Quelles solutions pour diminuer la chaleur des bâtiments en ville ?

Depuis plusieurs années, la chaleur des bâtiments en ville ne cesse d’augmenter au quotidien. Le type de phénomène qui est à l’origine de cette augmentation constante de chaleur est appelé l’îlot de chaleur urbain. Il est le résultat des choix d’aménagement des milieux de vie, plus précisément la minéralisation des surfaces.

Les conséquences néfastes de ce phénomène, en particulier sur la qualité de vie en milieu urbain, sur le plan sanitaire humain, mais aussi sur l’environnement immédiat, sont de plus en plus alarmantes. Pour ce faire, la recherche et la mise en place de solutions pour diminuer la chaleur des bâtiments en ville sont indispensables. Cependant, il est essentiel de connaitre les facteurs qui favorisent l’îlot de chaleur urbain. Découvrez ici les solutions pour diminuer la chaleur des bâtiments en ville.

Pourquoi la température grimpe-t-elle si vite en ville ?

De façon générale, de multiples facteurs participent à création de l’îlot de chaleur urbain. C’est ce que nous aborderons dans cette section.

Une démographie urbaine galopante

L’augmentation des populations urbaines des villes situées dans les zones chaudes incite les habitants à faire recours aux moyens artificiels pour baisser les températures au sein des bâtiments. Cela se remarque par un usage intensif de systèmes de climatisation. On note également cela dans les zones les plus tempérées. L’utilisation massive des ordinateurs dans ces régions en est la preuve.

Il faut également ajouter à tout cela le phénomène d‘îlot de chaleur urbain qui ne cesse d’augmenter. En réalité, le refroidissement des bâtiments avec de tels moyens contribue de façon ironique à l‘augmentation de la température de l’extérieur.

La hausse de la température dans des proportions démesurées est souvent meurtrière. Au cours de la canicule qui toucha l’Europe en 2003, il a été recensé près de 70 000 décès relatifs à ce phénomène. Durant ces 100 dernières années, cet incident représente la catastrophe naturelle la plus fatale. L’îlot de chaleur urbain est un phénomène qui rend les habitants de la ville plus vulnérables aux pics de températures.

Les conséquences sanitaires de l’augmentation de la chaleur dans les bâtiments en ville constituent un souci de premier ordre, surtout que nous sommes dans une période de réchauffement climatique. Pour cela, il est indispensable de comprendre ce phénomène afin de mieux l‘estomper et gérer les effets.

Comment peut-on expliquer ce phénomène ?

Ce phénomène s’intensifie le plus pendant les périodes sèches, plus précisément lorsque la météo est calme et que les ciels sont clairs. Ces situations mettent en évidence les différences entre les régions urbaines et les zones rurales. En réalité, en ville, de multiples facteurs concourent à des transformations d’énergie naturelle au niveau du sol. Parmi ces derniers, on retrouve :

•  Une superficie plus vaste ;
•  Les matériaux de construction utilisés ;
• La géométrie des bâtiments et des rues ;
•  Etc.

L’environnement urbain est le plus souvent pavé et sans végétation. En d’autres termes, il existe seulement une petite quantité d’eau pour l’évaporation en ville. Ainsi, l’énergie naturelle disponible est en grande partie utilisée pour le réchauffement des surfaces. De plus, les matériaux de construction sont très denses.

À tout cela, il faut également ajouter les formes géométriques et la position des bâtiments en ville. Leurs emplacements et leurs morphologies participent au ralentissement des mouvements d’air à proximité du sol. Cela donne naissance à des réseaux complexes d’ensoleillement et d’ombres tout en réduisant les échanges qui doivent s’opérer de façon naturelle.

En outre, l‘urbanisation est également un phénomène qui s’accompagne par d‘importants rejets de chaleur. Ces rejets proviennent des usines, des transports et des bâtiments. Ils constituent des sources d’alimentation directe de l’îlot de chaleur urbain.

Toutefois, il faut noter qu’il existe différents types d’îlots de chaleur urbaine. De plus, leurs principales causes ne sont pas les mêmes.

Les différents types d’îlots de chaleur urbaine

L’îlot de chaleur urbain lié à la surface est relatif aux différentes températures des villes observées, plus précisément au niveau de la surface de la terre. Il est principalement évalué à partir de satellites selon le plan des agglomérations afin de déterminer la température des toits et des routes ; celle de murs n’étant pas comprise. Dans ce contexte, on remarque que cet îlot est plus intense dans la journée, pendant la réception de radiations solaires par les surfaces urbaines.

En outre, un autre type d’îlot se détecte par l’observation de la température de l’air existante à proximité du sol. En ce qui concerne la mesure de cet îlot, les instruments sont souvent installés en dessous des toits. De façon générale, ce modèle d’îlot s‘intensifie les nuits pendant le rafraîchissement modéré des revêtements de rues et celui de l’air ambiant. Au-dessus des toits, la contribution en chaleur des toits des bâtiments et des rues favorise le réchauffement de l’atmosphère des villes. Lorsque certains facteurs sont réunis, ce type de réchauffement peut se remarquer jusqu’à deux kilomètres en hauteur.

