Les îlots de chaleur urbains (ICU) désignent les différences de température importante entre les centres villes et les zones rurales qui les entourent surtout marquées la nuit. Comprendre les paramètres qui les influencent est nécessaire pour mieux les anticiper et mettre en place des solutions adaptées.

Chez THEMACS Ingénierie, nous analysons les trois facteurs majeurs qui influent le plus sur les ICU : l’albédo, l’émissivité et les canyons urbains.

 

Albédo

 

L’albédo désigne la capacité d’une surface soumise au rayonnement solaire à réfléchir l’énergie reçue. Il est compris entre 0 et 1 :

  • 0 correspond à une surface complètement noire qui absorbe totalement l’énergie émise par le soleil.
  • 1 correspond à une surface parfaitement blanche qui réfléchit la totalité du rayonnement solaire.

Une surface sombre, telle que les sols imperméables (béton, asphalte), les toits ou murs foncés (briques), absorbe une grande quantité d’énergie et accumule ainsi beaucoup de chaleur. Celle-ci est ensuite restituée massivement la nuit, ce qui contribue à la formation des îlots de chaleur urbains.

 

 

Émissivité

L’émissivité thermique est une propriété sans dimension qui caractérise la capacité d’une surface à émettre un rayonnement infrarouge. Elle dépend de plusieurs paramètres, dont la température, la longueur d’onde et l’état de surface.

  • Un matériau à forte émissivité libère facilement la chaleur absorbée.
  • Un matériau à faible émissivité conserve cette chaleur plus longtemps, ce qui contribue au réchauffement de l’air ambiant.

Dans les grandes villes, la chaleur augmente rapidement à cause de facteurs tels que le trafic routier important, les climatiseurs, les cheminées et l’utilisation de matériaux diffusants (bitume, tuiles, peintures mates…). L’émissivité joue donc un rôle crucial car elle conditionne la manière dont une ville se refroidit la nuit. Des matériaux mal choisis peuvent amplifier les ICU en ralentissant le rafraîchissement nocturne.

 

Les canyons urbains

 

Les canyons urbains désignent les zones où les bâtiments sont si rapprochés qu’ils laissent peu d’espace entre eux, limitant la circulation de l’air.

Cette configuration a tendance à piéger la chaleur accumulée, surtout pendant la journée lors de l’éclairement solaire (figure 1). Elle réduit les échanges thermiques, en particulier les échanges radiatifs, au cours de la nuit. Résultat : la chaleur accumulée par les bâtiments et le sol ne peut pas se dissiper efficacement, accentuant ainsi les ICU.

 

           

Figure 1 – Le « facteur de vue du ciel » – (Source: APUR)