Between household structure, urban density, and ecological transition: Rethinking the approach of estimating housing needs in Switzerland

U. Liman; M. Laprise; E. Rey

Switzerland faces the dual challenge of population growth and carbon neutrality targets by 2050. Against a backdrop of housing and environmental crises, the real estate industry is promoting a sharp increase in the number of new buildings on the one hand. On the other, the idea of a moratorium on new construction is emerging to preserve quality of life and protect the environment. Despite the availability of up-to-date statistical data, figures on vacancy rates, and therefore housing needs, do not reflect the optimal capacity of the current housing stock according to well-connected territories. This work proposes a novel modeling framework based on a prospective and statistical approach to estimate – quantitatively and spatially – housing needs with a view to a low-carbon society. Based on demographic scenarios, occupancy targets, and level of public transport services, it helps determine a more accurate vacancy rate by considering an increased occupancy of the current housing stock. Results show that it could be possible to accommodate a larger part of the population and reducing considerably the CO2 emissions attributable to the construction of new housing. Finally, we propose a strategy of priority actions to answer housing needs while minimizing the carbon impact of construction and enhance sustainable practices.

Revisiter l’urbanité dans la pente

C. Cattin; M. Laprise; E. Rey

Les quartiers lausannois de Riant-Mont et Boisy-Pierrefleur se distinguent par un caractère urbain qui conjugue forte pente et qualité des rez-de-chaussée. Décryptage d’un duo, dont la situation dans la pente a souvent été résolue par des considérations avant tout fonctionnelles, alors qu’elle est à même d’offrir une habitabilité accrue et des usages qualitatifs du sol urbain.

Regeneration of Urban Areas: From Neighbourhoods in Transition to Innovative Components

E. Rey; M. Laprise; S. Aguacil; J. Drouilles; S. Formery  et al.

Research at the Laboratory of Architecture and Sustainable Technologies (LAST) at EPFL aims to explore the interactions between architectural design and transitions towards sustainability in the built environment. This concerns as much the polycentric restructuring of urban areas as the ecological management of resources, the decarbonization of energy systems and the proactive anticipation of societal changes. In this context, the architectural project stands in a dialectical relationship. On the one hand, it can make a significant contribution to these ongoing changes. On the other hand, these challenges provide the "raw material" to rethink some approaches from a multi-dimensional, multi-scalar and interdisciplinary perspective. The research projects fall within the broader context of quality; they focus on supporting the emergence of new knowledge, revealing the innovation potential that can be transposed into architectural production, and identifying low carbon processes of construction. Two projects at both ends of the scales’ spectrum highlight the key issues at stake in this research process. Covering a territory from the glaciers to the sea, RHODANIE URBAINE aims to develop integrative strategies specifically adapted to rhodanian neighborhoods in transition by means of various complementary investigations. It first analyses the urban areas along the Rhône through a qualitative and quantitative inventory with a series of thematic analyses. In interaction with the architectural project studios and various experts, the approach then proposes project-based visions on four study sites in the regeneration process located in Sion, Geneva, Givors and Avignon. Taking this “research by design” approach, the project also develops a novel analysis framework to compare the evolution potential of each site in terms of a new city-river balance. At another scale, WORKING SPACE aims to facilitate the creation of new administrative spaces within urban areas by raising existing buildings. Through the development of a new prefabricated wood system, it becomes possible to efficiently increase the surface area of a building without consuming land, while at the same time providing satisfactory comfort for users and promoting a diversity of spatial configurations. Compared with standard building methods, this simple and flexible system increases accuracy and reduces on-site construction time. Thanks to a partnership with the Canton of Vaud, a pilot project could be built on a building located in the center of Lausanne. Research at the Laboratory of Architecture and Sustainable Technologies (LAST) at EPFL aims to explore the interactions between architectural design and transitions towards sustainability in the built environment. This concerns as much the polycentric restructuring of urban areas as the ecological management of resources, the decarbonization of energy systems and the proactive anticipation of societal changes. In this context, the architectural project stands in a dialectical relationship. On the one hand, it can make a significant contribution to these ongoing changes. On the other hand, these challenges provide the "raw material" to rethink some approaches from a multi-dimensional, multi-scalar and interdisciplinary perspective. The research projects fall within the broader context of quality; they focus on supporting the emergence of new knowledge, revealing the innovation potential that can be transposed into architectural production, and identifying low carbon processes of construction. Two projects at both ends of the scales’ spectrum highlight the key issues at stake in this research process. Covering a territory from the glaciers to the sea, RHODANIE URBAINE aims to develop integrative strategies specifically adapted to rhodanian neighborhoods in transition by means of various complementary investigations. It first analyses the urban areas along the Rhône through a qualitative and quantitative inventory with a series of thematic analyses. In interaction with the architectural project studios and various experts, the approach then proposes project-based visions on four study sites in the regeneration process located in Sion, Geneva, Givors and Avignon. Taking this “research by design” approach, the project also develops a novel analysis framework to compare the evolution potential of each site in terms of a new city-river balance. At another scale, WORKING SPACE aims to facilitate the creation of new administrative spaces within urban areas by raising existing buildings. Through the development of a new prefabricated wood system, it becomes possible to efficiently increase the surface area of a building without consuming land, while at the same time providing satisfactory comfort for users and promoting a diversity of spatial configurations. Compared with standard building methods, this simple and flexible system increases accuracy and reduces on-site construction time. Thanks to a partnership with the Canton of Vaud, a pilot project could be built on a building located in the center of Lausanne.

