Urban infrastructure: challenges for resource efficiency in the building stock

Abstract

Sustainable development has typically been framed in relation to the impacts of new buildings without adequately considering the road and utility infrastructures. In addition, the pattern of investment and building work in most industrialized countries is changing from new build to alterations to the existing housing stock. Therefore, any discussion on sustainable development needs to include both the existing building stock and the urban infrastructure (roads and utilities) to support them. The focus is on the demand for raw materials in future housing and infrastructure construction, with the premise that the parameter ‘consumption of raw materials’ represents a diverse group of factors detrimental to the environment. First, findings from empirical investigations on the material stock of housing and infrastructure networks in building stock are presented and indicate a strong correlation between material consumption and building density. The lower the building density in a selected area, the greater the share of material stock absorbed by infrastructure. Second, a material flow model is used to estimate future demands for raw materials in the development of stock, using the example of the building stock in Germany. These results indicate that in certain scenarios the material flows for neighbourhood roads and supply infrastructure can be much greater than material flows for buildings, underlining the importance that infrastructure should be accorded in the sustainable development of building stock. The issues of urban infrastructure need to be included in both future building and urban assessment tools. The influence on the demand for material from transport and utility networks can only succeed when combined with a long-term and clear-sighted urban policy to resist a further expansion of residential areas. Furthermore, insights gained from material flow modelling can help in the efficient deployment, recycling and disposal of mineral raw materials form existing urban developments, thereby benefiting the environment. Le développement durable a généralement été présenté en l'associant à l'impact des nouveaux bâtiments sans réellement bien prendre en compte les routes et les infrastructures de services. En outre, dans la plupart des pays industrialisés, le mode d'investissement et les travaux de construction concernent plus les modifications du parc immobilier existant que les constructions nouvelles. En conséquence, toute discussion portant sur le développement durable doit inclure le parc immobilier existant et les infrastructures urbaines (routes et services) nécessaires à leur soutien. L'accent est placé sur la demande en matières premières en ce qui concerne les futurs logements et constructions d'infrastructures, sachant que le paramètre ‘consommation de matières premières’ représente un groupe de facteurs variés ayant des répercussions nuisibles pour l'environnement. Premièrement, les résultats des enquêtes empiriques sur les stocks de matériaux pour la construction de logements et d'infrastructures immobilières sont présentés et indiquent une forte corrélation entre la consommation des matériaux et la densité de l'habitat. Plus la densité de l'habitat est faible dans une région donnée, plus grande est la proportion de matériaux absorbés par les infrastructures. Deuxièmement, on utilise un modèle de circulation des matières pour estimer la future demande en matières premières pour constituer des stocks, en prenant comme exemple le parc immobilier allemand. Ces résultats indiquent que dans certains scénarios, les flux de matériaux pour les routes de voisinage et l'infrastructure d'approvisionnement peuvent être plus importants que les flux de matériaux pour les bâtiments, soulignant l'importance qu'il faudrait accorder aux infrastructures dans le développement durable du patrimoine bâti. La question des infrastructures urbaines doit être incluse dans les outils futurs de construction et d'évaluation urbaines. L'influence sur la demande en matériaux émanant des réseaux de transport et de services ne peut aboutir que si elle est combinée à une politique urbaine à long terme et claire pour résister à une nouvelle extension des zones résidentielles. De plus, la connaissance acquise grâce à la modélisation des flux de matériaux peut aider au bon déploiement, au recyclage et à l'évacuation des matières premières minérales en provenance des développements urbains existants, ce qui profiterait à l'environnement. Mots clés: parc immobilier, infrastructure, flux de matériaux, indicateurs de durabilité, développement urbain durable, conception urbaine, tissu urbain, typologies urbaines