Transformez les données en actions pour planifier plus intelligemment et lutter contre le changement climatique grâce aux jumeaux virtuels urbains.
Repousser les Limites pour
Développer des Villes et des Infrastructures Urbaines Durables
La plupart des enfants nés aujourd'hui grandiront en milieu urbain. Mais cela n'a pas toujours été le cas. Alors qu'il y a 50 ans, seulement un tiers de la population mondiale vivait en ville, aujourd'hui, c'est plus de la moitié. D'ici 2050, ce chiffre s'élèvera à 68 %¹. D'après Ben Wilson, auteur de Metropolis, « nous sommes témoins de la plus grande migration de l'histoire de l'humanité. C'est l'aboutissement d'un processus de 6 000 ans : d'ici la fin du siècle, nous serons officiellement une espèce urbanisée. »
Mais face à l'essor de la population urbaine et au changement climatique, les villes sont également de plus en plus vulnérables. « Canicules, inondations, élévation du niveau de la mer, pollution... Autant de défis auxquels les villes sont confrontées et qui les obligent dès aujourd'hui à devenir résilientes et durables », explique Yaarob Audi, responsable des partenariats stratégiques pour l'industrie Villes et Services Publics de Dassault Systèmes.
Malheureusement, les villes font aussi partie du problème. Elles représentent en effet 75 % des émissions de gaz à effet de serre (GES). Les autorités doivent rendre les villes certes plus résilientes, mais surtout plus durables. Et pour être en conformité avec les exigences réglementaires l'innovation technologique est un levier majeur.
1% de la surface de la Terre est couverte de villes
55% de la population mondiale vit en milieu urbain
75% des émissions de GES mondiales proviennent des villes
78% de l'énergie mondiale est destinée aux villes
70% des villes sont déjà confrontées aux effets du changement climatique et toutes sont menacées
2°C de hausse de la température attendue dans les villes les plus peuplées d'ici 2050
800 millions de personnes seront exposées à la montée des eaux et aux tempêtes
Source : Cities Alliance, UNOPS
Placer la transformation numérique au cœur de l'aménagement urbain pour des villes durables
Partout dans le monde, les villes ont engagé une transition numérique. Qu'il s'agisse d'Almaty, au Kazakhstan, où 97 % des principaux services publics de la ville sont désormais disponibles en ligne, ou de Perth, en Australie, où un projet d'irrigation intelligente a permis de transformer 106 parcs locaux et de réduire de 27 % la consommation d'eau, les villes du monde entier choisissent de préparer l'avenir.²
Cependant le déploiement de ce type d'innovation à l’échelle du globe constitue un défi de taille. Les autorités territoriales font face à certains défis : organisations cloisonnées, données hétérogènes ou incomplets, contraintes réglementaires, restrictions budgétaires, ressources limitées... Pour répondre à ces enjeux, la première étape consiste à mettre en œuvre une gestion et une planification efficaces.
A titre d’illustration, la ville de Barcelone a choisi de faire appel aux technologies numériques pour relever ces défis. Dans le cadre d'un projet visant à réaménager 10 000 logements par an pour améliorer leur efficacité énergétique dans le contexte du changement climatique, les autorités ont développé un jumeau virtuel de la ville pour modéliser et anticiper la consommation d'énergie et réduire le gaspillage.
« Les jumeaux virtuels et les simulateurs nous aideront à comprendre les impacts des améliorations que nous apportons, que ce soit dans le domaine de l'énergie, de la mobilité ou de toute autre infrastructure de la ville », explique Barbara Pons, commissaire à l'Agenda 2030 de la ville de Barcelone.
Simuler des villes respectueuses de l'environnement
La modélisation virtuelle peut aussi être particulièrement utile pour améliorer la résilience des villes et atténuer les impacts du changement climatique que l'on ressent déjà dans le monde. Prenons l'exemple du Caire, où les températures atteignent régulièrement plus de 40°C. « Les espaces publics sont extrêmement vulnérables aux îlots de chaleur urbains et à leurs effets croissants. Les températures peuvent y atteindre des niveaux inquiétants voire dangereux », explique Yaarob Audi.
