Rafraîchir les villes, des solutions variées : Un nouveau guide de l'ADEME

Publié le par ADEME via M.E.

Alors que les vagues de chaleur sont de plus en plus fréquentes, intenses, longues et que les experts prévoient une multiplication par trois de la climatisation en Europe d’ici à 2050, il est essentiel d’explorer d’autres solutions pour apporter de la fraîcheur en ville. Les années 2015 à 2020 sont les 6 années les plus chaudes jamais enregistrées, les deux dernières journées du mois de mars 2021 ont été exceptionnellement chaudes… Par ailleurs, selon Copernicus, le Programme de l’Union Européenne récoltant des données sur l’état de la Terre, la planète gagnerait en moyenne 0,2°C par décennie depuis la fin des années 70. Face à ces changements climatiques, il est primordial de trouver des solutions efficaces et durables pour le rafraîchissement des villes.

Le guide de l'ADEME « Rafraîchir les villes, des solutions variées » propose 19 solutions émergentes ou éprouvées, adaptées à différents contextes climatiques.

Quelques chiffres
  • +2,3°C en 2020 en France métropolitaine par rapport à la moyenne 1961-1990 (Météo-France, 2020)
  • +1,3°C à 5,3°C d’ici la fin du siècle selon les scenarii du GIEC, le Groupe d’Experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (Jouzel, 2014).

2 fois plus de vagues de chaleur sont à prévoir en France d’ici 2050 (Météo-France, 2019).

Les villes, particulièrement vulnérables aux températures élevées

Les villes sont directement impactées par le changement climatique en raison de la surchauffe urbaine. Celle-ci renvoie à l’effet d’îlot de chaleur qui se manifeste par un rafraîchissement nocturne limité par rapport à la campagne. Elle provoque de l’inconfort thermique chez les citadins qui peut également se traduire par de la vulnérabilité pour les personnes plus fragiles. Lors de la canicule de 2003 par exemple, la surmortalité a été de 141% à Paris alors qu’elle était de 40% en zone rurale[1].

Des solutions existent, mais il est important de choisir celles le mieux adaptées au contexte local et de bien réfléchir à leur mise en œuvre.

Des solutions vertes basées sur la nature

Les solutions fondées sur la nature s’appuient sur le végétal – plus le taux de végétalisation est élevé, plus le rafraîchissement, l’amélioration du confort thermique et la réduction de la demande en climatisation sont marqués – et sur l’eau qui est une condition importante au pouvoir rafraîchissant de la végétation urbaine.

1) Les parcs : Les parcs constituent de réels îlots de fraîcheur. L’effet de refroidissement dépend de la taille et du type de parc (s’il est constitué de pelouses ou de parties ombragées), des caractéristiques des plantes, de l’eau disponible pour la végétation et de la configuration spatiale du parc.

2) Les arbres : Les arbres agissent sur le refroidissement urbain principalement du fait de l’ombrage. En revanche la nuit, une couverture arborée trop importante peut réduire le rafraîchissement des surfaces minérales car elle fait obstacle à la vue du ciel et au vent. Leur efficacité dépend donc de la densité d’arbres ou des feuilles.

3) Les pelouses et prairies : Les zones enherbées sont efficaces mais de manière mesurée. En journée, elles ne permettent pas de mesurer un impact significatif sur la température. En revanche si les sols sont ombragés, l’herbe limite l’échauffement de la ville tandis que la nuit, elle n’émet aucune chaleur.

4) Les toitures végétalisées : Les toitures végétales améliorent le confort intérieur et dans le cas des bâtiments climatisés, elles réduisent sa consommation et donc ses rejets de chaud. C’est donc un effet indirect sur la surchauffe urbaine. Leur efficacité dépend d’où elles sont placées et du type de toiture.

5) Les façades végétalisées : L’avantage des façades végétalisées est qu’étant installées dans les zones occupées par les piétons, elles contribuent fortement à leur confort thermique. Leur efficacité dépend du type de la façade, des plantes utilisées et de l’irrigation.

6) Les plans d’eau et rivières : L’eau joue un rôle important dans le refroidissement climatique ainsi que les berges végétalisées du fait de la forte irrigation des plantes.

7) Les ouvrages paysagers de gestion des eaux de pluie : De façon temporaire ou permanente, ces dispositifs créent des milieux humides qui favorisent l’évaporation et l’évapotranspiration des végétaux, ce qui contribuent au refroidissement de l’espace.

