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1 INTRODUCTION ................................................................

1 INTRODUCTION ............................................................................................................................... 4 2 L'îlot de chaleur urbain (ICU) : définition, fonctionnement et causes ............................................ 5 2.1 Définition ................................................................................................................................. 5 2.2 Fonctionnement ...................................................................................................................... 6 2.3 Causes ...................................................................................................................................... 7 3 Impacts des îlots de chaleur urbains ............................................................................................. 12 3.1 Impacts sur l’environnement ................................................................................................ 12 3.1.1 DÉTÉRIORATION DE LA QUALITÉ DE L’AIR EXTÉRIEUR .................................................. 12 3.1.2 DÉTÉRIORATION DE LA QUALITÉ DE L’AIR INTÉRIEUR .................................................. 12 3.1.3 HAUSSE DE LA DEMANDE EN ÉNERGIE ......................................................................... 12 3.1.4 HAUSSE DE LA DEMANDE EN EAU POTABLE ................................................................. 13 3.2 Impacts sur la santé ............................................................................................................... 13 3.2.1 CONFORT THERMIQUE .................................................................................................. 13 3.2.2 AU-DELÀ DE LA CLIMATISATION .................................................................................... 17 4 LES FACTEUR AGGRAVANTS .......................................................................................................... 18 4.1 Le moment de la journée ...................................................................................................... 18 4.2 L'occupation du sol et son albédo ......................................................................................... 18 4.3 La circulation d'air ................................................................................................................. 19 4.4 Les activités humaines ........................................................................................................... 20 4.5 L'exploitation de l'énergie solaire ......................................................................................... 20 5 Mesures de lutte contre les îlots de chaleur urbains. ................................................................... 21 5.1 Mesures de verdissement ..................................................................................................... 21 5.1.1 AMÉNAGEMENT D’ESPACES VERTS URBAINS ............................................................... 23 5.1.2 PLANTATION PONCTUELLE D’ARBRES ET DE VÉGÉTATION ........................................... 23 5.1.3 VÉGÉTALISATION DES STATIONNEMENTS ..................................................................... 24 5.1.4 VÉGÉTALISATION DU POURTOUR DES BÂTIMENTS ...................................................... 25 5.1.5 INSTALLATION DE MURS VÉGÉTAUX ............................................................................. 26 5.1.6 CONCEPTION DE TOITS VERTS ....................................................................................... 27 5.2 Mesures liées aux infrastructures urbaines durables ........................................................... 29 5.2.1 BÂTIMENTS .................................................................................................................... 30 5.2.2 ARCHITECTURE BIOCLIMATIQUE ................................................................................... 31 5.2.3 INFRASTRUCTURES ROUTIÈRES ..................................................................................... 33 5.2.3.1 Choix de pavés à hauts albédos................................................................................. 33 5.2.4 AMÉNAGEMENT URBAIN .............................................................................................. 35 5.2.4.1 Préconisation de la morphologie urbaine aérée ....................................................... 35 5.2.4.2 Aménagement d’espaces bleus ................................................................................. 35 5.2.4.3 Installation d’aires de rafraîchissement .................................................................... 