La conception active est un ensemble de principes de construction et de planification qui favorisent l’activité physique. La conception active d’un bâtiment, d’un paysage ou d’une ville intègre l’activité physique dans la routine quotidienne des occupants, comme marcher jusqu’au magasin ou faire une photocopie. La conception active implique des urbanistes, des architectes, des ingénieurs des transports, des professionnels de la santé publique, des dirigeants communautaires et d’autres professionnels dans la construction de lieux qui encouragent l’activité physique en tant que partie intégrante de la vie. Bien qu’il ne s’agisse pas d’une partie inhérente de la conception active, la plupart des concepteurs utilisant la « conception active » se préoccupent également de la durée de vie productive de leurs bâtiments et de l’empreinte écologique de leur bâtiment. Bien que des domaines tels que la vie et l’empreinte écologique des bâtiments ne fassent pas partie de la « conception active »,la majorité des designers les prennent en compte dans leur travail.

En Amérique du Nord, le design actif est également connu sous le nom de design communautaire sain, ce type de design planifie et conçoit des communautés qui permettent aux gens de vivre plus facilement une vie saine. Une conception communautaire saine offre des avantages importants : Diminue la dépendance à l’automobile en construisant des maisons, des entreprises, des écoles, des églises et des parcs plus proches les unes des autres afin que les gens puissent plus facilement marcher ou faire du vélo entre eux. Fournit des opportunités aux personnes d’être physiquement actives et engagées socialement dans le cadre de leur routine quotidienne, améliorant ainsi la santé physique et mentale de ses citoyens. Permet aux personnes, si elles le souhaitent, de vieillir chez elles et de rester toute leur vie dans une communauté qui reflète leurs modes de vie changeants et leurs capacités physiques changeantes.

Les lieux sains sont ceux conçus et construits pour améliorer la qualité de vie de toutes les personnes qui vivent, travaillent, apprennent et jouent à l’intérieur de leurs frontières. Chacun est libre de faire des choix parmi une variété d’options saines, disponibles, accessibles et abordables. Encourager une utilisation mixte des terres et une plus grande densité des terres pour raccourcir les distances entre les maisons, les lieux de travail, les écoles et les loisirs afin que les gens puissent marcher ou faire du vélo plus facilement pour s’y rendre. Offrir un bon transport en commun pour réduire la dépendance à l’égard des automobiles. Construisez une bonne infrastructure piétonnière et cyclable, y compris des trottoirs et des pistes cyclables qui sont éloignés de la circulation automobile en toute sécurité, ainsi que de bonnes lois sur le droit de passage et une signalisation claire et facile à suivre. Veiller à ce que des logements abordables soient disponibles pour les personnes de tous les niveaux de revenu.*Créer des centres communautaires où les gens peuvent se rassembler et se mêler dans le cadre de leurs activités quotidiennes. Et offrir un accès aux espaces verts et aux parcs.

En Angleterre
Sport England considère que l’environnement bâti a un rôle vital à jouer pour encourager les gens à être physiquement actifs dans le cadre de leur vie quotidienne, permettant aux communautés de mener des modes de vie plus actifs et plus sains. En 2007, Sport England et David Lock Associates ont publié Active Design, qui a fourni un ensemble de directives de conception pour aider à promouvoir les opportunités pour le sport et l’activité physique dans la conception et l’aménagement de nouveaux développements. Le guide a été élaboré en deux phases. La première phase (2005) a développé les trois principaux objets de conception active d’amélioration de l’accessibilité, d’amélioration de l’agrément et d’augmentation de la sensibilisation (« les 3 A »). La phase deux comprenait deux séances avec les intervenants (mai et octobre 2006) qui ont élargi les « 3 A » en une approche fondée sur des critères.Ces critères ont constitué le guide qui a été publié en 2007. Le guide a été soutenu par le CABE, le ministère de la Santé et le ministère de la Culture, des médias et du sport.

En 2014, Sport England a organisé une session de parties prenantes composée d’un éventail d’organismes et d’individus, notamment des professionnels de l’urbanisme et de la santé publique, pour déterminer si la conception active était toujours pertinente dans le contexte actuel de planification et de santé, et ils ont conclu que c’était le cas. Le guide a été révisé, conservant les « 3 A » et affinant l’approche fondée sur des critères pour les dix principes de la conception active. La version révisée de la conception active a été publiée en 2015 et a été soutenue par Public Health England.

En 2016, Active Design: Planning for Health and Wellbeing through Sport and Physical Activity a été présélectionné pour un prix au Royal Town Planning Institute (RTPI) Awards for Planning Excellence. Active Design a été présélectionné dans la catégorie « Excellence dans la planification pour la communauté et le bien-être ».