Des solutions grises relatives aux infrastructures urbaines

Les solutions grises rassemblent les dispositifs urbains liés aux infrastructures urbaines et éléments techniques : le travail de la forme urbaine, le mobilier urbain, le revêtement, les dispositifs liés aux bâtiments (toit, mur…).

8) La forme urbaine bio-climatique : La forme urbaine bio-climatique conditionne fortement la surchauffe des villes. Si elle est optimisée, elle permet de favoriser la circulation des vents, de limiter le piégeage de la chaleur la nuit et de créer de l’ombrage le jour.

9) Les fontaines et les jets d’eau : Les fontaines, les jets d’eau ou encore les brumisateurs ont un rôle de rafraîchissement local très intéressant et sont en plus, souvent plébiscité par les citadins. En revanche, l’impact de ces dispositifs demeure localisé et rapidement dispersé en présence de vent.

10) L’arrosage de l’espace urbain : L’arrosage de l’espace urbain vise à reproduire l’effet naturel d’une pluie d’été tombant sur la ville. Ce dispositif rafraîchit la ville par évaporation.

11)Les structures d’ombrage : Les structures d’ombrage en milieu extérieur permettent d’améliorer le confort du citadin en été car elles le protègent du rayonnement direct du soleil, au même titre que les arbres ou les bâtiments.

12) Les panneaux solaires : Les panneaux solaires sont efficaces lorsqu’ils remplacent une surface à forte réflexion car ils refroidiront plus vite dans la nuit.

13) Les revêtements à Albedo élevé : Les revêtements à albédo élevé sont caractérisés par leur fort pouvoir réfléchissant. Ils améliorent la température de l’air mais peuvent dégrader le ressenti thermique en augmentant l’énergie renvoyée vers le piéton.

14) Les revêtements drainants : Les revêtements drainants  prévoient un ouvrage de récupération des eaux en cas de pluie. À partir de ce stockage sous-terrain, l’eau pluviale est réinjectée goutte-à-goutte à travers les pavés par capillarité et s’évapore, créant un effet de refroidissement.

15) Les matériaux à changement de phase : Les matériaux à changement de phase sont des matériaux capables de changer d’état physique (de solide à liquide) selon la température. Ils s’appliquent dans les espaces publics (chaussées ou trottoirs), sur les bâtiments (toits ou murs) et permettent d’augmenter la capacité de stockage de chaleur du bâtiment, tout en limitant ses besoins de refroidissement (donc diminution de la demande de climatisation).

16) L’isolation et l’inertie thermique des bâtiments : L’isolation constitue une stratégie de gestion passive du confort thermique qui se traduit par une réduction des besoins de refroidissement.

Des solutions douces relevant des comportements des citoyens et de la gestion de la ville

Les solutions douces agissent sur les usages et les pratiques de la ville, à l’échelle individuelle, comme collective. Elles comprennent la limitation des apports de chaleur anthropiques et l’adaptation des comportements individuels et collectifs pour limiter la surchauffe.

17) Réduction du trafic routier et des moteurs thermiques : Les actions de réduction des émissions de chaleur associées au trafic routier peuvent relever de :

  • la limitation de la circulation pour tous les véhicules motorisés (péages urbains, piétonisation des rues, mise en place de zones de rencontre…) ;
  • la limitation des vitesses de circulation ;
  • la sensibilisation à la conduite économe ;
  • l’encouragement vers les véhicules électriques ;
  • l’encouragement à la sobriété des déplacements, au report modal et à la mobilité active.

18) Limitation de la climatisation : Il est important de privilégier des solutions alternatives à la climatisation, car en refroidissant l’intérieur du bâtiment, elle contribue au réchauffement de l’extérieur.

19) Adaptations individuelles et sociétales aux fortes chaleur : Elles correspondent à l’ajustement des comportements qui peuvent aider à réduire les impacts de la vague de chaleur comme l’installation d’un système de rafraîchissement, l’ouverture des fenêtres la nuit, le décalage des heures de sommeil ou encore la réduction des activités en extérieur.

1] Cadot, 2006.

Téléchargez ici le guide de l'ADEME "Rafraîchir les villes, des solutions variées" : https://www.actu-environnement.com/media/pdf/news-37649-guide-ademe-chaleur-ville-juin-2021.pdf