Comme rafraîchissement, un toit réfléchissant?
Le «choc thermique» que subit un toit à Montréal augmente de 50 °C quotidiennement en été
Louis-Gilles Francoeur
4 juillet 2003
Hormis quelques spécialistes, à peu près tout le monde ignore tout au Québec de la technologie des toits réfléchissants, pourtant parmi les plus populaires qui soient aux États-Unis lorsqu'on veut rafraîchir substantiellement les résidences et édifices commerciaux ou industriels, d'où leur nom populaire de «cool roofs».
Ici, le scepticisme semble même coulé dans le béton chez certains. À l'Association des constructeurs d'habitation du Québec, André Gagné explique que «ce n'est pas une solution intéressante ici, où on climatise sept ou huit jours par année». L'isolation des maisons neuves suffit amplement, soutient-il. Un technicien en architecture de la firme Beauchamp et Bourbeau, Pascal Lessard, explique de son côté que les toits réfléchissants n'ont pas beaucoup la cote non plus à l'Association des maîtres couvreurs du Québec, où on favorise beaucoup plus la traditionnelle membrane de bitume. Cette firme travaille avec un consortium comprenant la société ABCP sur un des premiers projets importants de toit réfléchissant au Québec.
À l'Agence de l'efficacité énergétique du Québec, le dossier est si embryonnaire qu'on n'inclut pas les toits réfléchissants dans la norme maison, Novoclimat, pourtant la plus performante de toutes celles qu'on applique au Québec. Mais le porte-parole de l'agence, Jean Guay, explique que les toits réfléchissants intéressent beaucoup les spécialistes de la maison, qui vont étudier le dossier et accoucher de recommandations au cours de la prochaine année.
Aux États-Unis, on dépense annuellement 40 milliards de dollars pour se climatiser, et la vaste majorité de l'énergie nécessaire à cette fin provient de centrales thermiques polluantes! Or, là-bas, contrairement à ici, la climatisation accapare l'essentiel de la facture d'énergie des résidences et bâtiments, ce qui explique qu'on y a mis au point des méthodes passives, plus économiques, pour réduire le gaspillage d'énergie. Au Québec, l'essentiel de la facture d'énergie va plutôt au chauffage. Mais en été, explique Marc-Brian Chamberland, d'Hydro-Québec, les canicules ajoutent environ 1000 MW aux 20 000 qu'on consomme quotidiennement en période de pointe. Globalement, on évalue que la climatisation ajoute 1,4 % à la consommation globale, soit 2,5 TWh en 2002.
Trois solutions sont préconisées par la norme environnementale la plus sévère du côté américain pour garder une maison au frais en été: le toit vert, le toit réfléchissant et l'ombrage de grands arbres. Mais il faut du temps pour qu'un chêne atteigne 15 mètres, et très peu de structures de résidences âgées peuvent accueillir sans modification le poids d'un toit vert. Reste le toit réfléchissant.
L'idée de base consiste à empêcher que les rayons ultraviolets qui frappent un toit soient absorbés par sa surface et transformés en rayonnement infrarouge, qu'on ressent sous forme de chaleur. Dans les parties plus anciennes des villes nord-américaines, plus de 50 % de l'espace urbain est occupé par les toitures de bardeaux ou de membranes d'asphalte, de 20 % à 30 % par des rues asphaltées et le reste par du ciment et un peu de verdure. Or l'asphalte est un des plus puissants accumulateurs de chaleur parce qu'il est noir et très inerte. Selon Denis Gingras, de la firme montréalaise Hydrotech Membranes, le «choc thermique» que subit un toit à Montréal augmente de 50 degrés Celsius quotidiennement en été, soit l'écart entre ses températures minimale et maximale, accumulation comprise. «Les ultraviolets, très intenses, dit-il, dégradent chimiquement l'asphalte, ses huiles et ses polymères, ce qui l'assèche. De son côté, le choc thermique fissure les membranes, ce qui réduit leur vie utile. C'est précisément le phénomène que veulent enrayer les toits réfléchissants».
