La smart-city est au cœur des enjeux du secteur de l’immobilier. Plus qu’un concept, c’est désormais une réalité que tout ingénieur et technicien travaillant dans la construction se doit de connaître pour comprendre les enjeux des villes de demain, donc des projets d’aujourd’hui.
Technologies innovantes, qualité de vie, développement durable, bonne gestion des ressources humaines et énergétiques, toutes ces dimensions participent à la définition d’une smart city.
Cet article vous présente le concept de ville intelligente afin que vous puissiez en comprendre les enjeux, de manière globale comme plus précisément pour votre métier d’ingénieur de la construction.
Qu’est-ce qu’une smart-city ?
Il existe différents termes pour parler de la ville intelligente : smart city, ville intelligente, ville numérique, métropole intelligente, green city, connected city, éco-cité, ville durable…
D’après Wikipédia, la « ville intelligente », traduction de l’anglais smart city, désigne une ville utilisant les technologies de l’information et de la communication (TIC) pour « améliorer » la qualité des services urbains ou encore réduire ses coûts.
Une ville peut être qualifiée d’intelligente quand les investissements en capitaux humains, sociaux, en infrastructures d’énergie (électricité, gaz), de flux (humains, matériels, d’information) alimentent un développement économique durable ainsi qu’une qualité de vie élevée, avec une gestion des ressources naturelles, au moyen d’une gouvernance participative et d’une utilisation efficiente et intégrée des TIC.
Le concept de smart-city englobe une multitude de composantes interdépendantes. Néanmoins, la dimension technologique, liées aux technologies de l’information et de la communication sont au cœur du modèle de la ville intelligente.
La smart-city est axée autour d’infrastructures collectives qui seraient communicantes, adaptables, durables, plus efficaces, automatisées afin d’améliorer la qualité de vie des habitants tout en respectant l’environnement.
Une ville intelligente, c’est une ville qui permet une meilleure maîtrise des informations et circulations urbaines à l’ère de la révolution numérique.
Smart-City et développement durable
L’ADN de la Smart-city est intimement lié au concept de développement durable, encore ambitieux aujourd’hui mais qui deviendra peut-être la norme demain.
La ville intelligente cherche à concilier les piliers sociaux, culturels et environnementaux à travers une approche systémique qui allie une gouvernance de type participative et la gestion éclairée des ressources naturelles pour répondre aux besoins des institutions, des entreprises et des citoyens.
Les parties prenantes de la Smart-City
La smart city est étudiée et poussée par les collectivités, urbanistes et par les administrations concernées par l’aménagement du territoire et des villes.
Le projet est ensuite conceptualisé et réalisé par les industriels des secteurs de l’énergie, de l’eau, des transports, des réseaux télécoms et infrastructures, les constructeurs intervenant sur l’équipement matériel des villes intelligentes, les intégrateurs et SSII, les éditeurs, fournisseurs de logiciels propres aux compétences des organismes locaux et les sociétés de conseil.
Finalement, les derniers concernés seraient les habitants et les usagers. Sauf qu’en réalité, ils sont consultés sur les différentes phases de conception du projet.
La smart-city mêle donc les secteurs public et privé, des ingénieurs du bâtiment comme des ingénieurs de multiples secteurs d’activités aux compétences diverses, tant conceptuelles que techniques.
(c) ERDF
Les piliers de la Smart-City
Consulter / Concevoir / Construire / Aménager / Traiter / Exploiter
sont les grandes phases que tout projet de smart city, comme pour un projet d’optimisation de villes existantes.
La consultation des différentes populations ou parties prenantes est omniprésente car les remontées d’informations se font en permanence sur ce type de projet qui se veut une construction quasi collaborative de grands ensembles. La consultation se fait aussi bien en amont pour la phase de conception qu’une fois l’aménagement réalisé avec les remontées de données via les différents capteurs.
