smart city block - a. el gammal, f. klopfert

50
26/03/2013 U.L.B. – SMART CITY BLOCK Avec le sou>en de Par Adel El Gammal modéré par Michel Huart Smart City Blocks

Upload: nicolasjulemont

Post on 10-May-2015

190 views

Category:

Technology


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

Avec  le  sou>en  de    

Par  Adel  El  Gammal  modéré  par  Michel  Huart  

Smart  City  Blocks  

Page 2: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

Smart  City  Block  

An  U.L.B.  Research  Sponsored  by  ELECTRABEL  

F.  Klopfert    A.  El  Gammal  

Page 3: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

A  new  Context  for  us  

Global  Energy  Demand  WEO  2012  

Oil  Prices  

A  sunny  morning  in  Beijing  Somewhere    in  ArcPc  

Page 4: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

CiPes  ….  

Ci#es  are  the  number  1  contributor  to  global  GHG  emissions  

Since  2010,  more  than  50%  of  the  world  popula#on  lives  in  ci#es    And  much  more  to  come  soon  …  

Page 5: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

If  we  would  see  CO2  …  

One  ton  of  carbon  dioxide  gas  fills  a  sphere  over  10  meters  in  diameter  

Page 6: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

1  hour  emissions  =  6.204  tons  www.carbonvisuals.com  

New  York  aZer  1hour  

Page 7: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

1  year  emissions  =  54.349.650  tons  www.carbonvisuals.com  

75%  of  CO2  is  emiEed  by  buildings  

New  York  aZer  1  year  

Page 8: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

Brussels,  not  any  be_er  …  

41%  33%  

5%  

1%  

Residen>al  Ter>ary  

Source:    IBGE  2009  

Ci#es  emissions:  ➨    Building  performance    à  150  kWh/m2.Y    à    15  kWh/m2.Y  ➨    Building  materials  à  50  %  CO2  embedded  in  grey  energy  (50  Y;  50kWh/m2.Y)    ➨    Behavioral  prac#ces  à  the  way  people  approach  consump#on  

Primary  Energy  Consump#on  in  Brussels  Region  (TWh)  

Ter>ary  Residen>al   Transport  

Page 9: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

WaiPng  for  technology  to  solve  it?  

Page 10: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

Regulatory  Context  

•  Post-­‐Kyoto  •  Conference  Of  the  ParPes  (COP)  •  MulP  /  Bilateral  negoPaPons  

So  what!  

•  RES  20/20/20  DirecPve  

➔  20%  Energy  Efficiency  ➔  20%  Renewable  Energy  ➔  20  %  CO2  reduc>on  

•  EPBD  (Buildings)   ➔  NZEB    2020  

•  BATEX  (incitaPve)  •  Passive  standard  2015    (regulatory)  

Page 11: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

www.carbonvisuals.com  

20  %  Energy  Efficiency  20%  Renewables  20  %  CO2      

New  behavioral  and  lifestyle  approaches  of  Urban  Living  

Technology  will  not  solve  it  all  

Page 12: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

Where  are  the  Haussmann’s  of  the  21st  century  ?  

   

 

Page 13: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

Challenges  to  “Urban  Planning”  

PoliPco-­‐economic  •  Planning  cycle  (20  -­‐50  )  years  vs  poli>cal  mandates  •  Planning  cycle  (20  -­‐50  )  years  vs  financial  payback  •  Ins>tu>onal  ruptures  

Socio-­‐demographic    •  Demographic  evolu>on  •  Socio-­‐cultural  evolu>on  •  Lifestyle  &  technology  •  Employment,  mobility,  …  

Cross-­‐sectorial  complexity  •  Energy,  environment,  waste,  water  •  Mobility  •  Construc>on  •  …..  

Cross-­‐funcPonal  complexity  •  Social  •  Economical  •  Industrial  •  ….  

?  

?  

?  

?  

?  

Page 14: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

How  can  we  plan  ?  

Some  brilliant  works  exist      

…  But  can  human  behavior  be  planned  ?  

Jeremy  Ri_in’s  Third  Industrial  Revolu>on  

Can  such  approach  address  the  “evolu#onary”  nature  of  urban  living  ?  