The Effect of Rivers on Energy Balance at the Neighborhood Scale. A comparative analysis of four Rhodanian sites in France and Switzerland

S. Aguacil Moreno; S. Formery; M. Laprise; E. Rey

This research aims to compare the greenhouse gas (GHG) emissions of new neighbourhood projects near the Rhône River in France and Switzerland. The study considers the influence of the river on energy demand and resilience to climate change of 12 project-based visions across four locations, based on three design scenarios developed for each site in architectural workshops at the Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). Artificial weather files account for the river's effect, facilitating a comparison between scenarios with and without the river’s influence. Methodologically, 3D digital models are used to calculate environmental impacts, integrating data from the Swiss material database and following the SIA 2032 Swiss standard. Findings suggest the Rhône River significantly affects building energy demand, showing a 3-6% fluctuation in demand, depending on water presence or not and 1-2% fluctuation for the global environmental impact. The study underlines the importance of considering climate conditions and water presence in urban planning and building regulations.

Vers des quartiers post-carbone?

E. Rey; M. Laprise

Face à l’urgence climatique et à la contraction des ressources disponibles, la nécessité de préserver les terres arables pour l’agriculture et de protéger les écosystèmes pour la biodiversité encourage en priorité la régénération des territoires déjà urbanisés. Cette réorientation du bâti vers l’intérieur se traduit tant par la revitalisation de quartiers existants que par le renforcement de polarités à proximité des transports publics. Dans la perspective d’une société décarbonée, les défis sont considérables, que ce soit au niveau de la protection du climat ou à celui de l’adaptation aux conséquences de ses changements. C’est dans ce contexte qu’émerge, deux décennies après les premières expérimentations de quartiers durables, un intérêt accru pour la valorisation de l’existant, l’économie circulaire, la mutualisation des espaces et la généralisation de l’arborisation.

Second Envol. Requalification du centre-bourg abandonné du Vieux-Pays de Goussainville

M. C. Li

’essor du transport aérien durant le siècle dernier a profondément bouleversé nos territoires. Tel est le cas du Vieux Pays de Goussainville, village historique d’Ile-de-France, partiellement abandonné à l’arrivée de l’aéroport de Roissy. Protégé par son église classée, le village se fige dans une structure urbaine dotée d’un tissu bâti en partie en ruines. Ainsi, le site s’inscrit dans un territoire où se superpose un ensemble de paradoxes. La stratégie de projet vise une requalification urbaine et architecturale du centre-bourg qui respece l’identité matérielle et formelle du lieu tout en réinterprétant ses éléments distinctifs. D’abord, la réhabilitation de deux bâtiments patrimoniaux vacants et la construction sur des tracés historiques viennent affirmer une nouvelle place de village. Un lien physique et social entre espace public et architecture est ainsi créé par un travail sur les rez-de-chaussée. Comme les restrictions liées aux nuisances sonores empêchent un schéma habituel de mise en place de logements, l’implantation d’un pôle éducatif pour l’alimentation durable vise à renforcer les échanges avec le territoire tout en répondant aux besoins des habitants. Enfin, l’étude des ressources locales, couplée à l’identité patrimoniale du bourg, conduit à l’utilisation de pierre massive pour les constructions neuves et au réemploi des ruines pour les aménagements publics. Grâce à une restructuration urbaine et architecturale, Second Envol offre un avenir durable et résilient au Vieux-Pays de Goussainville, permettant au village de renaître tout en restant ancré dans son territoire et ses réalités.

