urbaine dans la pratique de l'urbanisme

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Présentation au laboratoire de systèmes complexes de l'Université de Montréal, 28 octobre 2009.

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  • Bonjour à tous, je m’appelle Mathieu Hélie. J’ai été invité ici pour présenter la théorie de la complexité dans la pratique de l’urbanisme. C’est un sujet que je développe depuis environ deux ans par la publication d’un blogue, EmergentUrbanism, qui devient de plus en plus populaire. Je dois vous expliquer, toutefois, que ce type de présentation n’est pas habituel. J’ai l’habitude de présenter la complexité à des urbanistes et des architectes, mais c’est la première fois que je présente l’urbanisme à des chercheurs en complexité. Je vais donc commencer avec un survol des théories de la complexité urbaine des dernières décennies, ensuite je vais présenter une courte histoire de l’urbanisme pour vous mettre en contexte, et ainsi pouvoir expliquer comment la pratique de l’urbanisme devra être repensé dans le cadre des dernières théories de la complexité morphogénétique, et ainsi vous offrir un modèle de l’urbanisme émergent.
  • Comme vous le savez tous la science de la complexité est un sujet qui s’est développé à la suite de la théorie du chaos et des fractales dans les années 80. Dès les années 90 elle s’est propagée dans plusieurs domaines scientifiques. Des chercheurs géographes, architectes et urbanistes ont tenté d’importer l’approche dans leurs recherches. Je vous présente les résultats les plus importants.
  • Un des premiers à faire l’étude de la ville complexe est le géographe Français Pierre Frankhauser, qui a démontré, par la voie de plusieurs études de la surface des villes, qu’ils y avaient bel et bien une structure géométriques à celles-ci, et qu’il est possible d’extraire la dimension fractale d’une aire urbaine en analysant les zones construites/non-construites. Il a ainsi fait la preuve que la ville est une structure complexe avec un ordre géométrique, pas une anomalie.
  • De l’autre côté de la Manche, deux laboratoires du UniversityCollege London ont poursuivis leurs propres pistes de recherche. Le SpaceSyntax, présenté ici, réduit la totalité du réseau urbain à un ensemble de relations spatiales. En mesurant « l’intégration » d’un espace relativement aux autres, on peut ainsi prédire environ 60% du volume de mouvement. Fait intéressant, l’intégration spatiale prédit aussi les usages des sols et, en limitant l’étendue de l’intégration à l’espace local, les usages des sols à vocation locale aussi. Le chercheur Bill Hillier en construit ainsi une théorie de l’économie du mouvement.Notez que la méthode d’analyse produit une structure fractale. Conclusion importante: les usages des sols sont déterminés par la totalité du réseau urbain, et ne peuvent donc être imposé seulement dans une zone locale. Du moins, dans un système qui permet une telle adaptation.
  • Michael Batty, du UCL Centre for Advanced Spatial Analysis (CASA), a plongé dans les méthodes de simulation de la complexité, dont les automates cellulaires, les modèles d’agents, les événements catastrophiques, et ainsi de suite. Par contre son énorme ouvrage, Cities and Complexity, est plutôt une étude des modèles complexes qu’une étude de l’urbanisme. L’auteur l’avoue lui-même dans le premier chapitre en avertissant le lecteur que le livre n’est qu’une exploration du potentiel des systèmes complexes pour expliquer la forme urbaine. Ainsi il présente des images d’automates cellulaires comme ceux-ci en disant, ceci est une ville.
  • Nikos Salingaros lui a prit une approche plus matérielle et moins analytique de la complexité urbaine. Se fondant sur des thèses physiques, il explique ce qu’il appelle la toile urbaine comme un ensemble de connexions entre des espaces physiques différenciés et complémentaires, qui ne peuvent être divisées en sous-ensembles.Salingaros exploite à peu près tous les thèmes en complexité, sans pour autant créer de système théoriques. Dans l’image suivante il construit une image d’une ville qui présente une échelle fractale d’espace publique.
  • Toutes ces théories sont très intéressantes si on fait de la recherche pure en université. Mais, encore une fois, lorsque je présentais la complexité à des urbanistes et des architectes, la question qui revenait sans cesse est l’application de ces théories à leur travail. Et avouons-le, les résultats des recherches faits jusqu’aux années 2000 n’est pas très matériel. Oui on arrive à mieux comprendre la nature de la ville, mais sans jamais vraiment toucher à la nature de l’urbanisme. Peut-on vraiment dire que les villes modernes zonées et automobiles peuvent avoir la complexité d’une ville comme Londres? Pour arriver à une telle conclusion, il faut se pencher sur les méthodes de production des villes.