•  Individualism  vs  increased  need  for  social  links  •  Mobility  vs  car  •  Security  vs  isola>on  •  Evolving  work  paaerns  •  Lifestyle  trends  •  Migratory  flows  •  ….    

Page 15: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

Addressing  the  challenge  

A  holis#c  and  mul#-­‐disciplinary  approach  to  sustainability  is  only  able  to  tackle  the  complexity  of  the  challenge  

Energy  

Water  Waste  Environ;  

Materials  

Public/Shared  Space  

Flexibility  Time  

Mobility  

Diversity  

Social  partnerships  

Life  quality  

ENVI   ECON   SOCIAL  

Brussels  Region  has  adopted  an  exemplary  evolu#onary  approach  to  highly  par#cipa#ve  development  of  eco-­‐districts  

Page 16: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

The  Smart  City  Block  Project  

The  SCB  project  is  a  highly  original  research  project  focusing  on  an  in  depth  socio-­‐technical  analysis  of  Brussels  inhabitants  with  the  objec#ve  to  iden#fy  incen#ves  and  obstacles  to  root  behavioral  changes  within  local  urban  communi#es  for  reducing  environmental  footprint  while  improving  life  quality    

➔  A  mul>disciplinary  research  project  developed  by  U.L.B.  and  sponsored  by  Electrabel  ➔  A  Socio-­‐Technical  and  Socio-­‐Economical  approach  to  the  development  of  new  urban  

solu>ons  and  behaviors  improving  quality  of  life  ➔  An  analysis  at  the”  city  block  level”  as  the  most  suited  city  unit  for  developing  shared  

community  experiences    

Place  Flagey,  Brussels    A  view  showing  the  diversity  of  city  blocks  in  Brussels  

Page 17: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

SegmentaPon  Criteria  

1  Analysis  ExisPng  

Projects  

2  Segmenta>on  by  

bloc  types  

3  Choice  of  test  city  blocks  

4  SCB  offering  

5  Evalua>on  

Page 18: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

14  projects  across  EU  and  BE  

Project  Focus  

Social   EnvI   Energy   Economic  

BedZED   UK,  Beddington   P   P   P      Bo01   SE,  Malmö       P   P      

EVA-­‐Lanxmeer   NL,  Culemborg   P   P          

Hammarby  Sjötad   SE,  Stockholm       P   P      

Park  20|20   NL,  Hoofdorp       P       P  Vauban   DE,  Freiburg   P   P          Vesterbro   DK,  Copenhagen   P   P          Biplan   BE,  Brussels       P   P   P  

Dampoort   BE,  Gent   P       P      Globe   BE,  Brussels       P   P   P  L’Espoir   BE,  Brussels   P       P      Mundo-­‐B   BE,  Brussels       P   P   P  Pic  Au  Vent   BE,  Tournai       P   P   P  

Savonnerie  Heymans   BE,  Brussels   P   P   P      

•  New  or  Renova>on  •  0,1  to  200  Ha  surface  •  25  to  26.000  people  •  Residen>al,  ter>ary  or  mix  

Highly  diverse,  and  mostly  recent  experiences  show  the  mul>plicity  of  approaches  and  the  complexity  of  analyzing  exis>ng  eco-­‐district  experiences  

Page 19: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

Focus  on  different  renovaPon  approaches  

BedZED,    UK  

➔  Private  Ini>a>ve  ➔  Old  Coalmine  site  ➔  82  houses  and  community  services  ➔  Full  district  reconstruc>on  

➔  Public  /  Private  Ini>a>ve  ➔  Center  of  city  (Molenbeek)  ➔  14  houses  with  garden  ➔  House  reconstruc>on  

L’ESPOIR,    Brussels  

DISTRICT  RENOVATION  NEW  DISTRICT  

Page 20: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

SegmentaPon  Criteria  

1  Analysis  Exis>ng  

Projects  

2  SegmentaPon  by  

bloc  types  

3  Choice  of  test  city  blocks  

4  SCB  offering  

5  Evalua>on  

Page 21: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

Harnessing  data  

City  

Municipality  

District  

Sta>s>cal  Sector  

City  block  

Street  

Street  sec>on  

Adddress  

Abundant  informaPon  exists  from  various  sources  and  with  various  levels  of  accuracy.      