Les grands centres de recherche américains recensent et éprouvent annuellement des centaines de produits commerciaux réfléchissants, totalement absents du marché montréalais. Les moins chers, comme les peintures latex spéciales pour toit (plus épaisses et plus réfléchissantes) avec pigments de dioxyde de titane, coûtent quelques cents le pied carré. Ce sont les produits les plus populaires sur les vieux toits, ce qui prolonge, selon les études américaines, leur vie utile de 30 % à 50 %. Cette seule économie justifie, en matière de coûts, l'application de produits réfléchissants jusque dans les municipalités nordiques de l'Alaska, puisqu'ils prolongent sensiblement la vie du toit, ajoutent à son pouvoir imperméabilisant, augmentent le confort et réduisent la facture d'énergie. Les économies d'énergie sont évidemment moins prononcées en Alaska qu'en Floride ou en Californie, où les gains justifient l'installation de membranes très high tech. Sur les bungalows modernes, on installe maintenant des bardeaux d'asphalte pâles, qui réfléchissent de 35 % à 60 % des ultraviolets indésirables.
Selon la commission de l'énergie de la Californie, «la plupart des toits traditionnels sont chauds et absorbent 70 % ou plus de l'énergie solaire qui les frappe. Les toits réfléchissants absorbent moins de 35 % de cette énergie solaire et demeurent entre 50 et 60 % plus frais que les autres en période de canicule estivale. [...]. Les économies d'énergie se situent entre 10 % et 20 % en moyenne.» D'autres études, dont les évaluations du Heat Island Group, indiquent que, en période de canicule (plus de 30 °C au sol), l'accumulation de chaleur est réduite en moyenne de 40 % dans l'asphalte des toits. La généralisation des cool roofs aux États-Unis, selon une étude de l'agence de protection de l'environnement des États-Unis, pourrait réduire la facture d'énergie de 750 millions par année dans ce pays. On parle d'en faire des normes de construction et de rénovation obligatoires en plusieurs endroits.
L'an prochain, Montréal aura ses deux premiers toits réfléchissants: sur le futur édifice de la Gendarmerie royale, à Saint-Henri, et sur le futur pavillon Lassonde de l'École polytechnique. L'édifice de Saint-Henri sera équipé d'une membrane réfléchissante Pharmacil, vendue par PVC Québec, de Trois-Rivières. Le produit est d'origine française, une technologie fort ancienne en Europe si on songe que la blancheur des maisons en Méditerranée les rafraîchit depuis des centaines d'années...
De son côté, le pavillon Lassonde de l'Université de Montréal, conçu par les architectes Menkes, Shooner et Dagenais, utilisera fort judicieusement une technique qui pourrait être étendue à tous les édifices plats de la ville lorsque viendra le moment de rénover leurs toitures: on couvrira la membrane imperméable de petits cailloux très blancs, très réfléchissants, dont l'installation coûte à peine plus que le traditionnel gravier gris, plutôt absorbant. Selon Richard Denault, de la Carrière Ducharme à Hemmingford, le marbre blanc et la pierre de calcite sont abondants et pas chers au Québec. Mais leur utilisation se confine pour l'instant à l'horticulture ornementale.
L'installation d'un système réfléchissant sur un toit — et les latex spécialisés, la solution la moins chère, sont les plus efficaces avec un taux de réflexion supérieur à 80 % — non seulement permet de réduire en permanence, sans bruit ni dépense d'énergie, la température intérieure d'un édifice, mais elle a aussi plusieurs incidences environnementales sur le milieu urbain et les voisins.
