Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert


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Smart City Block - A. EL Gammal, F. Klopfert

  1. 1. Smart  City  Blocks   Par  Adel  El  Gammal   modéré  par  Michel  Huart   Avec  le  sou>en  de     26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  2. 2. Smart  City  Block   An  U.L.B.  Research   Sponsored  by  ELECTRABEL   F.  Klopfert     A.  El  Gammal  
  3. 3. A  new  Context  for  us   Global  Energy  Demand   WEO  2012   A  sunny  morning  in  Beijing   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK   Oil  Prices   Somewhere     in  ArcPc  
  4. 4. 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  …   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  5. 5. If  we  would  see  CO2  …   One  ton  of  carbon  dioxide  gas  fills  a  sphere  over  10  meters  in  diameter   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  6. 6. New  York  aZer  1hour   1  hour  emissions  =  6.204  tons   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  7. 7. New  York  aZer  1  year   75%  of  CO2  is  emiEed  by  buildings   1  year  emissions  =  54.349.650  tons   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  8. 8. Brussels,  not  any  be_er  …   Primary  Energy  Consump#on  in  Brussels  Region  (TWh)   1%   5%   Ter>ary   33%   Residen>al   41%   Residen>al   Ter>ary   Transport   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   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  9. 9. WaiPng  for  technology  to  solve  it?   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  10. 10. 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)   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  11. 11. Technology  will  not  solve  it  all   20  %  Energy  Efficiency   20%  Renewables   20  %  CO2       New  behavioral  and  lifestyle   approaches  of  Urban  Living   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  12. 12. Where  are  the  Haussmann’s  of  the  21st  century  ?         26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  13. 13. 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   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK   •  •  •  •  Social   Economical   Industrial   ….   ?  
  14. 14. How  can  we  plan  ?   Some  brilliant  works  exist       Jeremy  Ri_in’s  Third  Industrial  Revolu>on   …  But  can  human  behavior  be  planned  ?   Can  such  approach  address  the  “evolu#onary”  nature  of  urban  living  ?   •  •  •  •  •  •  •    26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK   Individualism  vs  increased  need  for  social  links   Mobility  vs  car   Security  vs  isola>on   Evolving  work  paaerns   Lifestyle  trends   Migratory  flows   ….  
  15. 15. Addressing  the  challenge   A  holis#c  and  mul#-­‐disciplinary  approach   to  sustainability  is  only  able  to  tackle  the   complexity  of  the  challenge   ENVI   ECON   SOCIAL   Energy Public/ Shared   Space Diversity Flexibility   Time Social   partners hips     Water   Waste   Environ;   Materials       Mobility     Life   quality   Brussels  Region  has  adopted  an  exemplary  evolu#onary  approach  to  highly   par#cipa#ve  development  of  eco-­‐districts   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  16. 16. 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   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  17. 17. SegmentaPon  Criteria   1   Analysis  ExisPng   Projects   2   Segmenta>on  by   bloc  types   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK   3   Choice  of  test   city  blocks   4   SCB  offering   5   Evalua>on  
  18. 18. 14  projects  across  EU  and  BE   Focus   Project   BedZED   Bo01   EVA-­‐Lanxmeer   Hammarby  Sjötad   Park  20|20   Vauban   Vesterbro   Biplan   •  •  •  •  New  or  Renova>on   0,1  to  200  Ha  surface   25  to  26.000  people   Residen>al,  ter>ary  or  mix   Dampoort   Globe   L’Espoir   Mundo-­‐B   Pic  Au  Vent   Social   EnvI   Energy   Economic   UK,  Beddington   SE,  Malmö   NL,  Culemborg   P   P   P       P   P   P   P                   SE,  Stockholm       P   P       NL,  Hoofdorp   DE,  Freiburg   DK,  Copenhagen   BE,  Brussels   BE,  Gent   BE,  Brussels   BE,  Brussels   BE,  Brussels   BE,  Tournai       P   P   P   P   P   P               Savonnerie  Heymans   BE,  Brussels               P   P   P   P       P           P   P   P   P       P               P   P   P   P   P   P   P   P   P       Highly  diverse,  and  mostly  recent  experiences  show  the  mul>plicity  of  approaches  and   the  complexity  of  analyzing  exis>ng  eco-­‐district  experiences   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  19. 19. Focus  on  different  renovaPon  approaches   NEW  DISTRICT   BedZED,    UK   ➔  Private  Ini>a>ve   ➔  Old  Coalmine  site   ➔  82  houses  and  community  services   ➔  Full  district  reconstruc>on   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK   DISTRICT  RENOVATION   L’ESPOIR,    Brussels   ➔  Public  /  Private  Ini>a>ve   ➔  Center  of  city  (Molenbeek)   ➔  14  houses  with  garden   ➔  House  reconstruc>on  