  • Contrairement à la plupart des entreprises humaines, on ne peut pas décrire la ville comme une invention. Les villes ont pendant plusieurs siècles simplement fait partie de l’écologie humaine, sans pour autant qu’on se préoccupe de leur production. L’urbanisation n’est devenue une préoccupation que lorsque l’échelle de la ville a atteint une telle taille que des problèmes graves se sont manifestés. La circulation a été, et demeure toujours, l’impératif motivateur de l’urbanisme, auquel le développement social et technologique a ajouté des impératifs auxiliaires. À chaque changement d’échelle, les mesures appliquées pour répondre à la crise ont été plus imposantes. Par contre, jamais on n’a tenté de, ou réussi à, comprendre la nature même de l’urbanisation, mais plutôt on a cherché à contraindre l’urbanisation dans une formule stable.On peut distinguer trois périodes caractéristiques de l’urbanisme: l’urbanisation organique, l’urbanisme pré-industriel, et l’urbanisme moderne.
  • La forme « originale » de la ville n’est en fait rien d’autre que l’absence d’urbanisme. Dans la civilisation Européenne l’urbanisation organique a dominé dès que l’effondrement de l’Empire Romain a rendu impossible la production organisé des villes. Pendant presque un millénaire, les villes et villages d’Europe ont existé comme le décor de la vie urbaine, sans qu’on n’y trouve une qualité exceptionnelle. Ce n’est que dans l’ère moderne qu’on leur a reconnu l’apparence organique et naturelle distincte, et dans les dernières décennies des efforts immenses ont été employés pour préserver leur nature.
  • L’urbanisation organique possède certaines caractéristiques qui, on le verra plus tard, lui accorde sa qualité organique. Premièrement, l’occupation du sol se fait aléatoirement, sans limites artificielles telles que les lignes de propriétés. Autrement dit, la construction du sol se fait par négociation, et donc les espaces construits et non-construits sont le résultat d’un processus récursif, où les rues et places sont les espaces qui n’ont pas pu être soustrait par la construction dans le cadre réglementaire. Fait intéressant, les codes de constructions en place qui partagent la même généalogie ont eu la tendance de produire la même morphologie dans la région méditerranéenne, même si la forme prend une configuration unique à chaque endroit.
  • Il est important de remarquer que, malgré les progrès de la civilisation, l’urbanisation organique n’est pas disparue avec le moyen-âge. Au contraire, toutes les formes d’urbanisation continue d’exister en concurrence, particulièrement dans les pays du tiers monde avec des gouvernements plus ou moins compétents. À gauche on peut voir la grille émergente de Tultepec, une banlieue de Mexico, dont le réseau est produit par le mouvement naturel. À droite, le favela de Rocinha à Rio de Janeiro, un ancien bidonville depuis normalisé mais qui retient tout son potentiel organique.
  • L’urbanisation organique fonctionne plutôt bien jusqu’à un certain point, et les Européens le découvre suite à la renaissance lorsque le développement économique des villes s’accélère, et plusieurs villes atteignent les centaines de milliers d’habitants. Comme c’est des villes commerciales, les problèmes de circulation en sont d’autant plus critiques. Le chemin d’âne organique ne fonctionne que pour la circulation locale. Lorsque l’opportunité se présente la ligne droite est imposée pour les nouveaux quartiers, mais les plans de transformation du réseau urbain échoue lorsque le capital ou le pouvoir manque. C’est le cas pour le Plan pour Londres de 1666, après que le feu ait rasé la ville. Les citadins ont finalement reconstruit à l’identique.
  • On voit ici l’histoire de la transition vers l’urbanisme pré-industriel dans le tissu du centre-ville d’Amsterdam. Le cœur médiéval « organique » est encerclé par des canaux en lignes bien droites ajoutés plus tard.Exception intéressant: Venise, qui a été construite sur des îlots séparés par des flux marins déjà hiérarchisés. Le grand canal assure ainsi une circulation efficace jusqu’à ce que la ville soit complètement dépassée commercialement et devienne une attraction touristique.