Le Lawrence Berkeley Institute Laboratory a calculé, à partir de photos satellites des grandes villes américaines, que l'utilisation de toits verts sur 15 % des édifices réduirait leur température moyenne de 3,3 degrés Celsius, ce qui diminuerait de 12 % leur concentration de smog, car la chaleur intense est un ingrédient essentiel pour la formation de l'ozone au sol. Cette réduction équivaudrait à retirer de la circulation, selon l'étude, cinq millions de voitures! Les toits de maison, dont la température peut atteindre 77 à 80 °C sous le soleil d'été, engendrent le phénomène dit de la «surchauffe urbaine» ou de l'Urban Heat Island, qui augmente la facture de climatisation de tous les édifices, force les automobilistes à utiliser eux aussi davantage de climatisation et empêche les gens de bien dormir la nuit parce que les toits relâchent leur chaleur jusqu'aux petites heures du matin.
Ce qui explique qu'aux États-Unis le débat porte maintenant sur la nécessité de réglementer le pouvoir réfléchissant des toits, une mesure économique pour tout le monde, à commencer par les propriétaires, et qui a une incidence globale sur la consommation d'énergie, première cause du réchauffement du climat!
Ici, le scepticisme semble même coulé dans le béton chez certains. À l'Association des constructeurs d'habitation du Québec, André Gagné explique que «ce n'est pas une solution intéressante ici, où on climatise sept ou huit jours par année». L'isolation des maisons neuves suffit amplement, soutient-il. Un technicien en architecture de la firme Beauchamp et Bourbeau, Pascal Lessard, explique de son côté que les toits réfléchissants n'ont pas beaucoup la cote non plus à l'Association des maîtres couvreurs du Québec, où on favorise beaucoup plus la traditionnelle membrane de bitume. Cette firme travaille avec un consortium comprenant la société ABCP sur un des premiers projets importants de toit réfléchissant au Québec.
À l'Agence de l'efficacité énergétique du Québec, le dossier est si embryonnaire qu'on n'inclut pas les toits réfléchissants dans la norme maison, Novoclimat, pourtant la plus performante de toutes celles qu'on applique au Québec. Mais le porte-parole de l'agence, Jean Guay, explique que les toits réfléchissants intéressent beaucoup les spécialistes de la maison, qui vont étudier le dossier et accoucher de recommandations au cours de la prochaine année.
Aux États-Unis, on dépense annuellement 40 milliards de dollars pour se climatiser, et la vaste majorité de l'énergie nécessaire à cette fin provient de centrales thermiques polluantes! Or, là-bas, contrairement à ici, la climatisation accapare l'essentiel de la facture d'énergie des résidences et bâtiments, ce qui explique qu'on y a mis au point des méthodes passives, plus économiques, pour réduire le gaspillage d'énergie. Au Québec, l'essentiel de la facture d'énergie va plutôt au chauffage. Mais en été, explique Marc-Brian Chamberland, d'Hydro-Québec, les canicules ajoutent environ 1000 MW aux 20 000 qu'on consomme quotidiennement en période de pointe. Globalement, on évalue que la climatisation ajoute 1,4 % à la consommation globale, soit 2,5 TWh en 2002.
Trois solutions sont préconisées par la norme environnementale la plus sévère du côté américain pour garder une maison au frais en été: le toit vert, le toit réfléchissant et l'ombrage de grands arbres. Mais il faut du temps pour qu'un chêne atteigne 15 mètres, et très peu de structures de résidences âgées peuvent accueillir sans modification le poids d'un toit vert. Reste le toit réfléchissant.
L'idée de base consiste à empêcher que les rayons ultraviolets qui frappent un toit soient absorbés par sa surface et transformés en rayonnement infrarouge, qu'on ressent sous forme de chaleur. Dans les parties plus anciennes des villes nord-américaines, plus de 50 % de l'espace urbain est occupé par les toitures de bardeaux ou de membranes d'asphalte, de 20 % à 30 % par des rues asphaltées et le reste par du ciment et un peu de verdure. Or l'asphalte est un des plus puissants accumulateurs de chaleur parce qu'il est noir et très inerte. Selon Denis Gingras, de la firme montréalaise Hydrotech Membranes, le «choc thermique» que subit un toit à Montréal augmente de 50 degrés Celsius quotidiennement en été, soit l'écart entre ses températures minimale et maximale, accumulation comprise. «Les ultraviolets, très intenses, dit-il, dégradent chimiquement l'asphalte, ses huiles et ses polymères, ce qui l'assèche. De son côté, le choc thermique fissure les membranes, ce qui réduit leur vie utile. C'est précisément le phénomène que veulent enrayer les toits réfléchissants».
