Conceptualization and assessment of a vertical housing project for sustainable urban planning

Le processus de développement urbain actuel est le produit d’une situation paradoxale. D’un côté, les ménages préfèrent l’habitat individuel, qui trouve dans les périphéries des villes les conditions favorables à son déploiement, tout en souhaitant bénéficier de services qui sont plutôt le corrélat des centralités urbaines denses. De l’autre côté, pour lutter contre les coûts environnementaux, sociaux et économiques de l’étalement urbain et tendre vers une ville plus durable, les projets de renouvellement urbain et de ville compacte imposent des densité que seul l’habitat collectif permet d’atteindre. L’équation « maîtrise de l’étalement urbain, satisfaction de la demande résidentielle et ville durable » apparaît donc insoluble, notamment par l’absence d’une offre d’habitat en mesure de conjuguer les singularités du pavillon et les besoins de densité urbaine. Deux tandems « habitat / territoire et mobilité induite » relativement étanches en découlent : la maison individuelle, dépendante de l’automobile, est principalement localisée dans les espaces périurbains, alors que l’habitat collectif, peu plébiscité par les ménages, se concentre dans les centres avec des alternatives multiples à l’automobile. Dans ce contexte, à travers le concept central de « lotissement vertical », ce travail de recherche doctorale pose l’hypothèse qu’un élargissement du prisme d’analyse des mobilités et des espaces urbains doit permettre l’émergence de solutions nouvelles, intégrant les caractéristiques de l’habitat et des territoires de manière pluridisciplinaire et multiscalaire. Pour valider cette hypothèse, la méthodologie s’articule en deux temps. Premièrement, une revue de la littérature architecturale a permis de définir le « concept de lotissement vertical » comme une réponse innovante à l’équation aujourd’hui insoluble ; l’histoire de l’architecture nous renseigne en effet abondamment sur les opportunités d’un urbanisme vertical jusqu’ici inexploité, qui autorise la création de terrains artificiels suspendus pour bâtir des maisons individuelles en étages. Deuxièmement, l’état de l’art a permis de cerner les principaux déterminants de l’attractivité résidentielle en confrontant les deux tandems classiques au concept de « lotissement vertical » et d’en proposer un modèle théorique adaptable à différents cas de figure. Le modèle a fait l’objet d’une triple évaluation. Premièrement, les informations recueillies lors d’une enquête par photo-élicitation permettent de valider a posteriori les choix architecturaux et de s’assurer de leur pertinence en termes de préférences résidentielles. Deuxièmement, une évaluation juridique montre qu’une évolution des dispositions réglementaires améliorerait le déploiement opérationnel du modèle, mais que ce dernier peut néanmoins immédiatement satisfaire la demande tout en luttant contre l’étalement urbain. Troisièmement, une évaluation géographique, confrontant le déploiement du modèle à la réalité des terrains disponibles et à la localisation des aménités et des infrastructures de transport, montre qu’il permettrait concrètement de densifier la ville et ses périphéries selon une logique proche du Transit Oriented Development. Trois résultats majeurs découlent de cette évaluation. Le concept semble en effet (i) correspondre aux choix résidentiels d’une part significative des ménages français, (ii) pouvoir être immédiatement autorisé et géré par le cadre légal et réglementaire existant, (iii) bénéficier d’un potentiel de développement conséquent à l’échelle de l’Eurométropole de Strasbourg. Par ailleurs, à l’heure où les démarches pluridisciplinaires et multiscalaires sont questionnées, ce travail de thèse, qui couple une approche architecturale à l’échelle de l’habitat et une approche géographique à l’échelle de l’agglomération, offre un exemple concret de formalisation de nouvelles formes d’habitat, fondée sur le principe original d’un découplage entre « typologies d’habitat » et « territoires ».The current urban development process is the result of a paradoxical situation. On the one end, families prefer individual housing, which finds the favourable conditions to its spreading in the more or less distant from towns outskirts, while wishing to benefit from services (proximity to amenities, public transport offers, etc…) which are rather the corelate of dense urban centralization. On the other hand, in order to fight against environmental, social and economic costs of urban sprawl, and also aim towards a more sustainable city, the urban renovation and compact city projects lead to some density levels that only collective housing enables to reach. So, the equation - control of the urban sprawl, satisfaction of the house request and sustainable city - seems to be unsolvable, especially due to the lack of a housing offer being able to combine the particularities of the detached house and the needs of urban density. Two relatively separate tandems “housing/territory and induced mobility” result from it : individual housing, which is dependent on cars, is mainly situated in peri-urban areas, whereas collective housing, which is not approved by most families, gather in the town centers with many alternatives to cars. In such a context, through the main concept of “vertical housing development”, this doctoral research work arises the hypothesis that the enlargement of the prism of the mobilities and urban areas analysis should enable the emergency of new solutions, which will include the housing and territories specifications in a multidisciplinary and multiscale way. In order to confirm this hypothesis, the methodology hinges on two steps. First, a review of the architectural literature allowed to define the “vertical housing concept” as an innovative answer to the equation which is insolvable nowadays : indeed, the history of architecture informs us profusely on the opportunities of a vertical urbanism unexploited until now ; this enables the creation of hanging artificial grounds to build in floors detached houses. In second place, the state of the art allowed to identify the main determinants of housing attractiveness while confronting the two classical tandems to the concept of “vertical housing development” and suggests a theoretical model adaptable to different cases. The model has been evaluated three times. Firstly, the information gathered during a photo-elicitation inquiry allow to validate the architectural choices a posteriori and make sure of their suitability in terms of residential preferences. Secondly, a legal evaluation shows that a development of the current regulatory measures is indeed partially necessary to the operational development of the model, but the latter can nevertheless quickly fulfill the demand while fighting against urban sprawl. Thirdly, a geographical evaluation which compares the deployment of the model with the reality of available grounds and the localization of amenities and transport infrastructure, shows that it would concretely allow to densify the town and its outskirts according to a logic close to the Transit Oriented Development. Three major results arise from this evaluation. Indeed, the concept seems (i) to match with the residential choices from a significant part of the French families, (ii) to be immediately authorized and managed by the current legal and regulatory framework, (iii) to benefit from a consequent potential of development at the level of the Strasbourg-Eurometropolis. Moreover, at a time when multidisciplinary and multiscale approaches are questioned, this thesis work, which links an architectural approach at the housing level and a geographical approach at the city level, gives a specific example of new types of housing formalization, based on the original principle of a decoupling between “housing types” and “territories”