  • L’urbanisation du 18e et 19e siècle est ainsi planifiéesur des grilles uniformes qui, selon la théorie, assureront la régularité de la circulation et l’ordre urbain à perpétuité. Les grilles sont imposées par la loi, comme dans le Code des Amériques qui réglemente l’urbanisation de l’Empire Espagnol et dont on peut trouver la morphologie dans les villes telle Mexico, La Havane, Santiago ou Buenos Aires.Avec le découpage des îlots en grille vient aussi le découpage des lots en parcelles uniformes, mais souvent celles-ci se subdivisent une fois de plus, comme ici dans le tissu de l’Eixemple à Barcelone, lui accordant une dimension fractale émergente.
  • L’apothéose de la grille urbaine demeure New York, mais New York démontre une faille intéressante du système. Lorsque plusieurs villages deviennent une seule agglomération, comme c’était le cas pour New York au début du 19è siècle, l’ordre apporté par le grille devient la confusion totale. Pour cette raison l’état de New York a fusionné l’île entière en une seule administration et imposé le plan de 1811 avec ses rues et avenues numérotés. (Plus de deux cents pour Manhattan seulement.)
  • Malgré la simplicité en apparence, la grille ne suffit plus à ordonner la ville industrielle. La circulation sur cent rues devient impossible, alors même que le métro et les gratte-ciels permettent la super-densité urbaine. Les tramways et les voitures s’entremêlent pour exacerber la congestion. La grille urbain telle que conçu à la renaissance est en crise.
  • Les architectes du début du 20e siècle, se fondant sur les promesses de la planification et du génie industriel, reconçoivent la ville à l’échelle de plusieurs millions. Le plus célèbre d’entre eux, Le Corbusier, propose la ville radieuse, séparant la circulation des piétons, des voitures et des transports publiques en plusieurs espaces propres, et séparant aussi les fonctions de la ville, habiter, jouer, travailler, respirer, en zones séparées. L’objectif est de démêler la ville industrielle pourri et interminable. C’est l’urbanisme moderne tel qu’on le connait, qui continue d’être en force, même si on en a oublié les causes.Remarquez que dans la ville radieuse de Corbusier, l’architecture est planifiée autant que le réseau et les usages.
  • On aperçoit ici la ville moderne issue de l’urbanisme moderne. Les tours et les barres n’ont pas été très bien acceptées dans le monde occidental, même si on a réussi à les imposer dans Moscou (à gauche). Ailleurs la subdivision de maisons individuelles identiques s’est facilement insérée en lieu des barres pour remplir la fonction d’habiter, avec le paysage qu’on voit à droite. (Las Vegas) Aussi disparu du système, les espaces voués à la circulation des piétons et aux transports en commun.
  • Alors qu’il a fallu des centaines d’années avant qu’on s’aperçoive des limites de l’urbanisation organique et de la ville pré-industrielle, l’urbanisme moderne est immédiatement critiqué dès ses premières applications. La ville est trop distendu, il n’y a plus de communauté, les déplacements interminables consomment trop d’énergie, trop de terre agricole est urbanisé, toutes les rues commence par la lettre m, on n’arrive plus à trouver sa propre maison, l’ensemble est totalement aliénant, et ainsi de suite. Et pire, on ne sait plus vers qui se tourner pour affecter un changement.Malgré tout, le système continue, puisque la seule alternative est de rétrograder vers des systèmes qui, on le sait maintenant, sont incapables de fonctionner à l’échelle métropolitaine moderne. S’il se trouve une apothéose de l’urbanisme moderne, je propose le développement Dubai Marina, un immense projet domiciliaire en banlieue de Dubai, dont toutes les tours sont construites en même temps, relié au reste de la ville par une méga-autoroute et une ligne de métro. (D’ailleurs il doit être au point d’être inauguré.)
  • Au fur et à mesure des transitions dans les systèmes de planification urbaine, le mode de production a été transformé d’une action plus ou moins spontanée, déterminé par la volonté ponctuelle de l’individu, pour devenir un projet de génie du bâtiment, avec des quartiers entiers de centaines de milliers d’habitants inventés sur une seule planche à dessin (ou de nos jours, AutoCAD). En d’autres mots, on a remplacé la décision spontanée, en temps et lieu, par l’individu concerné, par la décision collective, avec le recul du plan, abstrait, et imposé. D’une certaine façon, c’était inévitable, puisqu’on ne savait pas comment faire les choses autrement. Mais on doit aujourd’hui se poser la question: quelle sorte de conséquence nos méthodes de production ont elle sur la complexité?
