Singapour expérimente une méthode innovante pour rafraîchir ses rues

Les chercheurs de l’Université technologique de Nanyang, à Singapour (NTU Singapore), ont mené une étude en conditions réelles démontrant que l’utilisation de revêtements de peinture réfléchissante dans les villes peut aider les piétons à se sentir jusqu’à 1,5°C plus frais, rendant ainsi l’espace urbain plus confortable. Cette étude approfondie, la première du genre sous les tropiques, valide l’efficacité de ces revêtements pour réduire la chaleur et atténuer l’effet d’îlot de chaleur urbain.

Les revêtements de peinture réfléchissante contiennent des additifs qui réfléchissent la chaleur du soleil, réduisant ainsi l’absorption et l’émission de chaleur en surface. Bien que leur potentiel pour rafraîchir les zones urbaines et atténuer l’effet d’îlot de chaleur urbain ait été vanté, la plupart des études menées jusqu’à présent étaient basées sur des simulations ou des modèles réduits, limitant la compréhension de leur application dans des scénarios réels.

L’équipe de chercheurs de la NTU a enduit les toits, les murs et les chaussées d’une zone industrielle de Singapour et a constaté que, par rapport à une zone adjacente non enduite, l’environnement enduit était jusqu’à 2°C plus frais l’après-midi, avec une amélioration du niveau de confort thermique des piétons allant jusqu’à 1,5°C, mesuré à l’aide de l’indice climatique thermique universel – une norme internationale commune pour la sensation de température extérieure humaine qui prend en compte la température, l’humidité relative, le rayonnement thermique et la vitesse du vent.

Une solution peu intrusive pour le refroidissement urbain

Selon le Dr E V S Kiran Kumar Donthu, auteur principal de l’étude, « notre étude prouve que les revêtements de peinture réfléchissante réduisent l’accumulation de chaleur et contribuent au refroidissement de l’environnement urbain. Il s’agit d’une solution peu intrusive pour le refroidissement urbain qui a un effet immédiat, comparé à d’autres options qui nécessitent souvent un réaménagement urbain majeur pour être déployées. »

En réduisant la quantité de chaleur absorbée par les structures urbaines, la charge thermique des bâtiments est également réduite, ce qui entraîne une diminution de la consommation d’énergie liée à la climatisation intérieure. L’étude, publiée dans Villes et sociétés durables en mars, soutient le plan stratégique NTU 2025, qui vise à relever les grands défis de l’humanité en matière de durabilité et à accélérer la traduction des découvertes de recherche en innovations qui atténuent l’impact humain sur l’environnement.

Des expériences en conditions réelles dans des « canyons urbains »

Pour mener leurs expériences en conditions réelles, les chercheurs de la NTU ont sélectionné quatre bâtiments rectangulaires créant deux «canyons urbains» parallèles – des rues étroites bordées de bâtiments – dans une zone industrielle à l’ouest de Singapour gérée par la JTC Corporation. Un canyon, ou « canyon frais », a été enduit de peintures réfléchissantes sur les toits, les murs et la chaussée, tandis que l’autre canyon (conventionnel) est resté tel quel comme « contrôle » pour l’expérience.

À l’aide de capteurs environnementaux, l’équipe de la NTU a surveillé les conditions dans les deux canyons pendant deux mois, notamment les mouvements d’air, la température de surface et de l’air, l’humidité et le rayonnement, afin de voir dans quelle mesure les revêtements de peinture réfléchissante permettaient de réduire la chaleur urbaine.

Les chercheurs ont constaté que, sur un cycle de 24 heures, le canyon frais présentait une réduction allant jusqu’à 30 % de la chaleur libérée par les surfaces bâties, ce qui se traduisait par une température de l’air dans le canyon frais inférieure de jusqu’à 2°C à celle du canyon conventionnel pendant la période la plus chaude de la journée, vers 16 heures. En conséquence, les piétons du canyon frais peuvent ressentir jusqu’à 1,5°C de fraîcheur.

Moins de chaleur absorbée et stockée dans les murs, toits et routes

L’équipe de recherche de la NTU a également constaté que la température de l’air dans le canyon frais était plus basse parce que moins de chaleur était absorbée et stockée dans les murs, les toits et les routes des bâtiments, ce qui aurait ensuite été libéré pour réchauffer l’air environnant ou l’intérieur du bâtiment. Par rapport aux toits conventionnels, les toits enduits de peinture réfléchissante ont réfléchi 50 % de lumière solaire en plus et absorbé jusqu’à 40 % de chaleur en moins, pendant la période la plus chaude d’une journée ensoleillée. Les murs enduits ont également empêché la majeure partie de la chaleur de pénétrer dans les bâtiments industriels.

Selon le professeur adjoint Ng Bing Feng de l’École de MAE de la NTU, co-auteur de l’étude, « notre étude a montré que le revêtement de peinture réfléchissante sur la route a considérablement contribué à abaisser les températures les plus élevées dans le canyon frais, confirmant que ce type de revêtement peut être un moyen prometteur de rendre les zones urbaines plus fraîches et plus confortables, en particulier pendant les périodes de chaleur. Nous espérons que les résultats de notre étude encourageront davantage d’urbanistes à adopter des revêtements de peinture réfléchissante sur un plus grand nombre de surfaces bâties, à grande échelle. »

Article : « Dynamics of cool surface performance on urban microclimate: A full-scale experimental study in Singapore » – DOI: 10.1016/j.scs.2024.105218