Temple de quartier. Réaffectation du temple de la Croix d’Ouchy

L. Jacoby

La fréquentation des temples protestants suisses est en baisse depuis la seconde moitié du 20e siècle. Ce phénomène s’accentue et les municipalités remettent en question la légitimité de certains édifices mal entretenus. La ville de Lausanne a mis en place une série de stratégies visant à préserver ce patrimoine spécifique. Cela passe notamment par une intensification de leur utilisation, désormais plus diversifiée. Dans ce cadre, le temple de la Croix d’Ouchy est identifié pour faire l’objet d’un projet spécifique. Bien que son ancienneté lui confère une symbolique importante pour la ville, son utilisation est en déclin et son état se détériore. Actuellement, le temple partage ses locaux avec deux autres bâtiments voisins : le CPO, un centre polyculturel axé sur le théâtre, et l’école primaire d’Ouchy. Dès lors, le projet prévoit une restructuration du site : l’auditoire du CPO est transféré dans les espaces réadaptés du temple, permettant aux activités parascolaires de l’école d’occuper des locaux du CPO. Ainsi, le temple retrouve sa fonction sociale dans le quartier. Les interventions prévues dans ces espaces visent à exprimer une légèreté, en accord avec le respect de l’existant et la mise en valeur de ses qualités. Les abords sont également retravaillés pour favoriser la synergie entre ces bâtiments et renforcer leur intégration dans le quartier.

Rhodanie urbaine

E. Rey; M. Laprise; S. Formery

Les relations entre les villes et les cours d’eau s’inscrivent dans une histoire multiséculaire. L’analyse de ces rapports spatiaux, socioculturels et fonctionnels met en évidence des interactions en constante évolution, oscillant entre appropriation et abandon des berges urbaines. Aujourd’hui marqués par une prise de conscience accrue des questions climatiques, des processus de régénération urbaine visent à expérimenter de nouveaux liens. Vecteur d’urbanité depuis l’Antiquité, le Rhône est un fleuve particulièrement emblématique de ces multiples enjeux. Initié par le Laboratoire d’architecture et technologies durables de l’EPFL, le projet de recherche RHODANIE URBAINE explore les spécificités des quartiers rhodaniens en transition. A l’interface entre théorie et opérationnalité, il met en exergue le potentiel d’un nouvel équilibre ville-fleuve au moyen d’investigations articulées autour de la notion de « research by design ».

Quel équilibre ville-fleuve à la Jonction ?

S. Formery; M. Laprise; E. Rey

Depuis des siècles, les relations entre la ville et l’eau ont été marquées par divers degrés d’imbrication, passant par des cycles d’appropriation et d’abandon des rives urbaines. Les changements climatiques actuels, dont certains effets sont accentués dans les milieux urbains, amènent à repenser la place de l’eau dans la ville, notamment au niveau de ses espaces publics. Des dynamiques urbaines de requalification – souvent à l’échelle d’un quartier – s’amorcent entre les territoires urbanisés et les cours d’eau qui les traversent, entraînant des mutations inédites du rapport ville-eau. Un nouvel équilibre est, dès lors, à trouver pour réinventer certaines interactions. Résultat de diverses investigations complémentaires, la recherche propose une grille de lecture dont l’objectif consiste à explorer – sous l’angle spécifique de la relation ville-fleuve – des visions projectuelles imaginées pour de nouveaux quartiers rhodaniens. Élaborée dans un cadre théorique à visée opérationnelle, l’application de cette grille de lecture au site de la Jonction à Genève est éclairante à plus d’un titre.