36 5.2.4.4 Utilisation de protection solaire dans les zones publiques ....................................... 36 5.2.4.5 Choix des matériaux dans les parcs ........................................................................... 37 5.3 Mesures de gestion durable des eaux pluviales .................................................................... 37 5.3.1 PLANTATION D’ARBRES ET INSTALLATION DE TOITS VERTS ......................................... 37 5.3.2 CHOIX DE REVÊTEMENTS PERMÉABLES ........................................................................ 38 5.3.3 AMÉNAGEMENT DE JARDINS PLUVIAUX ....................................................................... 38 5.3.4 CONCEPTION DE BASSINS DE RÉTENTION ..................................................................... 39 5.3.5 INSTALLATION DE TRANCHÉES DE RÉTENTION ............................................................. 40 5.3.6 INSTALLATION DE PUITS D’INFILTRATION ..................................................................... 40 5.4 Mesures de réduction de la chaleur anthropique ................................................................. 40 5.4.1 BÂTIMENTS .................................................................................................................... 41 5.4.1.1 Utilisation adéquate de l’éclairage artificiel et optimisation de la lumière naturelle 41 5.4.1.2 Utilisation adéquate des appareils électroniques et électriques .............................. 42 5.4.2 RÉDUCTION DU PARC AUTOMOBILE EN MILIEU URBAIN ............................................. 42 5.4.2.1 Densification des centres urbains et limitation de l’étalement urbain ..................... 43 5.4.2.2 Encouragement de la mixité des usages ................................................................... 43 5.4.2.3 Aménagement axé sur les transports actif et collectif .............................................. 43 5.4.3 CLIMATISATION PASSIVE ............................................................................................... 44 5.4.3.1 Utilisation de la ventilation naturelle ........................................................................ 44 5.4.3.2 Utilisation de la ventilation mécanique ..................................................................... 45 5.4.3.3 Utilisation de ventilateurs électriques ...................................................................... 47 5.4.3.4 Installation de systèmes géothermiques................................................................... 48 6 Études de cas ................................................................................................................................. 53 6.1 LE TOIT VERT DU COLLÈGE DE ROSEMONT, À MONTRÉA ..................................................... 53 6.2 LA CONSTRUCTION DES HABITATIONS SAINTE-GERMAINE-COUSIN, À MONTRÉAL ............ 55 6.3 LE STATIONNEMENT DE L’HÔPITAL DE SAINT-EUSTACHE ..................................................... 56 7 Conclusion ..................................................................................................................................... 59 4 1 INTRODUCTION L’effet d’îlot de chaleur urbain (ICU) est un phénomène physique climatique peu connu en comparaison à d’autres manifestations du même ordre comme notamment l’effet de serre responsable du changement climatique. Il est pourtant, à l’échelle urbaine, tout aussi important, d’autant plus que l’effet de serre renforce l’effet d’îlot de chaleur en tant que moteur du changement climatique mais aussi à plus petite échelle. L’effet d’îlot de chaleur est engendré par la ville, sa morphologie, ses matériaux, ses conditions naturelles, climatiques et météorologiques, ses activités…. Mais, à l’inverse, il influence le climat de la ville (températures, précipitations), les taux et la répartition des polluants, le confort des citadins, les éléments naturels des villes… L’effet d’ICU est donc une donnée urbaine à prendre en considération dans la conception et la gestion de la ville, cependant, force est de constater que les différentes politiques urbaines sont encore loin de réellement tenir compte de ce phénomène qui nécessite – et nécessitera encore plus à l’avenir si l’on ne fait rien aujourd’hui – une adaptation raisonnée de la ville. A l’heure actuelle, les différents documents de planification et d’urbanisme (SDRIF, PCET, SCoT…) sont encore assez peu avancés sur le sujet notamment lorsqu’on les compare à des documents étrangers équivalents. Un îlot de chaleur urbain1 désigne la différence de température (diurne et nocturne) observée entre les milieux urbains et les zones rurales et/ou naturelles environnantes (adapté de Oke, 1995, Froissard, 2015 ; Martin-Vide et al. 2015). La nuit, cet effet est encore plus marqué. L’air et les espaces qui ont surchauffé en journée sont longs à refroidir. En pratique, un îlot de chaleur désigne une zone à l’échelle du quartier où l’on observe ce phénomène. Ce phénomène est particulièrement important lors des vagues de chaleur. 