La ville est constituée de bâtiments. Ils sont de plus en plus configurés dans des projets urbains d’ensemble. Les bâtiments peuvent être des BBC (bâtiment basse consommation), BEPOS (bâtiment à énergie positive), HQE (haute qualité environnementale), etc. Les normes et critères dépendent d’abord des usages qui en sont faits. C’est l’intelligence des gens qui les conçoivent qui font les qualités des bâtiments.
Voir notre précédent article sur la construction des villes de demain et ecoquartiers
L’aménagement de ces quartiers permet à « l’intelligence » de la smart city de circuler via les différentes technologies, capteurs et objets connectés. Une métropole intelligente est également un territoire sur lequel l’optimisation des circulations et consommations, se gère désormais au niveau des quartiers, et non plus des seuls bâtiments.
L’exploitation et le traitement des données issues d’une Smart City nécessite de nombreuses compétences mélangeant les secteurs public et privé avec des data centers adaptés.
Les composantes d’une Smart city
La ville intelligente intègre bien des aspects tant pour sa conception, sa construction que pour son exploitation :
- Technologie / High Tech
- TIC / Communication
- Big Data (Données publiques)
- Parties prenantes (Politiques, Entreprises, Habitants, Citoyens…)
- Énergies
- Déchets
- Stationnement
- Sécurité
- Sociologie
- Transports
- Gouvernance
- Services
- Gestion technique des bâtiments (GTB) / Domotique
…
La smart-city peut se construire « from scratch », un toute nouvelle « ville » (quartier) comme s’intégrer à une ville existante. Pour devenir plus intelligentes, les villes existantes devront développer de nouveaux services performants dans un certain nombre de domaines :
Transport et mobilité intelligente
Des transports multimodaux : faire cohabiter trains, bus, voitures, vélos, marche à pied en un seul système qui serait à la fois efficace, accessible, abordable, sûr et écologique est un des enjeux de la Smart-City.
Cette intégration doit permettre de réduire l’impact environnemental des transports, d’optimiser l’utilisation de l’espace urbain et d’offrir aux citadins des solutions de mobilité répondant à l’ensemble de leurs besoins. La ville de demain devra mettre en place les dernières technologies de transport en commun et de mobilité électrique.
Environnement durable
Les villes devront améliorer la gestion des déchets et l’énergie.
Concernant les déchets, les villes auront pour mission de réduire leur production de déchets (le mieux étant bien sûr d’éviter d’en générer) et de mettre en place des systèmes efficaces de récupération et de valorisation des déchets.
Dans le domaine de l’énergie, les villes devront renforcer leur action en matière d’efficacité énergétique (développement de l’éclairage public à faible consommation par exemple) et devront mettre en place des systèmes de production locale d’énergie (panneaux solaires sur les toits des édifices, production d’électricité à partir des déchets, etc.). Le stockage de cette énergie reste un enjeu majeur pour le développement de ces technologies.
Urbanisation responsable et habitat intelligent
Le prix élevé de l’immobilier dans les centres villes combiné à la disponibilité limitée des terres rendent aujourd’hui l’urbanisation complexe. Le modèle de l’étalement urbain, coûteux en espace, en équipements publics et en énergie) qui primait jusqu’ici n’est plus possible.
Les bâtiments devront aussi être plus intelligents afin de faciliter et d’améliorer la gestion de l’énergie pour réduire les consommations.
Smart city et data
En théorie, la smart city offre une gestion plus efficiente et démocratique au bénéfice des usagers et de la collectivité. Des risques et limites apparaissent toutefois. Équipée de capteurs de données censés améliorer nos vies urbaines, la smart city est aussi un fantastique vecteur potentiel de surveillance. Sans compter que faire dialoguer des données publiques et privées ne va pas soi.
Les capteurs et la data générée sont des composantes centrales de la smart-city.
Ces données produites et récupérées posent forcément la question de la capacité des différents acteurs à les analyser, de la sécurisation même de ces données, ainsi que de leur exploitation plus ou moins bienveillante.