  • Début des années 2000, deux grand traités de complexité ont été publiés pratiquement en même temps et en parallèle. A New Kind of Science, de Stephen Wolfram, concrétisant vingt ans de ses recherches personnelles sur les automates cellulaires, et The Nature of Order, de Christopher Alexander, concrétisant vingt ans de ses recherches personnelles sur l’architecture. Malgré qu’ils aient pris des points de départ complètement différend, j’ai réalisé qu’ils aboutissaient essentiellement au même résultat. Les deux scientifiques étudient les programmes géométriques, et démontrent comment, par l’application réitérée de ceux-ci, il émerge une structure complexe dans une dimension supérieure.On obtient une théorie unifiée de la complexité.
  • La thèse de Wolfram formule une « nouvelle méthode scientifique » qui demeure extrêmement controversée, donc je n’irai pas dans les détails pour cette présentation. L’essentiel dit ceci: la méthode scientifique classique qui procède par l’observation des phénomènes naturels, pour ensuite formuler des équations mathématiques qui l’explique, est utile pour les phénomènes naturels simples. Pour les phénomènes complexes, elle n’a jamais rien réussi à expliquer. Maintenant que nous avons des ordinateurs, nous pouvons simuler toutes sortes de programme à moindre coût. Il est donc plus simple d’observer l’univers informatique et d’en tirer les conclusions sur notre univers réel, et ainsi connaître avec certitude les lois que l’on observe puisqu’on les a programmé.
  • Wolfram a passé dix ans à explorer l’univers informatique avec son logiciel Mathematica avant de publier son traité. Il a observé que, dans la plupart des systèmes, il existait des classes distinctes d’émergence. Ces classes étaient les mêmes avec des programmes compliqués qu’avec les automates cellulaires à une dimension. En règle générale donc on peut séparer les processus en terme de complexité: -Les processus linéaires ou répétitifs, qui s’accordent à l’étude par la science classique. -Les processus hiérarchiques, qui ont une structure complexe prévisible. -Et les processus aléatoires, qui non seulement ont une structure complexe imprévisible, mais qui peuvent aussi spontanément émerger les autres types de processus, et peuvent ainsi être programmé pour effectuer n’importe quel calcul. (Thèse Church-Turing)En quoi est-ce pertinent? Les automates cellulaires sont des programmes géométriques, dont certains codes produisent certaines classes de morphologie. Ils se trouvent que ces classes sont aussi visibles dans l’espace urbain.
  • On voit ici un développement de morphologie linéaire. Qu’a-t-il en commun avec l’automate cellulaire? Le développement d’un quartier ou même la construction d’un bâtiment est une sélection de règles géométriques. Si un bâtisseur quelconque se trouve à sélectionner toujours la même règle, c’est que le processus en place ne permet pas une plus grande complexité. C’est le cas avec la production en chaîne, possible depuis le développement du capitalisme, ici dans un quartier de Londres mais beaucoup plus visible dans toutes formes d’architecture moderne ou résidentielle.
  • Parfois les architectes tentent délibérément d’imposer une structure hiérarchique sur un projet autrement répétitif. C’est la technique qui distingue le plus souvent l’architecture classique de l’architecture moderne. L’architecte choisi des règles géométrique d’emboîtement pour casser la monotonie et forcer un peu de complexité. Malheureusement, pour réussir un tel effort en urbanisme, il faut avoir un projet énorme et un capital de financement tout aussi énorme, avec le risque spéculatif que cela représente. (On cite le New Urbanism comme modèle.)
  • Pourtant les villes historiques sont pleines d’exemples de complexité aléatoire. C’est-à-dire, comme dans cet exemple, que les constructeurs ont choisi des règles géométriques harmonieuses pour construire des projets aléatoires au gré des besoins sociaux et économiques. Le tout arrive à former un ensemble cohérent. Il existe donc des processus de développement qui sont et aléatoire, capable de s’adapter à n’importe quel contexte socio-économique, et capable de produire des structures à plus grande échelle. Reste à les découvrir.
  • Pour Christopher Alexander, le problème de la complexité est celui de la nature de la nature. Jusqu’à l’ère moderne, les constructions humaines était, sinon en harmonie avec la nature, part entière du paysage naturel. Il n’y a pas de distinction entre le naturel et l’artificiel pour Alexander. Une ferme est naturelle tant et aussi longtemps que les modes de production pour sa construction sont naturels. Les fermes modernes ne le sont plus.Alexander cherche donc quelles sortes de modes de production la nature utilise pour faire la nature. Il en arrive à une théorie générale de la morphogénèse.