L’îlot de chaleur urbain est une manifestation inévitable de la modification physionomique des paysages soutenue par l’urbanisation.

L’importance de la couleur de la brique

La brique est un matériau de construction très utilisé dans l’édification des bâtiments. Cependant, plus les matériaux qui constituent l’enveloppe du bâtiment sont lourds, plus l’inertie thermique est importante. En d’autres termes, plus la concentration en matériaux des briques est lourde, plus ces derniers absorbent la chaleur fournie par le soleil dans la journée.

La couleur de la brique influence également le niveau de conservation de la chaleur. En réalité, certaines couleurs ont un impact important sur le degré d’absorption de la chaleur. Plus le matériau est sombre, plus le coefficient d’absorption sera élevé. Or, dans les milieux urbanisés, la majorité des bâtiments est construite avec des briques peintes avec de multiples couleurs sombres. Ainsi, la couleur est également un facteur qui contribue à la création des îlots de chaleur urbains.

Les outils à utiliser pour mesurer la chaleur

Le thermomètre est l’instrument universel de mesure de chaleur. Cet instrument utilise souvent la dilatation d’un corps placé dans un tube fin. Le degré Celsius (°C) est l’unité utilisée dans le système international. Il faut préciser qu’il existe plusieurs types de thermomètres comme le thermomètre à résistance électrique, le thermomètre à bilan, etc. Mais, les outils les plus adaptés à utiliser pour mesurer la chaleur des bâtiments en ville sont des thermomètres à infrarouge.

Un thermomètre infrarouge est un instrument de mesure de la surface d’un objet grâce au rayonnement de type de corps noir qu’il émet dans l’infrarouge. De façon générale, le terme pyromètre infrarouge est utilisé pour désigner le thermomètre à infrarouge quand il s’agit de mesurer des températures élevées d’un environnement ou d’un objet. À titre d’exemple, on peut énumérer : un volcan, un incendie, un four, etc.

En effet, le domaine des appareils de mesures est un secteur dans lequel les outils ont connu de grandes avancées technologiques. Le souci d’avoir des mesures fiables avec une grande précision a fortement contribué à la mise au point de ces thermomètres à infrarouge pour mesurer tous les types de matériaux.

Toutefois, il faut préciser qu’il existe différents types de thermomètres infrarouges de qualité et sans danger au contact. Ainsi, pour acquérir un modèle d’un tel outil de mesure, quel que soit votre domaine d’intervention, il est indispensable que vous preniez en compte certains critères essentiels. Parmi ces derniers, on retrouve :

•  La précision ;
•  La fiabilité ;
•  L’ergonomie ;
•  La facilité d’utilisation ;
•  La qualité de l’affichage ;
•  La garantie sécuritaire au contact ;
•  Etc.

Quels moyens les villes ont-elles pris pour diminuer la chaleur des bâtiments en ville ?

Si l’être humain souffre des conséquences des îlots de chaleur urbains, c’est parce qu’il est en grande partie le responsable. Toutefois, les alternatives ou moyens de lutte sont aussi de son ressort. À cet effet, les pratiques de l’aménagement et de l’urbanisme qui ont largement participé à la naissance des îlots de chaleur urbains peuvent être corrigées pour diminuer la chaleur dans les villes. Pour ce faire, il existe plusieurs moyens et stratégies de luttes que les villes utilisent en Europe, en Asie, aux États-Unis, etc.

Repeindre la ville en blanc

Afin de prévenir la concentration de chaleur en ville, des experts ont mené des recherches et des expériences. Ils ont fini par trouver une solution simple et idéale. Pour eux, blanchir les sols et les toits contribuera à la réduction de la concentration de chaleur dans les bâtiments et autres surfaces. Les couleurs sombres favorisent l’absorption et la conservation de la chaleur. Par contre, lorsque le revêtement des façades et des toits arbore des couleurs claires, on constate qu’ils renvoient la lumière. De plus, ils concentrent également moins de chaleur. Il suffisait d’y penser.

À titre d’exemple, la municipalité de Los Angeles a pris la décision de repeindre quelques axes routiers en blanc. Cela leur a permis de réduire la température au sol à certains endroits jusqu’à 10 ° C. Il faut également noter que du côté de New York, il a été mis en place un programme pour repeindre les toits des bâtiments en blanc. Le bénéfice de cette opération consiste à faire diminuer la température dans les logements concernés de plusieurs degrés.