Les objets connectés sont au cœur du process de récupération et de transmission des données des habitants comme des usagers des villes intelligentes.
Les évolutions des techniques de communication permettent déjà le développement de nouveaux produits pour le bâtiment pour les rendre plus connectés et plus fonctionnels. Ces mêmes technologies ont également un impact sur le développement des nouveaux réseaux électriques ou routiers.
Ensemble, ils pourraient fournir de précieuses données au gestionnaire de la ville pour améliorer sa gouvernance. Au-delà de l’arrivée massive de données, c’est bien la coordination de tous les systèmes de gouvernance actuels qui va se trouver transformé dans la ville de demain.
Les métiers de la Smart City, aujourd’hui et demain
De nouveaux métiers vont donc se développer au niveau de la ville ou de la communauté d’agglomération.
Gestionnaire de flotte de drones, responsable de collecte et gestion des données numériques, gestionnaire de parc de véhicules autonomes… Pour accompagner de tels changements, des « directions du numérique » pourraient être créés dans les grandes villes, soutenues par des personnes aux profils davantage « entrepreneuriaux » pour anticiper et accompagner les innovations à venir.
Le numérique sera omniprésent dans la ville de demain. Il est déjà de plus en plus présent dans les métiers de la construction (lire notre article sur le BIM).
Les écoles d’ingénieurs du bâtiment et de la construction proposent depuis 2015 des formations intégrant des modules autour de la Smart City afin de former les futurs ingénieurs sur ces nouvelles technologies pour imaginer, concevoir, construire et gérer les villes de demain.
Il existe également des MBAs spécialisés pour les ingénieurs seniors.
4 MBA orientés Smart City sont proposés par l’Institut Léonard de Vinci à la Défense (92) :
- MBA Smart Building et internet des objets
- MBA Smart City et management des éco-quartiers
- MBA Bâtiment intelligent et transition énergétique
- MBA Management de la performance énergétique des process
Des spécialités vont se renforcer car essentielles pour les smart city : énergie, environnement, domotique. De nouvelles filières vont également voir le jour au cours des prochaines années.
Il existe aujourd’hui un décalage entre les ingénieurs formés aux technologies et enjeux de la Smart City et le marché qui traîne à cause de politiques publiques très longues à mettre en oeuvre.
Quelles sont les entreprises à la pointe ?
Les grands groupes du secteur prennent part au développement des Smart Cities. Quelques exemples ci-dessous loin d’être exhaustifs.
- L’éco-quartier «Smartseille» à Marseille est la vitrine de la R&D pour le développement urbain durable d’Eiffage dans l’immobilier et l’aménagement. Ce projet est la première application concrète du laboratoire Phosphore créé en 2007 par Eiffage. Il met en œuvre de nombreuses innovations adaptées à un climat méditerranéen qui permettront en autre de réduire de 30% les dépenses énergétiques grâce à la thalassothermie.
- St Gobain propose sur son site une sélection d’articles sur la thématique via Scoop.it
- Cofely (Groupe ENGIE) met en avant ses savoir-faire en la matière sur son site.
- Vinci a développé la marque Axians pour répondre aux besoins spécifiques des smart cities
- Lafarge & Vicat développent des bétons technologiques
- Schneider Electric se positionne clairement en acteur des smart cities.
- Dalkia a organisé un hackathon autour du bâtiment connecté
- Legrand n’est pas en reste avec une collaboration avec Samsung fin 2015 sur les smartbuildings.
Des consortium tels que Elvia Group se positionnent sur l’accompagnement global de projets de création ou de transition vers les smart cities.
Quelques événements et rencontres autour de la Smart City
Événements 2017 & événements passés 2016
- Smart City & Grid (Paris)
- Smart Circle (La Hague)
- Innovative city (Nice)
- Prix européens de l’innovation 2017 « Le Monde » – Smart Cities
- Forums Smart City par La Tribune (France)
- Forum Les Échos (France)
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