68%
de la population mondiale devrait vivre en milieu urbain d'ici 2050.
Mais grâce aux jumeaux virtuels, la prévalence de ces îlots de chaleur peut être modélisée. « Les jumeaux virtuels et les informations qu'ils nous apportent nous permettent ensuite de proposer des solutions ciblées pour limiter l'impact de la chaleur et améliorer le bien-être des habitants, aussi bien chez eux que dans les espaces publics », ajoute Yaarob Audi.
Aux côtés de la ville du Caire et du fournisseur de solutions environnementales ARIA Suez, Dassault Systèmes a développé un jumeau virtuel qui intègre les données météorologiques et les exploite pour quantifier les îlots de chaleur à travers la capitale.
« Nous pouvons ensuite simuler divers scénarios d'atténuation, comme la revégétalisation, l'isolation des bâtiments et l'optimisation des matériaux de revêtement des routes, et ainsi évaluer leur efficacité », explique Yaarob Audi. « En analysant les bonnes données au bon moment, nous avons le pouvoir non seulement d'anticiper les effets d'événements météorologiques extrêmes futurs, mais aussi de mettre au point des solutions qui nous permettent de réduire l'impact de ces risques et de penser des villes habitables et résilientes », poursuit Yaarob Audi.
L'importance de l'humain pour des villes pérennes
Les autorités publiques placent l'humain au centre de leur vision. C'est là que les jumeaux virtuels entrent en jeu. En exploitant des données démographiques et géographiques dans un contexte réel, ils permettent d’analyser différents scénarios et valider certaines hypothèses. Ainsi, les décideurs territoriaux peuvent analyser l'impact de futures différentes politiques et mettre en œuvre la plus efficace. Les jumeaux virtuels permettent également de décloisonner les organisations en partageant une source de données unique, et ainsi faciliter le consensus parmi les décideurs.
« N'importe quel projet urbain nécessite une coordination optimale entre les acteurs publics, les promoteurs privés, les urbanistes, les entreprises de construction, les citoyens et les conseils municipaux. Les jumeaux virtuels permettent de connecter les différentes parties prenantes et offrent un moyen efficace de comprendre les impacts d'un projet, en renforçant la résilience climatique de nos villes et de nos communautés », explique Yaarob Audi.
Compte tenu de la complexité des villes et des défis auxquels elles sont confrontées, l'innovation est plus que jamais essentielle. Les jumeaux virtuels offrent aux dirigeants la possibilité d'exploiter des données actualisées , mais aussi de tester des politiques dans le monde virtuel pour minimiser les risques dans le monde réel. Ils garantissent ainsi la bonne allocation du budget et des ressources en maitrisant leurs impacts pour engager des changements durables dans la vie des citoyens.
« Grâce aux données, nous avons le pouvoir non seulement d'anticiper les effets d'événements météorologiques extrêmes futurs, mais aussi de concevoir des solutions qui nous permettent de réduire l'impact de ces risques et de penser des villes habitables et résilientes. »
À LA RENCONTRE DES FUTURS GRANDS CERVEAUX DE NOS VILLES INTELLIGENTES
L'aménagement urbain durable exige des solutions innovantes, capables de s'adapter à la fois à la croissance démographique et au changement climatique. L'avenir de nos villes dépend donc de toute une génération d'ingénieurs qui cultivent l'art de l'innovation et disposent des compétences numériques nécessaires. Ingénieurs en données spatiales, experts SIG ou encore spécialistes BIM, tous devront maîtriser à la perfection les jumeaux virtuels et la simulation dans le cadre du développement et de la gestion de projets.
Le partenariat entre Dassault Systèmes et le Southern California Institute of Architecture (SCIArc) vise à développer et entretenir directement ces compétences en matière d'innovation, en permettant aux étudiants d'expérimenter par la pratique des solutions numériques de pointe telles que les jumeaux virtuels : « La plate-forme 3DEXPERIENCE® fournit à nos élèves des compétences numériques indispensables pour imaginer et façonner l'avenir », déclare Kerenza Harris, membre du corps professoral et architecte primée de SCIArc.