5 2 L'îlot de chaleur urbain (ICU) : définition, fonctionnement et causes 2.1 Définition Un îlot de chaleur urbain est un secteur urbanisé où les températures sont plus élevées que dans les secteurs environnants. Il est le résultat des choix d’aménagement des milieux de vie, notamment la minéralisation des surfaces. Cet enjeu local est préoccupant pour les villes puisqu’il entraîne de nombreuses conséquences néfastes, entre autres sur la santé. Très fortement lié à l’occupation du sol, le phénomène d’îlot de chaleur conduit notamment à accroître l’intensité des températures diurnes et nocturnes en ville, et ce à l’échelle de la rue ou du quartier. Certains types de matériaux et de sols tendent en effet à accumuler fortement la chaleur et à créer ponctuellement une élévation des températures de surface. Quelques degrés de plus qui contribuent à augmenter la température ressentie par les citadins. Les principales causes des ICU sont le modèle d’urbanisation (formes, orientation, espacements, densité etc.) qui va influencer la circulation de l’air, le comportement des matériaux (inertie thermique2 – effet albédo3), l’imperméabilisation des sols qui ne peuvent pas se refroidir par évapotranspiration comme le font les sols végétalisés, notamment arborés et les sources anthropiques de chaleur (systèmes de chauffage et de climatisation, circulation de véhicules, industries etc.) (Froissart, 2015, Bernard et al, 2017, Nuruzzaman, 2015, Icare/Alto Ingénierie, 2012, IAU IdF, 2010). Les îlots de fraicheur peuvent être définis comme des lieux d’accueil, de halte et/ou de repos, accessibles au grand public et repérés comme source de rafraîchissement par rapport à leur environnement proche en période chaude ou caniculaire. Sur un projet d’aménagement, ce sont en premier lieu les espaces verts arborés (Pascal et al, 2018, Ameglio et al, 2019, ADEUS, 2014) mais aussi des lieux brumisés ou des jeux d’eau tels que les miroirs d’eau ; des établissements ouverts au public et naturellement frais comme des médiathèques, des cours d’école ombragées, etc. (APUR, 2019) Cela peut être également des linéaires particulièrement arborés, des abords directs de cours d’eau ou d’espaces en eau, etc. 6 2.2 Fonctionnement Les hommes de science se sont depuis l'Antiquité intéressés aux relations entre le climat et la ville, que ce soit tout d'abord dans la prise en compte des conditions climatiques d'un site pour l'implantation et la conception architecturale des cités ou, plus tard, dans l'influence de la ville sur ses habitants et son environnement, notamment en matière de pollution de l'air. Cependant, la mise en évidence d'un climat spécifiquement urbain n'intervient qu'au début du XIXe siècle, lorsque le pharmacien britannique Luke Howard publie entre 1818 et 1820 Le climat de Londres, ouvrage qui étudie, à partir d'une série de relevés météorologiques d'une période de neuf ans, la température, les précipitations et le brouillard, le fameux smog, de la capitale anglaise. Il note ainsi une différence des températures nocturnes de l'ordre de 3,70 °C entre le centre de Londres et sa campagne, ce que l'on nomme aujourd'hui "îlot de chaleur urbain". L'îlot de chaleur urbain est un effet de dôme thermique, créant une sorte de microclimat urbain où les températures sont significativement plus élevées : plus on s'approche du centre de la ville, plus il est dense et haut, et plus le thermomètre grimpe. Figure 1 : schématique de visualisation des températures en 2008 pour une nuit de canicule 7 Selon une étude publiée en mars 2018 dans Physical Review Letters, aux États-Unis, le phénomène d'îlot de chaleur urbain concerne plus de 80 % de la population vivant dans les zones urbaines. Ainsi, des observations ont démontré que les températures des centres urbains sont en moyenne supérieur de 4°C et peuvent atteindre jusqu’à 12°C de plus que les territoires limitrophes. Figure 2 : Schéma de principe de l’îlot de chaleur urbain sur la métropole nantaise De même, l’intensité des îlots de chaleur varie selon une base saisonnière (période estivale avec des épisodes de canicules plus ou moins élevés) mais également selon une base journalière avec, généralement, une intensité des îlots de chaleurs plus forte la nuit que le jour notamment lors des minimas de températures de fin de nuit renforçant ainsi les effets de pics de canicules. 2.3 Causes Le climat local peut être influencé par différents facteurs météorologiques tels que la température, l'humidité relative et le vent. En plus de ces facteurs naturels, il existe également uploads/Geographie/ abdelali-ouhda-et-yasine-ajdar.pdf