  • En s’appuyant sur plusieurs exemples biologiques ou physiques, Alexander démontre que les systèmes qui suivent des processus émergent morphogénétiques, c’est-à-dire des instructions de production établi sur l’acte et non un plan à suivre, arrivent à des formes complexes. Ainsi, il démontre comment la forme d’un os est le résultat de l’action des cellules pour équilibrer le stress subi, et il n’y a pas de plan pour un squelette, mais le squelette est simplement le résultat d’un calcul biologique, qui lui-même dépend de l’architecture établi par les cellules à un stade antérieur de croissance. (Cela explique pourquoi on retrouve autant de fractales dans les systèmes organiques.)Alexander prône le même type de code dans toutes les productions humaines. Si on utilise des processus morphogénétique, on arrivera à des structures naturelles en équilibre avec l’environnement.
  • Qu’est ce qu’il faut pour expliquer la forme des villes historiques? Rien de très compliqué, puisque celles-ci sont apparues naturellement dans le paysage. Il suffit qu’un groupe de citadins réapplique la même règle géométrique, ayant assez de flexibilité pour permettre la construction de n’importe quelle structure aléatoire, pour chaque nouvelle étape de construction. Une telle règle serait aussi naturelle que celle qui règle la croissance organique des plantes ou des animaux.Plus la règle géométrique est stable, plus les bâtiments seront symétriques entre eux, sans contraindre l’individualité. Même principe que l’ADN.
  • Quelles seraient les caractéristiques d’un urbanisme morphogénétique? Il faudrait que le territoire d’une ville soit occupé par étapes successives, créant une dimension temporelle. Ensuite, il faudrait que l’augmentation du nombre d’habitants résulte en une augmentation du nombre d’intervenants dans la génération de l’habitat, et ainsi avoir plus d’information active. Finalement, les règles géométriques doivent être partagé pour qu’elles reproduisent une géométrie symétrique d’une adaptation à l’autre de l’environnement.
  • Comment procède-t-on dans l’urbanisme moderne? On découpe le territoire en zones sur le plan, pour ensuite vendre des blocks immenses à des promoteurs, qui les découpent en lots identiques fait pour accueillir le plus grand nombre de nouveaux habitants possibles. Les habitants ont le choix entre le modèle hamburger ou cheeseburger comme maison, dont le plan a déjà été dessiné et les permis approuvés.Tout le processus fonctionne à l’envers, et le résultat est une morphologie ville à l’envers.
  • Comment peut-on inventer un urbanisme émergent? Il faut revoir et renverser le rôle de chaque acteur dans la production de la ville, et reconstruire le processus à partir du particulier et en l’étendant à grande échelle.
  • Commençons par la production d’une maison. Dans le processus commercial actuel, un promoteur dessine des plans en devinant ce que souhaite le marché, obtient un permis pour le plan, vend la maison construite ou débute immédiatement la construction à la vente. Au lieu de ça, il faudrait préparer la construction sans définir la configuration, et ainsi laisser un acheteur potentiel choisir la configuration qui lui convient, pour ensuite appliquer la règle géométrique sur cette configuration.
  • Dans le processus d’aménagement actuel, un quartier est divisé en lots avant même que l’on sache quelle sorte de population il recevra. En plus, il est souvent zoné pour un seul usage.Au lieu de ça, il faudrait faire des aménagements libres, où les nouveaux habitants pourraient choisir eux-mêmes leur emplacement, leur taille, l’usage qu’il souhaite en faire, comme c’était le cas dans l’urbanisme de la fin du 19e siècle. (Dans l’exemple, MorningsideHeights)
  • Mais même le processus d’aménagement pourrait être plus émergent. Dans l’urbanisme actuel, le plan d’urbanisme découpe le territoire en blocks reliés par des artères. Un tel système nous coûte tous les développements de plus petite échelle qui seraient possibles. La supergrille moderne devrait être remplacée par une grille flexible. Dans une grille flexible, un aménagement de taille aléatoire s’ajoute au réseau en assurant la circulation en limite de lui-même. (Plus de développements fermés sur leur intérieur.) Ainsi, au fur et à mesure des aléas de la croissance urbaine, le réseau s’adapte en croissance cellulaire. Les rues sont formées par la jointure de deux aménagements.
  • Mais lorsque l’échelle de la ville augmente, le problème de circulation de la ville organique réapparait. Ainsi, les travaux publics se doivent de doubler les espaces de circulations à l’extérieur du réseau, formant un boulevard qui assurera que la circulation sera possible avec les aménagements futurs. (Ici en jaune.)