Promoting a city-river balance within neighborhoods in transition along the Rhone

S. Formery; M. Laprise; E. Rey

Relationships between cities and their waters have always been evolving. In a context of transition towards sustainability, finding a balance between the urban and river spaces may contribute to the development of new resilient neighborhoods. To that end, a tailor-made multi-criteria evaluation method appears necessary to gather information not only on sustainability performances of neighborhoods projects but also on specific features linked to a balanced relationships between rivers and cities. On these observations, we develop the concept of city-river balance by focusing on the Rhone territory. It serves as a basis to design an innovative decision-support tool for comparing forward-looking visions for rhodanian neighborhoods in transition. First, this paper presents the methodological research approach taken to develop the tool. Then, it explains the structure and functioning of the tool, followed by a test application to a case study, the Jonction sector in Geneva, Switzerland. Preliminary results show that specific city-river balance components and indicators can explicitly be thematized and measured. Moreover, such a tool could unveil hidden potentialities and help stakeholders to make informed-decision through a resilient vision for the regeneration of rhodanian neighborhoods. In that sense, it promotes not only a transition towards sustainability but also the emergence of a city-river balance.

Rhodanie urbaine

E. Rey; S. Formery; M. Laprise; J. Drouilles; C. Cattin  et al.

Regeneration of urban areas from neighborhoods in transition to innovative components Research at the LAST aims to contribute to transitions towards sustainability in the built environment by integrating environmental, socio-cultural, and economic parameters in the architectural project. The research projects fall within the broader context of quality; they focus on supporting the emergence of new knowledge, revealing the potential for innovation potential that can be transposed into architectural production, and identifying optimization processes of construction. Translating the general concept of sustainability into concrete terms, the LAST approach is based on a holistic, interdisciplinary, and evaluative method by searching convergent strategies at the different scales of intervention for the architect, from the neighborhood to the building component. To reflect this approach, we present two research projects at both ends of the scales’ spectrum: RHODANIE URBAINE region, city, and neighborhood scales and WORKING SPACE building and components scales. Concrete results are shown through project models along with multicriteria evaluations.

Rhodanie urbaine - Journées Portes ouvertes de l'EPFL

E. Rey; M. Laprise; S. Formery

Comment régénérer les territoires urbains? Du projet urbain jusqu’au détail constructif, notre recherche vise l’intégration dans le projet architectural des enjeux liés à l’urgence climatique et à la transition vers la durabilité.

La fabrique de la transition. Vivre autour d’une chaufferie à Sébeillon

M. Stoppa

Le projet propose, sur la base des conclusions de l’énoncé théorique intitulé Basse tension, de revisiter la centrale énergétique qui, d’objet technique isolé et dissimulé, devient le détonateur d’une transition vers une société non plus prédatrice des ressources de la planète mais vivant en harmonie avec son territoire. Dans la continuité de l’ancienne gare de marchandises de Sébeillon, deux corps allongés délimitent un espace public au nord, face à l’arrêt de tram. La grande diversité de programmes crée une véritable fabrique de la transition : une chaufferie, dont la haute cheminée en terre agit comme un nouveau repère urbain, alimente le réseau de chaleur à distance ; une extension de l’école des métiers forme aux professions de la transition dans un espace où règnent la transparence et l’échange ; une bibliothèque met le savoir à disposition des apprenti·es et des habitant·es du quartier ; des espaces de travail réunissent des organisations actives dans différents domaines de l’écologie ; un équipement d’hébergement accueille des participant·es à des formations continues ou à des séminaires ; le tout est complété par des commerces de proximité et de la restauration. Les enveloppes, de terre et de bois apparents, témoignent d’une utilisation de ressources locales et révèlent, de manière explicite ou subtile, l’activité intérieure foisonnante. De larges percements dans le volume des bâtiments font d’eux un filtre entre le tissu urbain et un vaste parc qui cohabite avec les voies ferroviaires existantes.