  20. 20. SegmentaPon  Criteria   1   Analysis  Exis>ng   Projects   2   SegmentaPon  by   bloc  types   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK   3   Choice  of  test   city  blocks   4   SCB  offering   5   Evalua>on  
  21. 21. Harnessing  data   Abundant  informaPon  exists  from   various  sources  and  with  various  levels   of  accuracy.       City   Municipality   District   Sta>s>cal  Sector   City  block   ≈  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   Street   Street  sec>on   Adddress   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK   InformaPon  must  be  structured  and   concatenated  into  meaningful  analysis   criteria  
  22. 22. PopulaPon  
  23. 23. PopulaPon  
  24. 24. PopulaPon  
  25. 25. PopulaPon  
  26. 26. PopulaPon  
  27. 27. Mobility  
  28. 28. Mobility  
  29. 29. Mobility  
  30. 30. Buildings  
  31. 31. Buildings   Buildings  
  32. 32. Economic  
  33. 33. SegmentaPon  principle   3.500     blocks   PCA   3.500     blocks   WC   14  homogeneous  types     of  City  Blocks   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK   59     criteria   6  criteria  
  34. 34. Nostalgic  engineer  ?   5   city  blocks   59  criteria   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  35. 35. Final  SCB  SegmentaPon   Central  older  districts  with  low   socio-­‐economic  index,  town   houses  dominance  with  shops   and  industrial  remainders    
  36. 36. Final  SCB  SegmentaPon   High  Net  Worth  popula>on;   dominance  peripheral  villas   and  (semi-­‐)detached  houses   with  gardens  
  37. 37. Final  SCB  SegmentaPon   Higher  Medium  socio-­‐economic   index  popula>on,  dominance  of   mid  20  century  apartments  
  38. 38. SegmentaPon  Criteria   1   Analysis  Exis>ng   Projects   2   Segmenta>on  by   bloc  types   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK   3   Choice  of  test   city  blocks   4   SCB  offering   5   Evalua>on  
  39. 39. SelecPng  test  blocks  out  of  14  types   High  cumulated     deficit   3.500     blocks   3.500     blocks   45%  of  blocks   ➔  SelecPon  of  4  interesPng  block  types   ➔  Choice  of  representaPve  blocks  within  each  type     26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  40. 40. Selected  blocks   I        (social  deficit)   •  •  •  •  Large  blocks  with  homogeneous  buildings   Small  gardens   Important  mobility  problem   Low  diversity   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   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  41. 41. SegmentaPon  Criteria   1   Analysis  Exis>ng   Projects   2   Segmenta>on  by   bloc  types   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK   3   Choice  of  test   city  blocks   4   SCB  offering   5   Evalua>on  
  42. 42. SCB  soluPons  offering  (1/3)   Technique   (16)                                                                                     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)   Energie                               26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  43. 43. SCB  soluPons  offering  (2/3)   Environnemental  (15)                                                                             Mobilité                       Déchets           Parking  Vélo   Parking  voiture   Vélo  partagé   Voiture  partagé   Réseaux  de  circula>on       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   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  44. 44. 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   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  45. 45. A  soluPon  element  -­‐  example   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  46. 46. SegmentaPon  Criteria   1   Analysis  Exis>ng   Projects   2   Segmenta>on  by   bloc  types   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK   3   Choice  of  test   city  blocks   4   SCB  offering   5   EvaluaPon  
  47. 47. 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   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  48. 48. 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   Sustainable  districts   Brussels  Region     2012   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   Imagina#on  is  everything.  It  is  the  preview  of  life's  coming  aErac#ons.   A.  Einstein   26/03/2013      U.L.B.  –  SMART  CITY  BLOCK  
  49. 49. Smart  City  Block   An  U.L.B.  Project  Sponsored  by  Electrabel   Ecole  Polytechnique  de  Bruxelles   Service  BEAMS   Promo>on:     Coordina>on:                      Prof.  J.C.  Maun    F.  Klopfert    O.  Mortehan    C.  Lhoir    H.  Joachain  
  50. 50. Smart  City  Block   Adel  El  Gammal   a.elgammal@amon-­‐consul>   www.amon-­‐consul>