  • Même les boulevards atteignent la limite d’échelle, et les travaux publics doivent à un certain point les doubler pour former un espace de contournement encore plus importants. (Ici en noir.) Ce processus produit un réseau urbain fractal, adapté en temps réel aux aléas de la croissance urbaine, mais aussi adapté à la circulation à grande échelle. Les boulevards qui, à une étape antérieure, formaient la limite de la ville, deviennent avec des nouvelles croissances les intégrateurs de leur quartier et les centres commerciaux majeurs. Les rues moins directes demeurent calmes et évitent le recours au cul-de-sac.
  • Comment faire cet espace public? L’approche moderne séparait les modes de circulations en espaces propres, puis finalement a laissé toute la place à l’automobile. Malgré l’élimination de la concurrence pour l’espace, les voitures ont continué à s’embouteiller, au point où une gamme de systèmes de contrôle central de la circulation a du être inventé, le feu de circulation en étant le plus répandu. Un groupe d’ingénieurs de la circulation s’est finalement rendu à l’évidence que le contrôle de la circulation était contre-productif, et a repensé l’espace public sur la négociation entre les véhicules de tous types et les piétons. C’est le SharedSpace, ici son prototype à Drachten aux Pays-Bas. L’idée principale du SharedSpace est d’enlever toutes les affiches et les contrôles, et refaire la surface pour inciter les unités véhiculaires à être alertes à leur entourage lorsqu’elles négocient un carrefour. Résultat final: moins d’attente en voiture, plus d’espace pour les piétons et les vélos, moins d’accidents et un mouvement de circulation qui s’auto-optimise, donc émergent.
  • Vous avez donc une idée de ce qu’il faudrait faire pour produire une ville moderne émergente. Il faut prendre des décisions dans leur contexte propre en temps et lieux. Et vous avez surement une idée des obstacles qui se place sur le chemin d’une telle réforme. Tous les systèmes en place pour produire la ville nécessite que l’on définisse d’avance le résultat qu’on souhaite obtenir, pour le faire approuver, avant que l’on puisse découvrir s’il est bel et bien adapté à la situation. C’est le produit de plusieurs siècles d’habitudes scientifiques, que des chercheurs comme Wolfram et Alexander n’ont que commencé à défaire. Ils nous font donc des espaces où lancer des expériences sans trop déranger l’ordre établi.
  • Ceci m’amène au dernier sujet de l’urbanisme, la gouvernance. Comme on a vu avec New York en 1811, la croissance d’une ville n’est pas toujours linéaire, mais se fait souvent par l’agglomération de plusieurs communautés. La solution la plus souvent appliqué est d’ajuster l’échelle de gouvernance à celle de l’aire urbaine, c’est-à-dire la mégafusion. La mégafusion apporte la même perte de communauté et d’individualité que la planification à l’échelle métropolitaine, mais est considérée nécessaire pour résoudre des problèmes d’échelle métropolitaine. Pas trop grave pour des villes comme New York ou Toronto, mais lorsqu’on se penche sur Paris, dont la région est composée de plus de milles communes, certaines d’entre elles ayant une histoire propre datant du moyen-âge, les faires disparaître est extrêmement draconien et controversé.
  • Je me suis donc penché sur la géométrie fractale pour l’inspiration, et plus précisément sur le tapis de Sierpinsky. L’enjeu politique, en région Parisienne, se situe particulièrement sur les trois départements de première couronne et non le Paris historique. Il suffirait donc de créer une collectivité dont le centre Parisien ne fait pas partie. Le même principe pourrait s’appliquer à d’autres villes historiques, dont Saint-Denis, Versailles, Saint-Germain-en-Laye, et des quartiers à vocations exceptionnelles, dont La Défense. On produit ainsi une métropole trouée, mais dont l’enjeu politique est clair et simple. Sans avoir recours au mille-feuille des arrondissements et autres syndicats territoriaux sans transparence, on agit à toutes les échelles simultanément.Avec un processus de fusion et défusion décentralisé, on arriverait naturellement à un tel équilibre municipal, et il serait possible de lancer l’expérience de l’urbanisme émergent dans une des milliers de micro-communautés à l’intérieur de la communauté métropolitaine.
