Acteur économique et Villes

Prise en compte de l’adaptation au changement climatique dans les opérations d’aménagement : quelles opportunités pour les entreprises de BTP ?

Avec le changement climatique, les canicules et les fortes chaleurs risquent de devenir plus intenses et plus fréquentes. Face à cet enjeu, les acteurs économiques ont un rôle à jouer, y compris dans la mise en œuvre de solutions innovantes. Cette page fait le tour des solutions disponibles, pour lutter contre l’effet de l’îlot de chaleur urbain.

À noter que si cette page traite actuellement de l’îlot de chaleur, il est important d’avoir en tête qu’en matière d’adaptation, la ville peut être, selon les cas, concernée par d’autres enjeux, comme les inondations ou le risque submersion. 

Parking de couleur sombre, sans arbres contribuant à en faire un endroit particulièrement chaud l’été © Bernard Suard,Terra
Parking de couleur sombre, sans arbres contribuant à en faire un endroit particulièrement chaud l’été © Bernard Suard,Terra

Peu d’arbres, trop d’asphalte, pas assez de points d’eau : les villes constituent ce qu’on appelle des îlots de chaleur urbain, où les températures s’avèrent plus chaudes qu’à la campagne. Or, avec le changement climatique, l’atmosphère des villes pourrait devenir encore plus étouffante, avec un effet sur le confort et les pratiques de tous les usagers et un risque sanitaire important de surmortalité des personnes les plus fragiles.

Les entreprises de BTP peuvent proposer des solutions pour rendre les aménagements urbains plus confortables en cas de forte chaleur.

Les îlots de chaleur urbain (ICU), un enjeu important pour les entreprises

En milieu urbain, on observe généralement des températures plus élevées que dans les milieux ruraux environnant : c’est le phénomène d’îlot de chaleur urbain (ICU). Cette différence de température s’avère particulièrement marquée en période nocturne dès le coucher du soleil. Ce phénomène varie localement au sein même de la ville, avec des zones où l’ICU s’avère plus marqué que pour d’autres.

Les enjeux des ICU sont multiples :

  • en matière de santé : les ICU exposent les personnes à des températures plus importantes, sans période de rafraîchissement nocturne, rendant leurs récupérations physiologiques plus difficiles, avec des risques pour la santé. En France, la canicule de 2003 est ainsi à l’origine d’une surmortalité de 15 000 décès ;

  • en matière d’énergie : les ICU se traduisent par un environnement urbain plus chaud, pouvant conduire à un recours accru à des climatiseurs, et donc à une consommation d’électricité plus importante ;

  • en matière d’attractivité des villes : les ICU rendent les villes plus inconfortables, et contribuent à en faire des espaces moins attractifs pour les personnes.

Les ICU, un phénomène aux causes multiples

L’émergence des ICU et leur intensité trouvent leurs origines dans :

  • la moindre présence du végétal en milieu urbain : le végétal joue en effet un rôle rafraîchissant, en raison de l’ombre portée par les arbres, du phénomène d’évapotranspiration et de la photosynthèse qui capte le rayonnement solaire. En milieu urbain, le végétal s’avère moins présent, au profit de surfaces artificialisées faites d’asphalte, de béton, de bitume, etc.  ;

  • le stockage de chaleur dans les matériaux urbains : durant la journée, l’énergie solaire réchauffe les matériaux constituant la voirie, les espaces publics, les bâtiments. Toute cette chaleur accumulée est ensuite rejetée la nuit, ralentissant le refroidissement nocturne, et expliquant l’intensité de l’ICU en période nocturne ;

  • la forme urbaine : les rues étroites situées le long de bâtiments de grande hauteur constituent des canyons urbains dans lesquels la chaleur reste captive. Par ailleurs, certaines configurations spatiales peuvent avoir tendance à défavoriser la circulation de l’air, qui a un rôle rafraîchissant  ;

  • les activités anthropiques, pouvant générer de la chaleur : transports, rejets d’air chaud des climatiseurs, activités industrielles. En raison de la concentration des activités et des transports dans les villes, le flux de chaleur anthropique s’avère plus important en milieu urbain qu’en milieu rural ;

  • la faible présence de l’eau. Les revêtements en milieu urbain s’avèrent généralement imperméables : l’eau est ainsi évacuée au lieu d’être en partie infiltrée dans les sols. Ceci contribue à l’ICU, dans la mesure où l’eau dans les sols joue un rôle rafraîchissant.

Les solutions mobilisables pour lutter contre les ICU

Plusieurs solutions sont possibles pour lutter contre les îlots de chaleur, voire créer de véritables îlots de fraîcheurs :

  • la végétalisation des espaces urbains par la plantation d’arbres, créant ainsi de la fraîcheur par l’ombre portée et l’évapotranspiration, ou bien par des murs et des toitures végétalisés ;

  • le choix de matériaux à fort albédo pour les revêtements urbains : l’albédo correspond au rapport entre l’énergie lumineuse réfléchie et l’énergie lumineuse incidente. Un matériau à fort albédo réfléchira beaucoup plus et absorbera donc moins le rayonnement solaire, qu’un matériau à faible albédo. La valeur de l’albédo est déterminée par sa couleur, mais également par sa rugosité. Un matériau de couleur clair et lisse aura ainsi généralement un albédo plus élevé ;

  • la gestion alternative des eaux pluviales : les dispositifs tels que des noues, des chaussées à structure réservoir, des dalles engazonnées, etc. permettent de récupérer une partie des eaux de pluies et de ruissellement, et de créer ainsi des sols plus humides. Cette humidité dans les sols contribue au rafraîchissement, grâce à l’évaporation de l’eau contenue dans les sols.