≈  700  

≈  3.500  

The  city  block  has  been  chosen  as  the  most  suited  porPon  of  a  city  to  develop  and  implement  community  service-­‐oriented  soluPons  

InformaPon  must  be  structured  and  concatenated  into  meaningful  analysis  criteria  

Page 22: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

PopulaPon  

Page 23: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

PopulaPon  

Page 24: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

PopulaPon  

Page 25: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

PopulaPon  

Page 26: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

PopulaPon  

Page 27: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

Mobility  

Page 28: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

Mobility  

Page 29: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

Mobility  

Page 30: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

Buildings  

Page 31: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

Buildings  Buildings  

Page 32: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

Economic  

Page 33: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

SegmentaPon  principle  

PCA  3.500    blocks  

59    criteria  

6  criteria  3.500    blocks  

14  homogeneous  types    of  City  Blocks  

WC  

Page 34: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

Nostalgic  engineer  ?  

5  

59  criteria  

city  blocks  

Page 35: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

Final  SCB  SegmentaPon  

Central  older  districts  with  low  socio-­‐economic  index,  town  houses  dominance  with  shops  and  industrial  remainders    

Page 36: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

Final  SCB  SegmentaPon  

High  Net  Worth  popula>on;  dominance  peripheral  villas  and  (semi-­‐)detached  houses  

with  gardens  

Page 37: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

Final  SCB  SegmentaPon  

Higher  Medium  socio-­‐economic  index  popula>on,  dominance  of  mid  20  century  apartments  

Page 38: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

SegmentaPon  Criteria  

1  Analysis  Exis>ng  

Projects  

2  Segmenta>on  by  

bloc  types  

3  Choice  of  test  city  blocks  

4  SCB  offering  

5  Evalua>on  

Page 39: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

SelecPng  test  blocks  out  of  14  types  

3.500    blocks  

3.500    blocks  

High  cumulated    deficit  

45%  of  blocks  

➔  SelecPon  of  4  interesPng  block  types  ➔  Choice  of  representaPve  blocks  within  each  type    

Page 40: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

Selected  blocks  

•  Large  blocks  with  homogeneous  buildings  •  Small  gardens  •  Important  mobility  problem  •  Low  diversity  

I        (social  deficit)   H        (ecological  deficit)  

•  Low  density  •  High  sanding  villas  •  Renova>on  at  various  periods  

I  and  H  types  represent  very  disPnct  challenges  calling  for  different  SCB  offerings  

Page 41: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

SegmentaPon  Criteria  

1  Analysis  Exis>ng  

Projects  

2  Segmenta>on  by  

bloc  types  

3  Choice  of  test  city  blocks  

4  SCB  offering  

5  Evalua>on  

Page 42: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

SCB  soluPons  offering  (1/3)  

Technique  (16)             Energie               Panneaux  solaires  photovoltaïques           Panneaux  solaires  thermiques           Pompe  à  chaleur  géothermique  réversible           Pompe  à  chaleur  air/air  réversible           Récupérateur  thermique           Réseau  thermique           Cogénéra>on  

       Biogaz    

    Enveloppe               Isola>on           Ven>la>on  mécanique           Ombrage           Toiture  verte           Façade  verte           Combles           Revêtement  de  façade           Ouvertures  (éclairage)  

Page 43: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

SCB  soluPons  offering  (2/3)  

Environnemental  (15)         Mobilité               Parking  Vélo           Parking  voiture           Vélo  partagé           Voiture  partagé           Réseaux  de  circula>on       Déchets               Espace  tri-­‐déchets  

       Compost    

    Eau      

       Récupéra>on  &  traitement    d'eaux  grises  

       

Récupéra>on    &  traitement    d'eau  de  pluie    

    Espaces  extérieurs           Potager           Toiture  verte           Façade  verte           Aire  de  jeux/sport           Jardin/terrasse  

Page 44: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

SCB  soluPons  offering  (3/3)  

Social  (29)       Sports/détente           Salle  slow  sport           Salle  Fitness  

