Îlots de chaleur

Depuis quelques décennies la croissance urbaine s’est faite de manière assez anarchique et au détriment des espaces verts. Le besoin en logement a poussé les constructeurs et les collectivités à produire des bâtiments toujours plus élevés. La croissance démographique dans les villes, l’utilisation généralisée des systèmes de climatisation et le réchauffement climatique ont révélé un problème autrefois ignoré : La surchauffe en période estivale de nos centres urbains. Ce phénomène communément appelé îlots de chaleur urbain (urban heat island en anglais) est aujourd’hui est un sujet d’attention important.

Causes d’apparition des îlots de chaleur :

Pour simplifier on peut dire qu’il y a quatre causes principales d’apparition d’îlots de chaleur urbains :

• La suppression des zones vertes et zones ombragées par des arbres a été largement mis en évidence par de nombreuses études. L’évapotranspiration de la végétation est un excellant moyen de limiter le réchauffement.
• La création de ‘canyons’ urbains qui ont tendance à piéger la chaleur accumulée durant la phase diurne d’éclairement solaire (figure 1). Cela se traduit par un facteur de vue du ciel. Les échanges thermiques et notamment les échanges radiatifs sont réduits au cours de la période nocturne. La chaleur accumulée le jour par les masses construites et le sol ne peuvent pas se refroidir efficacement.
• La production de chaleur par l’activité humaine (figure 2)
• L’utilisation de matériaux absorbant le rayonnement solaire de manière trop importante au cours de la période diurne

D’autres causes s’ajoutent à cela comme la limitation des écoulements d’air assurant le rafraichissement naturel par exemple.

Les moyens de lutte contre les îlots de chaleur :

La première action à mener qui ne nécessite pas de modifier l’urbanisation est d’augmenter les zones végétalisées. Les arbres étant le moyen le plus efficace car ils assurent une couverture ombragée importante et assure aussi un refroidissement par évapotranspiration. À cela il faut si possible ajouter des espaces plantés.
On doit aussi limiter l’utilisation de climatisation en assurant un rafraichissement nocturne par une ventilation naturelle des bâtiments. En effet les climatisations sont une consommation importante d’énergie en période estivale.

Puisqu’il est difficile de remettre à plat l’urbanisation de nos centres urbains, il est indispensable de limiter l’absorption solaire pendant la période diurne. Pour cela les bâtiments et les pavements (routes, trottoirs et zones piétonnes) doivent être revêtus de revêtement réfléchissant le rayonnement solaire.

La capacité d’une surface à réfléchir le rayonnement solaire s’appelle l’ALBEDO. Cette grandeur représente la fraction du rayonnement solaire réfléchie par la surface. Une surface blanche a un albédo proche de 1 et une surface noire proche de 0.

L’albédo source de réchauffement des centres urbains :

Cependant la seule couleur visible ne suffit pas à caractériser cette propriété car le rayonnement solaire possède une part invisible de rayonnement dans l’infrarouge proche. Cette part du rayonnement est assez importante, de l’ordre de 40%.

Pour effectuer une mesure correcte de cette propriété il est nécessaire de faire appel à un spectromètre couvrant toute la gamme spectrale. Ces mesures sont faites en laboratoire selon certaines normes.

Themacs Ingénierie vous propose une caractérisation rapide de l’albédo de vos matériaux et revêtements de surface.

Mesures conformes aux normes NF-EN 4593, ASTM-E903 et G173

Mesure de terrain : Il est possible de mesurer l’albédo directement sur le terrain grâce à un pyranomètre (appareil étalonné capable de mesurer le rayonnement solaire incident ou réfléchi). La mesure de l’albédo peut se faire selon la norme ASTM E1918-06.

Nous sommes à votre disposition pour répondre à vos interrogations concernant ce type de mesures.