En mettant un point d'honneur à développer les compétences numériques et collaboratives des étudiants, Dassault Systèmes contribue ainsi à transformer l'éducation en accompagnant les établissements. L'objectif est de fournir à ces futurs ingénieurs les outils et le savoir-faire nécessaires pour créer des environnements urbains plus résilients et durables.
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Une nouvelle expérience d'apprentissage évolutive, basée sur la plate-forme 3DEXPERIENCE, est possible.
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Découvrir comment le secteur des Villes et des Infrastructures se transforme
Fournir une énergie durable dans un monde en pleine croissance
Adopter une approche logistique durable grâce à une planification de bout en bout
Exploiter la puissance des solutions numériques pour des infrastructures résilientes
Tirer parti de la productisation pour une construction collaborative et modulaire
FAQ - Villes & Infrastructures
Le développement durable dans le cadre de l'aménagement urbain implique de concevoir et de développer les villes de manière à répondre aux besoins actuels des usagers, tout en permettant aux générations futures de vivre dans des villes qui répondront à leurs besoins aussi. L’objectif est de maintenir un équilibre entre les facteurs environnementaux, sociaux et économiques. L’utilisation efficace des ressources et la maitrise de l’impact de nos activités sur l’environnement contribue à renforcer l’épanouissement de communautés résilientes et inclusives.
Le concept de développement urbain durable implique la création d'environnements urbains pérennes qui allient croissance économique, préservation de l'environnement et bien-être de la société. L'objectif est de concevoir des villes économes en énergie, de minimiser la consommation des ressources, de réduire le gaspillage et les émissions de polluants, pour améliorer la qualité de vie des citoyens tout en veillant à ce que ces pratiques perdurent et s'améliorent dans le temps.
Un pays qui passe des centrales de charbon à l'énergie solaire, éolienne et nucléaire est un bon exemple de transition vers une énergie propre. L'objectif est de remplacer les sources d'énergie polluantes existantes par des alternatives renouvelables sobres en carbone afin de réduire les émissions et de promouvoir la durabilité.
Les solutions durables en matière d'aménagement urbain couvrent la conception de bâtiments économes en énergie, la mise en œuvre d'espaces verts tels que des parcs et des toits végétalisés, et le développement de systèmes de transport public efficaces pour réduire la dépendance à la voiture. Par ailleurs, la promotion d'un développement à usage mixte et l'intégration de sources d'énergie renouvelable contribuent à minimiser l'impact sur l'environnement, à favoriser des communautés résilientes et viables, à créer des emplois et à promouvoir l'équité sociale. Tout cela est le fruit d'une collaboration étroite entre l'ensemble des parties prenantes de la chaîne de valeur de Villes et services publics.
Voici les cinq principaux piliers du développement urbain durable :
Efficacité Energétique : Mettre en œuvre des mesures d'économie d'énergie dans les bâtiments et les infrastructures pour réduire la consommation globale d'énergie et les émissions de GES.
Espaces Verts : Intégrer la nature en ville avec des parcs, des toits verts et des forêts urbaines pour développer des poumons urbains et renforcer la résilience des infrastructures.
Transport Durable : Développer des systèmes de transport public efficaces, promouvoir la marche et le vélo, et réduire la dépendance aux véhicules privés afin de minimiser la pollution et les embouteillages.
Gestion des Ressources : Optimiser la consommation d'eau et l'utilisation des matériaux, et mettre en place des bonnes pratiques pour prévenir le gaspillage, préserver les ressources et réduire l'impact environnemental.
Conception Inclusive : Créer des espaces urbains accessibles et équitables qui répondent aux besoins de l'ensemble de la population, comme des logements abordables, des espaces publics sûrs et des équipements collectifs.
(1)
Nations Unies, « 68% of the world population projected to live in urban areas by 2050 »
(2)
ThoughtLab, « Building a Future-Ready City » (sponsorisé par Dassault Systèmes)