  • En conclusion, nous avons vu que l’urbanisme est une réponse aux problèmes d’échelles d’un phénomène d’urbanisation spontanée. Que l’urbanisme créer son propre problème d’échelle inverse. Que les structures naturelles complexes, qui ont une structure à toutes les échelles, sont le résultat de règles géométriques émergentes. Ainsi, chaque secteur de production de la ville doit être repensé avec de telles règles pour produire un urbanisme émergent.
  • Je vous remercie tous d’être ici. Je vous invite à vous abonnez à mon site, EmergentUrbanism, pour être au courant des futurs développements en urbanisme émergent. Si vous avez des questions à me posez, vous pouvez m’écrire à mon adresse mail.
  • L'urbanisme émergent - Le rôle de la complexité urbaine dans la pratique de l'urbanisme

    1. 1. Le rôle de la complexité urbaine dans la pratique de l’urbanisme<br />L’urbanisme émergent<br />Mathieu Hélie<br />28/10/2009<br />Université de Montréal<br />
    2. 2. Théories de complexitéurbaine<br />Depuis les années 90, plusieurs programmes de recherches en sciences de la complexité se sont penchés sur les villes.<br />
    3. 3. Pierre Frankhauser<br />Le géographe français Pierre Frankhauser étudie la géométrie des zones urbaines pour en extraire une dimension fractale.<br />
    4. 4. Bill Hillier<br />Théorie de la configuration de l’espace, le Space Syntax prédit la probabilité du mouvement dans le réseau urbain, et certains usages des sols.<br />
    5. 5. Michael Batty<br />Cities and Complexityest le plus grand ouvrage spécifiquement sur les sciences de la complexité et les villes. (Automates cellulaires, modèles d’agents, équations algébriques etc.)<br />Pas de conclusion. L’auteur prévient que ce n’est qu’une ébauche.<br />
    6. 6. Nikos Salingaros<br />Théorie de la toile urbaine, le réseau de connexions physiques<br />Définition fractale de la ville en parallèle<br />
    7. 7. À quoi bon?<br />Jusqu’à présent aucune théorie ne cherchent à expliquer comment ou pourquoi les villes sont complexes et/ou émergentes.<br />Le lien avec les processus d’urbanisation est absent.<br />« Nous ce qu’on veut savoir, c’est qu’est-ce qu’on doit faire. »<br />
    8. 8. Histoire de l’urbanisme<br />Solution à des problèmes d’échelle qui se manifestent au fur et à mesure que la taille des villes augmente.<br />
    9. 9. L’urbanisationorganique<br />La disparition de l’empire romain met fin au premier urbanisme<br />L’urbanisation du 1000 ans qui suit est un processus aléatoire et inconscient<br />Morphologie “organique” des villes<br />
    10. 10. Caractéristiques de l’urbanisation organique<br />L’occupation du sol se fait aux aléas de la nécessité économique<br />L’économie change trop lentement pour percevoir le changement de la ville<br />Aucune intervention nécessaire autre que des codes de loi régulant la nouvelle construction<br />
    11. 11. L’urbanisation organique existe toujours!<br />Là où aucun système de planification ne fonctionne, l’urbanisation organique procède naturellement.<br />
    12. 12. L’urbanismepré-industriel<br />Vers le 17e siècle, certaines villes atteignent les centaines de milliers d’habitants.<br />Le réseau organique devient difficile à circuler.<br />La planification des villes est inventée.<br />
    13. 13. Exemples<br />
    14. 14. Le grillage urbain<br />Un nouveau code de loi réglemente la division des propriétés pour maintenir une grille régulière circulable.<br />La planification des usages n’est toutefois pas instaurée.<br />Code des Amériques, New York, Barcelone, Turin<br />
    15. 15. New York<br />Plusieurs grilles s’entrecroisent jusqu’à la formulation du plan de 1811.<br />
    16. 16. L’échellemétropolitaine<br />La grille uniforme devient elle-même impraticable avec des centaines de rues.<br />Les villes dépassent couramment le million d’habitants.<br />Les systèmes de transport se multiplient et s’entremêlent.<br />
    17. 17. Les architectesont la réponse<br />La ville moderne sera une utopie planifiée avec la science industrielle pour faire la ville de la civilisation machiniste.<br />La villeestdessinée à l’échelle de plusieurs millions d’habitants.<br />
    18. 18. Caractéristiques de l’urbanisme<br />Planification du réseau, mais aussi des usages des sols par des plans masses et des zonages.<br />Stylisation architecturale des programmes d’urbanisme.<br />