En outre, puisque les matériaux de construction jouent également un important rôle dans l’augmentation de la chaleur, l’emploi de bétons clairs est fortement encouragé pour le revêtement des rues. En plus de ces solutions, il faut préciser que des spécialistes du domaine continuent les recherches. Ils mènent des investigations pour mettre en place un système de production de matériaux de revêtement « intelligents » et « rafraîchissants » qui pourront réduire la chaleur conservée.

Après les États-Unis, il faut préciser que plusieurs pays d’Europe et d’ailleurs ont commencé par utiliser ces stratégies de manière progressive. En France, on remarque l’usage de cette approche au sein de certains quartiers.

Faciliter la circulation du vent

Ce moyen est assez simple et efficace. De façon générale, il a pour but de favoriser la circulation du vent dans les agglomérations afin d’empêcher la stagnation de l’air chaud. Selon un rapport de FranceTVinfo, en Allemagne et plus précisément à Stuttgart, « la consultation d’un météorologiste, membre de l’équipe municipale, bien avant de faire édifier un bâtiment est obligatoire ». Le rôle de cet expert est de repérer les zones de passage naturel d’air en ville et d’éviter la construction des immeubles qui empêcheraient la circulation de ces vents. Il faut également ajouter que dans d’autres mégapoles comme Tokyo ou Hong Kong, ils procèdent à la destruction des bâtiments qui bloquent la circulation de l’air.

Retenir l’eau en ville

La modification des systèmes de gestion des eaux pluviales peut permettre de retenir l’eau en ville à travers plusieurs mécanismes. Au nombre de ces derniers, on retrouve : la perméabilisation des surfaces, la canalisation naturelle et l’innovation des bassins de rétention.

Il existe également des possibilités pour créer des cours d’eau, des fontaines et renaturalisées, voir rouvrir des cours d’eau. La mise en place de ces ouvrages permettra de :

• Rafraîchir l’environnement ;
• Contribuer à la variation des ambiances ;
• Rendre plus esthétiques les villes ;
• Favoriser la biodiversité.

Dans certaines villes d’Europe, on remarque la création des écoquartiers par un bon plan d’exécution de la stratégie de gestion des eaux de pluie. À Séoul par exemple, une autoroute a été démolie pour faire place à une rivière enterrée.

Verdir les espaces publics et les bâtiments

Le moyen de lutte contre les îlots de chaleur urbains le plus simple et le plus évident qui a un impact important sur la température ambiante est le verdissement des espaces publics et les bâtiments. De plus, les bienfaits du verdissement sur l’environnement ne sont plus à démontrer.

•  La plantation ponctuelle d’arbres ;
•  Le verdissement de stationnement ;
•  Le verdissement de contours de bâtiments ;
•  Les murs végétaux ;
•  Les toits verts ;
•  Etc.

En Espagne, plus précisément dans le damier de Barcelone, de nombreuses rues sont offertes aux piétons avec la plantation de végétation sur trois axes : herbes, arbustes et arbres. De plus, des carrefours entiers ont subi une métamorphose pour devenir de petits parcs.

En outre, à Montréal au Canada, un programme de mise en terre d’arbre est en cours tout au long des rues qui en sont démunies. Des tentatives de végétalisation ont été effectuées dans des cours intérieures à Rennes. Toujours dans le même contexte, de multiples villes ont utilisé l’exploitation du tramway pour reboiser son trajet.

Le bénéfice de la plantation d’arbres dans les villes est très important. Celle-ci peut contribuer à la diminution de la chaleur dans les villes jusqu’à 6 ° C.

La diminution de la productivité de la chaleur anthropique

Ce moyen passe incontestablement par la régulation de l’allumage de la climatisation. En effet, comme notifié un peu plus haut, la climatisation représente la vraie fausse bonne idée. Il est évident qu’elle participe au maintien de la fraîcheur au sien de la maison, mais son plus grand inconvénient est qu’elle rejette énormément d’air chaud à l’externe. En plus, son fonctionnement nécessite une grande consommation énergétique et participe à l‘augmentation de l’effet de serre.

Plusieurs grandes villes essaient de s’en passer, à l’image de Paris qui a choisi depuis de longues dates le mécanisme « Climespace ». Ce système consiste à faire usage de l’eau de la Seine pour rendre plus frais les bâtiments. En réalité, un mécanisme souterrain pompe l’eau du fleuve, puis rafraîchit cette dernière dans une centrale avant sa réinjection sous forme d’eau glacée dans le réseau qui offre l’opportunité de refroidir l’air. Ensuite, l’eau usée est reconduite vers la centrale de production afin d’être à nouveau rafraîchie.

De même, l’efficacité énergétique et l’architecture bioclimatique sont des stratégies utilisées pour diminuer considérablement les besoins en climatisation.
L’aménagement peut également avoir de multiples bienfaits sur les transports urbains. En réalité, les facteurs d’une collectivité viable ont le pouvoir de diminuer les besoins de transport, et surtout sur l’obligation d’une automobile individuelle à tout moment.