Maison de l’Algoculture: transformation de la STEP de Rolle

S. Yun

Le parc des stations d’épuration des eaux usées (STEP) vaudois est en train de considérablement évoluer afin de répondre à de nouvelles exigences en matière de traitement des micropolluants dans nos eaux. Ainsi, il est prévu de mettre hors service une soixantaine d’installations existantes à l’horizon 2035, ce qui soulève la question de l’avenir de ces structures une fois désaffectées. C’est dans ce contexte que le projet propose de reconvertir la STEP de Rolle en un lieu de production de microalgues destinées à l’alimentation humaine. En adoptant ce nouvel usage qui entraîne la production d’une source alternative de protéines ayant un faible impact écologique, la Maison de l’algoculture continuera de servir la société et de contribuer à la protection de l’environnement. De plus, une retranscription des flux hydriques est mise en place à travers le choix d’une enveloppe solaire thermique et la mise en œuvre d’un processus de production de microalgues nécessitant une quantité significative d’eau. Par cette transformation minutieuse d’un patrimoine industriel aujourd’hui à l’écart de notre attention, le projet permettra non seulement de valoriser les qualités spatiales et volumétriques de la structure existante, mais également de contribuer à une redéfinition de la perception des infrastructures de STEP dans notre société.

Rhodanian Neighborhoods in Transition: Towards an Integrative Strategy Facilitating Decision-Making for New Sustainable Fluvio-Neighborhoods

S. Formery; M. Laprise; E. Rey

In the changing history of city-river relationships, cities are today questioning strategies for “reconciliation”. Thus, rather degraded sites like riverside brownfields represent an important potential for the creation of new sustainable fluvio-neighborhoods. This research project focuses on the Rhône, and aims at developing an integrative strategy facilitating decision-making for rhodanian neighborhoods in transition. This paper presents the methodology of the research, which is composed of three work packages: 1-a research by design approach, 2-a decision-making support, and 3- interactions with stakeholders. Thanks to the “research by design” approach, several project-based visions developed on 4 selected study sites along the Rhône form the material for the elaboration of the decision-making support. The latter consists of two separate but correlated elements: a sustainability profiler, and an analysis framework for the new city-river balances. It is enriched by inputs from different stakeholders.

Comparative approach of the environmental impact induced by different architectural visions of a new periurban neighbourhood

S. Aguacil Moreno; S. Lufkin; M. Laprise; E. Rey

The objective of this research work is to compare the environmental impact, expressed in terms of non-renewable cumulative energy demand (CEDnr) and greenhouse gas (GHG) emissions, of nine architectural visions for a new neighbourhood located in the periurban area of Lausanne in Switzerland. The visions have different morphologies and their buildings are furthermore declined in a series of constructive scenarios generated by varying parameters such as the type of insulating material or the heating system. In order to compare and analyse the results of this multi-variant evaluation, the target values established by the SIA 2040 and resulting from the 2’000-Watt society concept are used as a reference framework. The present study offers a double perspective allowing both a comparison of the environmental impact of the different visions between them, but also an exploration of the results of a parametric analysis carried out for each of them. This double approach allows to highlight on the one hand the influence of the urban morphology proposed by each vision, and on the other hand the room for manoeuvre at the level of materialisation that each vision presents intrinsically.

Régénération des friches urbaines

M. Laprise

Dans le cadre du projet interreg Italie-Suisse RiCoNET «Régénération territoriale et coopération pour la gouvernance transfrontalière», organisé par l’Institut Tourisme HES-SO en collaboration avec IUSEFOR Turin, Dr. Martine Laprise était invitée à présenter les recherches du Laboratoire d'architecture et technologies durables (LAST) sur la régénération des friches urbaines. Dans une perspective de contribution à la transition, sa conférence a porté sur les défis, enjeux et potentiels spécifiques à ce type de sites. L’ensemble des réflexions présentées lors de la conférence son issues de l'ouvrage en accès libre "Neighbourhoods in Transition", qui fournit une synthèse de plusieurs travaux de recherche et une approche structurée de ces processus de transformation au cœur des territoires urbains.

