Quelles solutions pour lutter contre les îlots de chaleur urbains ?

Qu’est-ce qu’un îlot de chaleur urbain (ICU) ?

Un îlot de chaleur urbain (ICU) se caractérise par une différence de température entre un espace urbain et sa périphérie. Particulièrement observable en période nocturne, il est un facteur d’aggravation de la vulnérabilité des villes, notamment en période de vagues de chaleur et canicule.

Ce phénomène peut être visible autant à l’échelle de la ville que d’un quartier ou d’un îlot urbain. Cet écart de température entre zone urbaine et périphérie de la ville peut atteindre dans certains cas une dizaine de degrés.

Îlots de chaleur urbains : causes et conséquences

Quels facteurs contribuent à la formation d’îlots de chaleurs urbains ?

En effet, la ville dense fait obstacle aux écoulements d’air favorables au rafraîchissement naturel, notamment pendant la nuit. Les grands bâtiments et les rues étroites créent des canyons où s’accumule et reste captive la chaleur occasionnée par le rayonnement solaire et les activités humaines durant la journée. Ce phénomène de rétention favorise l’élévation de la température en milieu urbain en période de forte chaleur.

Pourquoi les îlots de chaleur s’intensifient-ils ?

Plusieurs dynamiques renforcent aujourd’hui les ICU :

Quelles sont les problématiques engendrées par les îlots de chaleur dans les villes ?

La formation d’îlots de chaleur urbains dans les villes est à l’origine de multiples risques, liés aussi bien au confort thermique qu’à des problématiques d’efficacité énergétique et d’accentuation de certains phénomènes climatiques:

• Confort et santé : sensation d’inconfort pour les utilisateurs et riverains, diminution de la qualité de l’air intérieur et extérieur, développement et aggravation de maladies chroniques sur les personnes vulnérables.
• Carbone et consommation énergétique : hausse de la demande en climatisation et donc de la consommation d’énergie
• Résilience au changement climatique : aggravation de certains phénomènes liés au changement climatique (vague de chaleur / canicule, retrait et gonflement des argiles, sécheresse…)

Comment diagnostiquer les îlots de chaleur urbains ?

Avant de mettre en place des actions, il est essentiel de comprendre où et comment se manifestent les ICU.
Aujourd’hui, les outils de diagnostic se développent fortement : cartographies climatiques, modélisations urbaines, simulations d’aménagement. En France, Météo-France met à disposition des cartes d’îlots de chaleur à haute résolution permettant d’identifier les zones les plus vulnérables.

Réalisée à l’échelle d’une ville, d’un quartier ou d’un bâtiment, l’étude d’îlot de chaleur urbain permet de cartographier les zones sensibles aux fortes chaleurs à proximité de votre futur projet et d’identifier les solutions d’atténuation les plus pertinentes pour limiter la formation d’îlots de chaleur. Elle permet également de comparer différents scénarios d’aménagement et d’identifier les solutions les plus performantes avant la réalisation du projet.

Tout comme la réglementation, les certifications environnementales évoluent rapidement et vont bientôt intégrer l’adaptation aux changements climatiques au sein de leurs référentiels.

Greenaffair vous accompagne dans la réalisation de votre stratégie de résilience aux changements climatiques via une étude îlot de chaleur urbain selon la méthodologie de votre choix :

• Une approche simplifiée basée sur la composition des revêtements de surface permettant une première appréhension du phénomène via l’outil Score ICU.
• Ou une modélisation détaillée intégrant les différents facteurs impactant les ICU (écoulement des vents, typologie de végétation, revêtements de sols et façades, activités…) grâce à l’outil ENVI-Met.

Modélisation détaillée (via ENVI-MET)

Modélisation simplifiée (via Score ICU)

Quelles solutions pour rafraîchir la ville ?

La lutte contre les îlots de chaleur repose sur une approche globale, combinant plusieurs leviers d’action. Les stratégies actuelles s’appuient sur quatre grandes familles de solutions complémentaires : vertes, bleues, grises et comportementales.

Plusieurs solutions existent pour limiter l’effet d’îlot de chaleur urbain et l’élévation du niveau des températures dans les milieux urbains. Découvrez ci-dessous des exemples de solutions d’adaptation au changement climatique pour un bâtiment à usage tertiaire en zone urbaine (Source : Guide des actions adaptatives au changement climatique, OID) :

 1. Les solutions fondées sur la nature

D’abord, les solutions fondées sur la nature. En effet, les arbres et espaces végétalisés jouent un rôle important dans la régulation thermique de l’espace urbain par l’ombre projetée et l’évapotranspiration : c’est le pouvoir rafraîchissant du végétal. De plus, ils favorisent le développement de la biodiversité et participent aux corridors écologiques.

2. Les solutions liées à l’eau

La présence d’eau joue également un rôle dans la sensation de confort et de fraîcheur (ouvrages paysagers de gestion des eaux pluviales, plans d’eau, etc.). L’eau contribuant à abaisser les températures urbaines, plusieurs actions peuvent être envisagées :

Il existe ensuite des solutions techniques relatives aux infrastructures urbaines :

• revêtements à albédo élevé (cool roofs, cool pavements…)
• mobilier urbain (fontaines, ombrages, brumisateurs…)
• forme urbaine bioclimatique
• travail sur l’isolation et l’inertie thermique du bâti…

Toutes contribuent à diminuer les îlots de chaleur urbains. En tant qu’Assistant Maîtrise d’Ouvrage (AMO) et Bureau d’Etude Technique (BET), nous simulons et évaluons l’effet de différentes typologies de matériaux sur les îlots de chaleur afin de vous aider à prendre la décision la plus pertinente.

4. Les solutions comportementales et organisationnelles

Une réponse peut également être apportée par les usages et pratiques de la ville, à l’échelle individuelle comme à l’échelle collective (mobilité douce, limitation de la climatisation, bonnes pratiques et sensibilisation, adaptation des horaires de travail…).

Confiez vos projets d’étude d’îlots de chaleur urbains et d’audit de vulnérabilité à Greenaffair

Une cellule de Recherche & Développement dédiée aux  îlots de chaleur urbains et la résilience

Notre expertise repose sur un travail approfondi de recherche et développement, mené par un groupe interne dédié aux enjeux de résilience des villes. Cette approche nous permet d’anticiper les évolutions climatiques et d’intégrer les meilleures pratiques du secteur.

Nos experts maîtrisent les principaux outils d’analyse du marché :

• Score ICU
• ENVI-met
• ARBOClimat

Des études adaptées à chaque niveau de projet

Nous vous accompagnons à chaque étape de votre projet pour :

• caractériser la vulnérabilité thermique de votre site
• simuler différents scénarios d’aménagement
• identifier les solutions les plus pertinentes (végétation, matériaux, eau, organisation urbaine)
• aider à la prise de décision en phase conception

Une approche transversale de vos enjeux

Forts de 25 ans d’expérience en environnement, nos ingénieurs en développement durable croisent les enjeux de :

• résilience climatique
• performance énergétique
• confort des usagers
• certifications environnementales (BREEAM, HQE, etc.)

Une présence locale au service de vos projets

Implantés dans 7 villes en France (Paris, Lyon, Bordeaux, Toulouse, Nantes, Lille et Marseille), nous disposons d’une connaissance fine des enjeux territoriaux. Cette proximité nous permet d’adapter nos recommandations :

• aux contextes climatiques locaux
• aux réglementations
• aux contraintes opérationnelles de vos projets