Face au réchauffement climatique, et dont les impacts négatifs sont amplifiés localement par le phénomène d’îlot de chaleur urbain (ICU), les villes doivent dès à présent adapter leur urbanisme et la forme de leur bâti afin de maintenir des conditions sanitaires de confort acceptables pour leurs habitants. Dans cet article, nous abordons l’effet d’îlot de chaleur urbain et la question de savoir si la RE2020 apporte des réponses à cet enjeu majeur pour nos cadres de vie de demain.
L’îlot de chaleur, un enjeu majeur de la résilience urbaine
L’effet d’îlot de chaleur urbain désigne une étendue spatiale sous influence de la ville, pour laquelle la température atmosphérique est plus importante que celle observée dans la périphérie (banlieues et zones rurales).
Ainsi, la différence de température entre le centre d’une ville et sa périphérie rurale peut varier de 2°C à 15°C. Schématiquement, on peut représenter l’îlot comme un dôme de chaleur au-dessus de la ville (voir image ci-dessous). Toutefois, l’intensité de cet îlot peut varier au sein d’une même ville. A titre d’exemple, la différence de température entre le centre de Paris et le bois de Boulogne ou de Vincennes (situés dans Paris intramuros) peut atteindre 12°C en été. En effet, contrairement à un environnement naturel, le refroidissement nocturne est ralenti et limité en ville par différents paramètres morphologiques (hauteur et forme du bâti), surfaciques (nature des sols) et anthropiques (rejets de chaleur liés à l’activité humaine).
Schéma explicatif de l’effet ICU
L’îlot de chaleur urbain pose donc de sérieux enjeux en termes de santé publique, puisqu’il rend les villes plus vulnérables aux fortes chaleurs :
- Dégradation des conditions de confort thermique
- Pression sur les infrastructures énergétiques due à la hausse des consommations en eau et électricité
- Dégradation de la qualité de l’air extérieur et intérieur
- Aggravation des risques sanitaires liés aux vagues de chaleur, en empêchant l’organisme de récupérer la nuit
- Et ce dans le contexte de températures dites « létales » en 2050 en France par les scientifiques …
Conscientes de l’enjeu, certaines collectivités investissent massivement dans la maîtrise de l’ICU. Actuellement, plusieurs grandes villes ont lancé un diagnostic de leur territoire, afin de localiser les principales zones à enjeu. Avec l’appui d’agences d’urbanismes, ou de bureaux d’études et de conseil, l’Île de France, Paris, Lyon, Bordeaux, Marseille, Lille, ont notamment cartographié les îlots de chaleur sur leur territoire.
RE2020, pour une meilleure prise en compte du confort d’été
Les nouvelles obligations relatives à la RE2020 mettent notamment l’accent sur le confort d’été des usagers. L’importance de cet enjeu dans la future réglementation environnementale du bâtiment répond aux prévisions de vagues de chaleur et d’épisodes caniculaires de plus en plus fréquents et intenses, avec une augmentation du nombre de jours de vagues de chaleurs dans les décennies à venir.
Les nouvelles projections climatiques de référence DRIAS 2020 pour la métropole , Météo France 2020
Cartes des écarts de nombre de jours de vagues de chaleur pour le scénario RCP8.5 par horizon temporel et selon les paramètres de la distribution C5, C50 et C95. En gris, les zones de relief au-dessus de 1000m pour lequel l’indicateur n’est pas pertinent.
D’après Météo France, le nombre de jours de vagues de chaleur augmente dans tous les scénarios analysés. En fin de siècle, le nombre de jours de vagues de chaleur pourrait doubler dans les meilleurs des cas, mais être multiplié par un facteur 3 à 4 dans les pires des cas.
Ainsi, pour rendre la vie en ville encore possible dans quelques années, la RE2020 vise à faire évoluer les pratiques en termes de conception environnementale des bâtiments.
Pour ce faire, les exigences sont renforcées via le calcul de Degrés Heures d’Inconfort qui ne doivent pas être dépassés. Ce mécanisme met des garde-fous à l’inconfort thermique, tout en encadrant le besoin de climatisation, qui ne peut pas être la première réponse au réchauffement climatique.
4 autres nouveautés de la RE2020 vont impacter la conception des bâtiments en réponse au changement climatique
Tout d’abord, ce sont désormais l’ensemble des émissions de Gaz à Effet de Serre qui seront prises en compte : celles des matériaux de construction, et celles liées aux consommations énergétiques en exploitation, c’est un véritable changement de paradigme qui s’annonce !
Ensuite, les objectifs et modes de calcul liés à l’énergie évoluent notablement.
Par ailleurs, le Bbio, qui définit les besoins bioclimatiques du bâtiment, est significativement renforcé.
Enfin, la RE2020 doit également permettre de produire des bâtiments confortables en été, par la mise en œuvre de moyens passifs. Ces éléments passifs qu’ils soient naturels (végétalisation), architecturaux (protections solaires, masques, tirage naturel, etc.) ou technologiques (verre à contrôle solaire, surventilation, automatisation et gestion active, systèmes rafraîchissants par effet géothermique, etc.) peuvent avoir des effets significatifs sur le confort été
RE2020 : une transition vers de nouveaux modes et défis de conception
Dans la pratique, la future RE2020 fait encore l’objet d’arbitrages fins sur certaines modalités techniques, que TERAO suit avec attention et auxquels ont contribué les groupes de travail E+C- dont notre équipe fait partie.
Pour les projets dont les PC seront déposés à partir de sa mise en application, pour l’instant prévue en janvier 2022, les exigences réglementaires seront donc très différentes de celles qui s’appliquent aujourd‘hui. Il s’agit pour vous de comprendre, maîtriser et anticiper les impacts clef de ces exigences, et d’identifier les contraintes et opportunités qui y sont associées – et ce dès aujourd’hui, pour les projets actuellement en développement.
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A retenir : Fondamentalement, la maîtrise des risques réglementaires, économiques et de conception implique de ne plus se contenter d’un calcul en phase PC, post—conception, avec d’éventuels ajustements techniques ultérieurs. Il est nécessaire d’inclure TERAO, ingénierie experte en Energie Carbone, le plus en amont possible, dans un travail très intégré avec l’architecte dès l’esquisse, afin de réaliser dès que possible un pré-calcul RE2020 en amont du dépôt de PC.
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In fine, la RE2020 contribue-elle à la réduction de l’ICU ?
Oui, mais elle ne peut être le seul levier pour garantir des conditions climatiques et de confort durables à l’avenir : la RE2020 vise à limiter les émissions de CO2 et le réchauffement climatique dus à la construction neuve, et le bâtiment est responsable de 30% des émissions de GES mais le neuf ne représente que 2 ou 3% de renouvellement du parc immobilier chaque année ; les exigences de conception liées au confort d’été contribuent à faire face à l’enjeu de l’ICU – mais il faut bien considérer que ces garde-fous sont à mettre dans la perspective plus globale des nécessaires évolutions du cadre de vie urbain : désartificialisation, végétalisation, ventilation, etc. : c’est bien un défi à la fois urbain, architectural et d’ingénierie, que représente l’ICU et auquel contribue la RE2020 !
Notre direction de l’Aménagement et des Projets Urbains intervient sur la conception bioclimatique des villes et des bâtiments :
- Caractérisation de l’état initial, pour évaluer la contribution actuelle du site du projet à l’effet d’îlot de chaleur urbain
- Analyse de la contribution du projet à l’effet d’îlot de chaleur urbain, et identification des mesures de réduction déjà intégrées dans le projet
- Recommandations complémentaires qui permettront au projet de diminuer sa contribution à l’îlot de chaleur urbain