       Piscine  +  bien-­‐être/thalasso/sauna/hammam  

    Travail/intellectuel           Bureau  partagé           Salle  de  réunion           Salle  d'étude/lecture       Taches  domes>ques           Buanderie           Atelier           Pièce  stockage       Alimenta>on                 Cuisine           Surgélateur           Cellier           Cave  à  vin           Potager       Loisirs               Chambre  d'hôte           Cuisine           Local    répé>>on  musique/concert           Salle  de  fêtes           Jardin/terrasse           Aire  de  jeux/sport           Salle  exposi>on           Cinéma/théâtre/conférence           Salle  de  rencontres/salle  de  quar>er           Salle  TV/Hifi       Educa>on               Salle  d'études/lecture           Crèche       Divers               Sanitaires             Maison  ou  élément  témoin  

Page 45: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

A  soluPon  element  -­‐  example  

Page 46: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

SegmentaPon  Criteria  

1  Analysis  Exis>ng  

Projects  

2  Segmenta>on  by  

bloc  types  

3  Choice  of  test  city  blocks  

4  SCB  offering  

5  EvaluaPon  

Page 47: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

Findings  and  next  steps  

•  Ci>es  are  about  people  Finance  and  Technology  are  enablers,    human  mo>va>on  is  the  game  changer.      

•  Preliminary  survey  shows  very  contrasted  nature  of  mo>va>ons  and  levels  of  interest  for  innova>ve  urban  solu>ons,  depending  on  popula>on  segment.  

•  City  renova>on  can  have  in  depth  impact  on  property  value  ➔  Deeply  anchored  within  impacted  ci>zens  à”  L’Espoir”  

OR  ➔  Gentrifica>on  

•  SCB  focuses  by  essence  on  ac>ve  par>cipa>on  of  incumbent  popula>on  for  increased  local  anchorage  

•  Next  Phases  of  the  Research  include:  •  Detailed  Stakeholder  analysis  :  popula>on,  poli>cal  (regional,  local,  proximity),  public  

services  u>li>es,  private  service  providers,  construc>on,  finance  •  Technico-­‐economic  modelisa>on  of  SCB  solu>ons  •  Case  Study  on  selected  city  blocks  including  co-­‐elabora>on  of  SCB  scenarios  with  

popula>on  and  other  stakeholders  

Page 48: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  

Provisional  Conclusions  

•  SCB  philosophy  analyses  possible  socio-­‐technical  scenarios  of  community  services  based  on  shared  infrastructure  

 •  The  sharing  of  infrastructure  is  an  observable  trend  

with  increasing  public  acceptance,  as  evidenced  by  the  growing  adop>on  of  large  scale  bicycle/car  sharing  solu>ons  such  as  “Villo”  or  “Cambio”  schemes  in  Brussels  

 •  At  the  city  block  level,  the  organiza>onal  perrenialty  and  

financial  viability  of  infrastructure  sharing  schemes  requires  the  set  up  of  collec>ve  self-­‐management  and  control  mechanisms  at  the  community  level  

•  Complementary  currecies  can  offer  instrumental  support  to  the  “not  for  profit”  management  of  SCB  solu>ons.  

 •  SCB  focuses  on  the  crea>on  of  new  linkages  and  social  

behaviors  at  local  level,  offering  a  pla�orm  for  trans  genera>on  services  

 •  SCB  is  an  innova>ve  research  project  for  defining  new  urban  

solu>ons  contribu>ng  to    changing  the  paradigm  of  current  urban  life  organiza>ons  

Sustainable  districts  Brussels  Region    

2012  

Imagina#on  is  everything.  It  is  the  preview  of  life's  coming  aErac#ons.  

A.  Einstein  

Page 49: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

An  U.L.B.  Project  Sponsored  by  Electrabel  

Smart  City  Block  

Promo>on:    Prof.  J.C.  Maun    Coordina>on:    F.  Klopfert  

       O.  Mortehan          C.  Lhoir          H.  Joachain  

Ecole  Polytechnique  de  Bruxelles  Service  BEAMS  

[email protected]  

Page 50: Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

Smart  City  Block  

Adel  El  Gammal  

a.elgammal@amon-­‐consul>ng.eu  www.amon-­‐consul>ng.eu