Rhodanie urbaine. Avignon 2021-2022

E. Rey; P. P. Michon; S. Formery; C. Cattin; M. Laprise

TRANSFORMER UN VASTE PARKING EN PARC HABITE A l’heure d’une convergence inédite entre les objectifs de régénération du milieu bâti, de transition écologique et de maîtrise des risques d’inondation s’ouvre une ère de recherche de nouveaux équilibres entre le Rhône et les territoires urbains qu’il traverse. Dans ce contexte, des sites peu valorisés jusqu’à aujourd’hui se révèlent particulièrement propices à la création de nouveaux quartiers durables. Secteur occupé aujourd’hui par un vaste parking longeant le fleuve, le site retenu pour l’atelier 2021-2022 est localisé à Avignon. Situé à deux pas des remparts de la Cité des Papes, ce secteur constitue un espace particulièrement stratégique pour imaginer de nouveaux liens entre la ville et son fleuve. Caractérisé simultanément par de fortes contraintes et de réelles qualités paysagères, le site possède un potentiel de transformation dans une perspective d’évolution significative de la mobilité douce et du réseau de transports publics, notamment par la mise en œuvre d’une nouvelle ligne de tram et d’une navette fluviale, le renforcement des lignes de bus et la création de parkings relais en périphérie. Dans une optique prospective, l’atelier RHODANIE URBAINE a permis d’explorer par le projet architectural les multiples enjeux et potentialités pour l’évolution d’un tel site, avec une attention accrue portée à la question du logement urbain et aux interactions paysagères du quartier avec ses abords. Par une approche multi-scalaire - du projet urbain au détail constructif - l’atelier a fait émerger quinze visions distinctes, qui mettent en évidence le fort potentiel des lieux. Grâce à l’engagement des étudiants et des étudiantes, ainsi qu’à l’apport enrichissant de multiples intervenants et intervenantes, les résultats obtenus ont pu répondre à un double objectif. D’un point de vue urbanistique, la diversité des solutions proposées nourrit les réflexions sur le caractère spécifique des quartiers fluviaux en transition. D’un point de vue didactique, la démarche a favorisé l’émergence d’un savoir structuré qui, en tant qu’ossature pour la pensée, permettra d’accueillir de multiples autres connaissances.

RHODIS – RHODanie Information System

J. Drouilles; S. Formery; M. Laprise; E. Rey

Inventaire des quartiers rhodaniens Dans le cadre du projet de recherche « Rhodanie urbaine », une partie du travail consiste à recenser, le long du Rhône dans son ensemble, tous les secteurs présentant certaines traces d’urbanisation ; qu’elles soient anciennes (site en friche), actives ou potentielles (secteurs inscrits en zone à bâtir). A l’aide Système d'Information Géographique Libre et Open Source QGIS, ce recensement systématique repose sur l’observation attentive des abords du fleuve dans les six sections et régimes qui le caractérise : Rhône alpestre, Lac Léman, haut Rhône, Rhône moyen, Rhône inférieur et le delta méditerranéen. Pour la réalisation de cet exercice, nous considérons que les grandes infrastructures routières telles que les routes prioritaires (autoroutes) et voies ferrées, constituent des coupures suffisantes pour empêcher une potentielle relation entre les secteurs urbanisés et le fleuve. Par conséquent, le recensement considère ces infrastructures comme des frontières infranchissables. Dans les secteurs où le fleuve n’est pas bordé par ces grands axes de transport, on considère une distance de deux kilomètres de part et d’autre du fleuve. Une exception existe pour les grandes agglomérations urbaines caractérisées par un territoire urbanisé compact. Dans ce cas, les quartiers sont recensés jusqu’à interruption du tissu compact ou jusqu’à la rencontre avec une infrastructure de transport. La délimitation des quartiers est faite sur la base d’orthophotos. Un quartier présente un tissu urbain dont la morphologie est relativement homogène. Pour chacun de ces quartiers, un « usages » est attitré (Centre urbain, mixte, résidentiel, industriel, infrastructurel, équipement, agricole, ouvert ou incertain) ainsi qu’un « état » en termes de potentiel d’évolution (Densifiable, friche, non bâti ou incertain).

Rhodanie urbaine. Maquettes des visions projectuelles - Avignon

E. Rey; S. Formery; C. Cattin; M. Laprise; P. P. Michon