Travailler sur les caractéristiques physiques des matériaux

L’albédo correspond au rapport entre le rayonnement lumineux réfléchi et le rayonnement incident. Plus le coefficient d’albédo d’une surface est élevée, plus cette surface réfléchit le rayonnement incident, moins elle en absorbe, et donc moins elle est susceptible de stocker de la chaleur.

Parmi les caractéristiques physiques qui vont jouer sur la qualité d’un revêtement vis-à-vis d’une meilleure prise en compte de la chaleur urbaine, l’albédo est donc un paramètre important, déterminant dans quelle mesure le revêtement réfléchit la lumière, au lieu de l’absorber.

Lalbédo d’un revêtement est fonction :

  • de la couleur de celui-ci, qui pourra évoluée en fonction de l’introduction de pigments ;

  • de la rugosité, liée à la nature des composés (granulats, liants, etc.) entrant dans la composition du revêtement.

L’usure va également jouer un rôle dans l’évolution de l’albédo. Dès lors, pour un revêtement urbain, il n’existe pas une seule valeur d’albédo, mais une plage de valeurs. Le tableau ci-dessous récapitule les plages de valeurs d’albédo, par type de revêtements.

Type de revêtement Plages de valeurs d’albédo
Revêtement bitumineux (béton bitumineux semi-grenu, béton bitumineux mince, matériau bitumineux coulé à froid, asphalte) 0,05 à 0,20
Bétons de ciment 0,15 à 0,55
Matériaux modulaires (pavés et dalles en béton, pavé et dalles en pierres naturelles) 0,15 à 0,55 pour les pavés et dalles en béton
0,20 à 0,45 pour les pavées et dalles en pierres naturelles
Revêtement sablé (stabilisé mécaniquement ou renforcé au liant) 0,1 à 0,3

Proposer des solutions pour une gestion alternative des eaux pluviales

Les techniques de gestion alternative des eaux pluviales désignent l’ensemble des techniques autres que le rejet au réseau, qu’il soit unitaire ou pluvial. Ces techniques permettent de limiter la désimperméabilisation, en redonnant une plus grande place aux surfaces végétalisées et poreuses. Elles contribuent ainsi à humidifier l’air (donc au rafraîchissement), et limitent également le risque inondation en aval et de pollution du milieu récepteur.

Les techniques de gestion alternative des eaux pluviales comprennent :

  • les noues, fossés recueillant provisoirement les eaux de ruissellement, évacuées ensuite vers un exutoire (bassins de stockage, réseau, puits) ou par infiltration dans le sol et évaporation ;

  • les chaussées à structures réservoir, stockant temporairement les eaux de pluie et de ruissellement dans les couches constitutives de la chaussée ;

  • les dalles engazonnées, correspondant à des dalles ajourées en béton ou polymère, remplies de gazon permettant l’infiltration d’une partie des eaux, et utilisées pour des parkings ou des espaces peu circulés ;

  • le bassin paysager sec ou en eau, espace relativement peu profond et permettant de stocker les eaux de pluie. Le bassin en eau conserve de l’eau en permanence, contrairement au bassin sec se vidangeant suite à un épisode de pluies ;

  • les toitures végétalisées correspondant à un aménagement posé en toiture, et permettant l’accueil d’un tapis de plantes précultivées (sedum, graminées, etc.).

Un exemple de solution : le pôle multimodal Nice-Saint Augustin

Situé près du quartier d’affaires de l’Arénas et de l’aéroport de Nice, le pôle multimodal Nice Saint-Augustin doit permettre de connecter plusieurs modes de transport : navettes vers l’aéroport, lignes de chemins de fer, bus urbains et inter-urbains, vélos.

Dans ce contexte, l’EPA (Établissement Public d’Aménagement) Nice Plaine du Var a souhaité que l’espace public puisse garantir un certain niveau de confort climatique pour les usagers, particulièrement en période estivale.

En complément de la végétalisation du site, le choix a été ainsi fait, sur la base de préconisations émises par le bureau d’études 2ei Véolia, de mettre en place des solutions d’humidification de l’air et des sols :

  • l’arrosage de la chaussée, via une buse d’aspersion intégrée à un trottoir. L’eau aspergée sur la chaussée, en s’évaporant, participe à l’humidification et au refroidissement de l’air ambiant ;

  • la mise en place de pavés à rétention d’eau : ce dispositif correspond à un lit de sable sur lequel sont posés des pavés. Un tuyau alimente l’intérieur du lit de sable en eau, qui remonte par capillarité vers le pavé. Ce dernier s’avère donc humide, et peut ainsi rafraîchir l’air ambiant, via des pores laissant échapper l’eau et l’air.

Que dit le PNACC 2 ?

Le Ministère de la Transition Ecologique et Solidaire (MTES) soutiendra les projets visant :

  • la lutte contre les îlots de chaleur urbains et le renforcement du confort du bâti en s’appuyant sur des solutions urbanistiques, écologiques et architecturales innovantes, et des solutions techniques performantes ;
  • l’utilisation des solutions fondées sur la nature dans les situations où elles permettent d’améliorer la résilience des territoires et de protéger l’environnement, telles que la végétalisation des espaces urbains, la mise en place de techniques alternatives d’assainissement et l’intégration de la trame verte et bleue (en intégrant une réflexion sur la gestion et l’entretien de ces espaces).

Pour en savoir plus sur le Plan National d'Adaptation au Changement Climatique

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