Planification d’un Nouveau Quartier Urbain

Comprendre la Planification d’un Nouveau Quartier Urbain

Vous êtes un ingénieur civil chargé de planifier un nouveau quartier urbain. Le terrain alloué mesure 10 km².

La municipalité a imposé les exigences suivantes pour le développement :

30% du terrain doit être alloué à des espaces résidentiels.
20% du terrain doit être consacré aux espaces commerciaux et bureaux.
15% du terrain doit être réservé pour les infrastructures publiques (écoles, hôpitaux, etc.).
10% du terrain doit être dédié aux espaces verts (parcs, jardins, etc.).
5% du terrain doit être réservé pour les infrastructures routières.
Le reste du terrain doit être utilisé pour les équipements industriels et logistiques.

Planification d’un Nouveau Quartier Urbain

Questions:

1. Calcul des Superficies :

Calculez la superficie allouée à chaque type d’usage du sol en m² et en km².

2. Planification Routière :

En supposant que les routes couvriront uniformément le quartier, calculez la longueur totale des routes, sachant qu’une route moyenne a une largeur de 10 mètres.

3. Zone Résidentielle :

Si une unité résidentielle moyenne occupe 150 m² et accueille 4 personnes, calculez le nombre potentiel d’unités résidentielles et la population totale hébergée dans la zone résidentielle.

4. Espace Vert :

Proposez un plan de répartition des espaces verts (ex : 50% pour les parcs, 30% pour les jardins, 20% pour les espaces naturels).

5. Impact Environnemental :

Estimez l’impact environnemental de ce développement, en considérant les espaces verts et les infrastructures industrielles.

Correction : Planification d'un Nouveau Quartier Urbain

1. Calcul des superficies

Pour savoir combien de terrain chaque activité peut utiliser, nous transformons d'abord les pourcentages donnés en surfaces réelles. Imagine que tu as un gâteau divisé en dix parts égales (10 km²) ; chaque pourcentage indique combien de parts prendre pour une activité. Ensuite, on passe de km² en mètres carrés pour des calculs plus précis (1 km² = 1 000 000 m²).

Formule

; chaque pourcentage indique combien de parts prendre pour une activité. Ensuite, on passe de km² en mètres carrés pour des calculs plus précis (1 km² = 1 000 000 m²).

Formule

\[ \text{Surface}_{\text{usage}} = \frac{\text{Pourcentage}}{100} \times \text{Surface totale} \]

Données

Surface totale : \(10\ \mathrm{km}^2 = 10 \times 1\,000\,000 = 10\,000\,000\ \mathrm{m}^2\)
Pourcentages :

Résidentiel : \(30\%\)
Commercial & bureaux : \(20\%\)
Infrastructures publiques : \(15\%\)
Espaces verts : \(10\%\)
Infrastructures routières : \(5\%\)
Industriel & logistique : \(20\%\) (reste)

Calculs

Résidentiel

\[ = \frac{30}{100} \times 10\,000\,000 \] \[ = 3\,000\,000\ \mathrm{m}^2 \] \[ = 3\ \mathrm{km}^2 \]

Commercial & bureaux

\[ = \frac{20}{100} \times 10\,000\,000 \] \[ = 2\,000\,000\ \mathrm{m}^2 \] \[ = 2\ \mathrm{km}^2 \]

Infrastructures publiques

\[ = \frac{15}{100} \times 10\,000\,000 \] \[ = 1\,500\,000\ \mathrm{m}^2 \] \[ = 1{,}5\ \mathrm{km}^2 \]

Espaces verts

\[ = \frac{10}{100} \times 10\,000\,000 \] \[ = 1\,000\,000\ \mathrm{m}^2 \] \[ = 1\ \mathrm{km}^2 \]

Infrastructures routières

\[ = \frac{5}{100} \times 10\,000\,000 \] \[ = 500\,000\ \mathrm{m}^2 \] \[ = 0{,}5\ \mathrm{km}^2 \]

Industriel & logistique

\[ = \frac{20}{100} \times 10\,000\,000 \] \[ = 2\,000\,000\ \mathrm{m}^2 \] \[ = 2\ \mathrm{km}^2 \]

2. Planification routière

Pour estimer la longueur des routes, on imagine un ruban de largeur fixe (10 m). On divise la surface routière par cette largeur pour obtenir la longueur.

Formule

\[ \text{Longueur} = \frac{\text{Surface routière}}{\text{Largeur}} \]

Données

Surface routière : \(500\,000\ \mathrm{m}^2\)
Largeur : \(10\ \mathrm{m}\)

Calculs

\[ = \frac{500\,000}{10} = 50\,000\ \mathrm{m} \] \[ = 50\ \mathrm{km} \]

3. Zone résidentielle

Chaque logement occupe 150 m² et accueille 4 personnes. On calcule d'abord le nombre de logements, puis la population totale.

Formules

\[ \text{Nombre de logements} = \frac{\text{Surface résidentielle}}{150} \]
\[ \text{Population} = \text{Nombre de logements} \times 4 \]

Données

Surface résidentielle : \(3\,000\,000\ \mathrm{m}^2\)
Surface par logement : \(150\ \mathrm{m}^2\)
4 personnes/logement

Calculs

Nombre de logements: \[ = \frac{3\,000\,000}{150} \] \[ = 20\,000\ \text{logements} \]
Population: \[ = 20\,000 \times 4 \] \[ = 80\,000\ \text{personnes} \]

4. Espace vert

On divise la surface verte selon les pourcentages : parcs 50 %, jardins 30 %, espaces naturels 20 %.

Formule

\[ \text{Surface sous-catégorie} = \frac{\text{Pourcentage}}{100} \times 1\,000\,000 \]

Calculs

Parcs
\[ = \frac{50}{100} \times 1\,000\,000 \] \[ = 500\,000\ \mathrm{m}^2 \] \[ = 0{,}5\ \mathrm{km}^2 \]
Jardins
\[ = \frac{30}{100} \times 1\,000\,000 \] \[ = 300\,000\ \mathrm{m}^2 \] \[ = 0{,}3\ \mathrm{km}^2 \]
Espaces naturels
\[ = \frac{20}{100} \times 1\,000\,000 \] \[ = 200\,000\ \mathrm{m}^2 \] \[ = 0{,}2\ \mathrm{km}^2 \]

5. Impact environnemental

On compare l’absorption de CO₂ par les végétaux à l’émission par les zones industrielles pour obtenir un bilan.

Données

\(1\,000\,000\ \mathrm{m}^2\ \text{verts}, 2\,000\,000\ \mathrm{m}^2\ \text{industriel; absorption} = 4{,}7\ \mathrm{kg/m}^2/\mathrm{an}, \text{émission} = 0{,}2\ \mathrm{kg/m}^2/\mathrm{an}\)

Calculs

CO₂ verts: \[ = 1\,000\,000 \times 4{,}7 \] \[ = 4\,700\,000\ \mathrm{kg\ CO_2/an} \]
CO₂ industriel: \[ = 2\,000\,000 \times 0{,}2 \] \[ = 400\,000\ \mathrm{kg\ CO_2/an} \]
CO₂: \[ = 4\,700\,000 - 400\,000 \] \[ = 4\,300\,000\ \mathrm{kg\ CO_2/an\ séquestrés} \]