    19. 19. Problèmes d’échelles de l’urbanisme<br />Les villes sont trop distendues. C’est l’étalement urbain.<br />Problèmes sociaux, économiques, écologiques.<br />Comment faire de l’urbanisme durable?<br />
    20. 20. Transformation des processusd’urbanisation<br />Lors des transitions vers la modernité, le processus d’urbanisation est devenue moins spontané et plus industriel.<br />Comment cela impacte-t-il la complexité?<br />
    21. 21. Théorie de complexitégénérale<br />Stephen Wolfram, A New Kind of Science<br />Christopher Alexander, The Nature of Order<br />
    22. 22. Le méthode Wolfram<br />L’observation de la nature nous permet de formuler des théories des lois naturelles<br />On doit “deviner” et tester ces lois avec des expériences<br />L’exploration de l’univers informatique nous permet d’identifier des lois naturelles avec la théorie exacte<br />
    23. 23. Les classes de phénomènesWolframienne<br />Type I: mort<br />Type II: linéaireourépétitif<br />Type III: Hiérarchique fractal<br />Type IV: Aléatoire fractal<br />
    24. 24. L’urbanisation Type II<br />
    25. 25. L’urbanisation Type III<br />
    26. 26. L’urbanisation Type IV<br />
    27. 27. Alexander<br />Le processus émergent est la clé des phénomènes “naturel” ou “organiques”.<br />“I believe that the whole idea about the natural environment has been turned on its head actually in a very strange way.  For about a quarter of a century, people have been in effect obsessed with saving the environment - which is of course a very sensible thing to do when it&apos;s being ravaged and destroyed. <br /> <br />But the real problem is that we won&apos;t be OK, in terms of building or in terms of nature or anything else, until we learn how to make nature.”<br />
    28. 28. Morphogénèse<br />La forme d’un système vivant est le produit de l’action locale réitéré de ses éléments en suivant des lois géométriques propres. (ADN, lois physiques, code informatique)<br />
    29. 29. L’émergence de l’ordreurbain<br />Une règle géométrique unique régule la croissance de projets aléatoires.<br />
    30. 30. L’urbanisationmorphogénétique<br />La division et subdivision par étape d’une ville fonctionne selon les mêmes principes que la morphogénèse naturelle. <br />La complexité du système dépend du nombre d’acteurs actifs dans sa production.<br />Les acteurs réutilisent les mêmes règles géométriques pour construire les extensions à l’environnement.<br />
    31. 31. Comparaison à l’urbanisme moderne<br />Le plan impose l’échelle de la ville.<br />Le lotisseur impose la taille des lots.<br />Le développeur importe la géométrie d’un peu n’importe où.<br />Les habitants n’ont aucun rôle d’acteur décisionnel.<br />Résultat:<br />
    32. 32. L’urbanisme émergent<br />Repenser le rôle du résident dans la construction<br />Repenser le rôle du promoteur dans la subdivision<br />Repenser le rôle des travaux publics dans le réseaux<br />Repenser le contrôle de la circulation<br />
    33. 33. La grammaire de forme<br />Vendre un système plutôt qu’un plan de maison.<br />
    34. 34. L’aménagement<br />Auto-sélection des lots plutôt que lotissement et zonage.<br />
    35. 35. La grille complexe<br />
    36. 36. La grille complexe<br />
    37. 37. La grille complexe<br />
    38. 38. SharedSpace<br />« Désignaliser » l’espace public<br />Remplacer le contrôle par la négotiation<br />
    39. 39. Les obstacles<br />Le code de l’urbanisme<br />Le système des permis<br />Le système financier<br />Les habitudes politiques<br />
    40. 40. La gouvernancefractale<br />Le problème d’échelle affecte la gouvernance lorsqu’on atteint l’échelle métropolitaine<br />Tout fusionner n’est pas toujours une solution viable<br />L’échelle fractale offre une piste intéressante<br />
    41. 41. Paris-Métropole<br />
    42. 42. Conclusion<br />La complexité est la résolution de problèmes à toutes les échelles.<br />Des règlements de construction géométriques sont nécessaire pour créer une ville complexe.<br />Chaque échelle de production doit repenser son mode de fonctionnement pour devenir émergente.<br />
    43. 43. Merci<br />Pour plus d’info, abonnez-vous à EmergentUrbanism.<br />mhelie@gmail.com<br />http://EmergentUrbanism.com<br />Copyright Mathieu Hélie 2009<br />

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