En 2017, Sport England a préparé deux films d’animation, Active Design by Sport England et The Ten Principles of Active Design, en plus de trois autres études de cas.

Les principes de conception active sont de plus en plus intégrés dans la pratique de l’environnement bâti et la conception de lieux, avec une liste croissante d’autorités locales en Angleterre faisant référence aux directives de conception active de Sport England dans la politique de planification. En 2018, la conception active a été intégrée aux principes du « Guide de conception d’Essex » révisé (préparé par le Conseil du comté d’Essex et soutenu par Sport England).

À New York
Reconnaissant que l’inactivité physique était un facteur important de diminution de l’espérance de vie, notamment parce qu’elle favorisait l’obésité, l’hypertension artérielle et l’hyperglycémie, tous précurseurs d’une mort prématurée, les responsables de la planification à New York ont ​​élaboré un ensemble de directives qui, entre autres , ils espéraient favoriser la santé en favorisant l’activité physique. Ils ont publié ces lignes directrices en janvier 2010. Les lignes directrices étaient également fondées sur des préoccupations concernant la longévité des bâtiments et les coûts écologiques, ce qui est généralement connu sous le nom de « conception durable ». L’impulsion pour les directives a commencé en 2006 avec le Département de la santé et de l’hygiène mentale de New York (DOHMH) qui s’est ensuite associé à l’American Institute of Architects New York Chapter pour organiser une série de conférences connues sous le nom de conférences « Fit City ».

Quatre concepts clés sont ressortis de ce processus : Les bâtiments devraient encourager une plus grande mobilité physique à l’intérieur de ceux-ci pour les utilisateurs et les visiteurs Les villes devraient fournir des espaces de loisirs accessibles et encourager l’activité physique pour une variété d’âges, d’intérêts et de capacités Les systèmes de transport dans les villes devraient encourager les Les villes, les marchés et les bâtiments devraient offrir un accès facile à la nourriture et à des environnements alimentaires sains. Depuis New York, le mouvement de conception active s’est répandu aux États-Unis et dans le monde.

Buts
La maladie peut conduire à ne pas travailler de manière efficace et efficiente. Les travailleurs inefficaces sur le marché du travail causent du tort à l’entreprise et aux membres de la communauté. La conception active s’efforce d’avoir un impact sur la santé publique non seulement physiquement, mais aussi mentalement et socialement. Par exemple, la conception active dans les transports soutient un environnement sûr et dynamique pour les piétons, les cyclistes et les usagers du transport en commun. Il crée des bâtiments qui encouragent un plus grand mouvement physique à l’intérieur d’un bâtiment par les utilisateurs et les visiteurs. La conception active des sites de loisirs façonne les espaces de jeu et d’activité pour les personnes d’âges, d’intérêts et de capacités différents. En outre, une meilleure accessibilité des aliments peut améliorer la nutrition dans les communautés qui en ont le plus besoin.

Effets
Il existe peu d’études sur les effets de la mise en œuvre de concepts de conception active, mais ils s’accordent généralement à dire que l’activité physique des occupants est augmentée. Le déménagement dans un bâtiment de conception active semblait avoir des avantages pour la santé physique des travailleurs, mais les perceptions des travailleurs sur la productivité à propos du nouvel environnement de travail ont varié. Une étude a rapporté que le personnel emménagé dans un bâtiment de conception active réduisait le temps passé assis de 1,2 heure par jour. Il n’y a pas eu d’augmentation significative de la qualité du travail auto-évaluée ou de la motivation liée au travail, mais il n’y a eu aucune rétroaction négative dans ces domaines.

Mise en œuvre
Les concepts de conception active peuvent être appliqués au remodelage ou à la réaffectation de bâtiments et de paysages existants. Certains éléments comprennent l’élargissement des trottoirs et des passages pour piétons; installer des éléments d’apaisement de la circulation qui ralentissent les vitesses de conduite ; faire des escaliers accessibles, visibles, attrayants et bien éclairés; rendre les zones de loisirs, telles que les parcs, les places et les terrains de jeux, plus accessibles aux piétons et aux cyclistes. Les gens seraient plus susceptibles d’être actifs si les lieux de loisirs étaient accessibles à pied.

L’adoption de programmes de conception active suscite un certain nombre de préoccupations. Les communautés en développement n’acceptent pas toujours les nouvelles formes d’architecture et de vie. L’intégration de la conception active peut entrer en conflit avec la survie de la culture historique. L’architecture vernaculaire peut être abandonnée car considérée comme insuffisante ou inconfortable.

Structure active
Une structure active (également appelée structure intelligente ou adaptative) est une structure mécanique capable de modifier sa configuration, sa forme ou ses propriétés en réponse aux changements de l’environnement. La structure active fait également référence aux structures qui, contrairement aux structures d’ingénierie traditionnelles (p. ex., ponts, bâtiments), nécessitent un mouvement constant et, par conséquent, une alimentation électrique pour rester stables. L’avantage des structures actives est qu’elles peuvent être beaucoup plus massives qu’une structure statique traditionnelle : un exemple serait une fontaine spatiale, un bâtiment qui s’étend dans l’espace.

Le résultat de l’activité est une structure plus adaptée au type et à l’ampleur de la charge qu’elle supporte. Par exemple, un changement d’orientation d’une poutre pourrait réduire le niveau de contrainte ou de déformation maximal, tandis qu’un changement de forme pourrait rendre une structure moins sensible aux vibrations dynamiques. Un bon exemple de structure adaptative est le corps humain où le squelette supporte un large éventail de charges et les muscles changent de configuration pour le faire. Pensez à emporter un sac à dos. Si le haut du corps n’ajustait pas légèrement le centre de gravité de l’ensemble du système en se penchant en avant, la personne tomberait sur le dos.

Une structure active se compose de trois composants intégrés en plus de la partie porteuse de charge. Ce sont les capteurs, le processeur et les actionneurs. Dans le cas d’un corps humain, les nerfs sensoriels sont les capteurs qui recueillent des informations sur l’environnement. Le cerveau agit en tant que processeur pour évaluer les informations et décider d’agir en conséquence et instruit donc les muscles, qui agissent comme des actionneurs pour répondre. En ingénierie lourde, il existe déjà une tendance émergente à incorporer l’activation dans les ponts et les dômes pour minimiser les vibrations sous les charges de vent et de tremblement de terre.

L’ingénierie aéronautique et l’ingénierie aérospatiale ont été la principale force motrice du développement de structures actives modernes. Les aéronefs (et les engins spatiaux) nécessitent une adaptation car ils sont exposés à de nombreux environnements différents, et donc à des charges, au cours de leur vie. Avant le lancement, ils sont soumis à la gravité ou à des charges mortes, pendant le décollage, ils sont soumis à des charges dynamiques et inertielles extrêmes et en vol, ils doivent être dans une configuration qui minimise la traînée mais favorise la portance. Beaucoup d’efforts ont été consacrés aux ailes d’avion adaptatives pour en produire une qui puisse contrôler la séparation des couches limites et de la turbulence.

De nombreuses structures spatiales utilisent l’adaptabilité pour survivre à des défis environnementaux extrêmes dans l’espace ou pour obtenir des précisions précises. Par exemple, les antennes spatiales et les miroirs peuvent être activés pour une orientation précise. À mesure que la technologie spatiale progresse, certains équipements sensibles (à savoir les instruments optiques interférométriques et astronomiques infrarouges) doivent avoir une position précise aussi délicate que quelques nanomètres, tandis que la structure active de support mesure des dizaines de mètres.

Concevoir
Les actionneurs fabriqués par l’homme existant sur le marché, même les plus sophistiqués, sont presque tous unidimensionnels. Cela signifie qu’ils ne sont capables de s’étendre et de se contracter que le long ou de tourner autour d’un axe. Les actionneurs capables de se déplacer dans les deux sens vers l’avant et vers l’arrière sont appelés actionneurs bidirectionnels, par opposition aux actionneurs unidirectionnels qui ne peuvent se déplacer que dans un seul sens. La capacité de limitation des actionneurs a restreint les structures actives à deux types principaux : les structures actives en treillis, basées sur des actionneurs linéaires, et les bras manipulateurs, basés sur des actionneurs rotatifs.

Une bonne structure active a un certain nombre d’exigences. Tout d’abord, il doit être facilement actionné. L’actionnement doit être économe en énergie. Une structure très rigide et résistant fortement au morphing n’est donc pas souhaitable. Deuxièmement, la structure résultante doit avoir une intégrité structurelle pour supporter les charges de conception. Par conséquent, le processus d’actionnement ne doit pas compromettre la résistance de la structure. Plus précisément, nous pouvons dire : Nous recherchons une structure active où l’actionnement de certains éléments conduira à un changement de géométrie sans altérer substantiellement son état de contrainte. En d’autres termes, une structure qui a à la fois une détermination statique et une détermination cinématique est optimale pour l’actionnement.

Applications
La technologie de contrôle actif est appliquée dans le génie civil, le génie mécanique et le génie aérospatial. Bien que la plupart des structures de génie civil soient statiques, un contrôle actif est utilisé dans certaines structures civiles pour le déploiement contre les charges sismiques, les charges de vent et les vibrations environnementales. En outre, il est proposé d’utiliser le contrôle actif à des fins de tolérance aux dommages lorsque l’intervention humaine est limitée. Korkmaz et al. configuration démontrée du système de contrôle actif pour une tolérance aux dommages et déploiement d’un pont.