Les grands centres de recherche américains recensent et éprouvent annuellement des centaines de produits commerciaux réfléchissants, totalement absents du marché montréalais. Les moins chers, comme les peintures latex spéciales pour toit (plus épaisses et plus réfléchissantes) avec pigments de dioxyde de titane, coûtent quelques cents le pied carré. Ce sont les produits les plus populaires sur les vieux toits, ce qui prolonge, selon les études américaines, leur vie utile de 30 % à 50 %. Cette seule économie justifie, en matière de coûts, l'application de produits réfléchissants jusque dans les municipalités nordiques de l'Alaska, puisqu'ils prolongent sensiblement la vie du toit, ajoutent à son pouvoir imperméabilisant, augmentent le confort et réduisent la facture d'énergie. Les économies d'énergie sont évidemment moins prononcées en Alaska qu'en Floride ou en Californie, où les gains justifient l'installation de membranes très high tech. Sur les bungalows modernes, on installe maintenant des bardeaux d'asphalte pâles, qui réfléchissent de 35 % à 60 % des ultraviolets indésirables.
Selon la commission de l'énergie de la Californie, «la plupart des toits traditionnels sont chauds et absorbent 70 % ou plus de l'énergie solaire qui les frappe. Les toits réfléchissants absorbent moins de 35 % de cette énergie solaire et demeurent entre 50 et 60 % plus frais que les autres en période de canicule estivale. [...]. Les économies d'énergie se situent entre 10 % et 20 % en moyenne.» D'autres études, dont les évaluations du Heat Island Group, indiquent que, en période de canicule (plus de 30 °C au sol), l'accumulation de chaleur est réduite en moyenne de 40 % dans l'asphalte des toits. La généralisation des cool roofs aux États-Unis, selon une étude de l'agence de protection de l'environnement des États-Unis, pourrait réduire la facture d'énergie de 750 millions par année dans ce pays. On parle d'en faire des normes de construction et de rénovation obligatoires en plusieurs endroits.
L'an prochain, Montréal aura ses deux premiers toits réfléchissants: sur le futur édifice de la Gendarmerie royale, à Saint-Henri, et sur le futur pavillon Lassonde de l'École polytechnique. L'édifice de Saint-Henri sera équipé d'une membrane réfléchissante Pharmacil, vendue par PVC Québec, de Trois-Rivières. Le produit est d'origine française, une technologie fort ancienne en Europe si on songe que la blancheur des maisons en Méditerranée les rafraîchit depuis des centaines d'années...
De son côté, le pavillon Lassonde de l'Université de Montréal, conçu par les architectes Menkes, Shooner et Dagenais, utilisera fort judicieusement une technique qui pourrait être étendue à tous les édifices plats de la ville lorsque viendra le moment de rénover leurs toitures: on couvrira la membrane imperméable de petits cailloux très blancs, très réfléchissants, dont l'installation coûte à peine plus que le traditionnel gravier gris, plutôt absorbant. Selon Richard Denault, de la Carrière Ducharme à Hemmingford, le marbre blanc et la pierre de calcite sont abondants et pas chers au Québec. Mais leur utilisation se confine pour l'instant à l'horticulture ornementale.
L'installation d'un système réfléchissant sur un toit — et les latex spécialisés, la solution la moins chère, sont les plus efficaces avec un taux de réflexion supérieur à 80 % — non seulement permet de réduire en permanence, sans bruit ni dépense d'énergie, la température intérieure d'un édifice, mais elle a aussi plusieurs incidences environnementales sur le milieu urbain et les voisins.
Le Lawrence Berkeley Institute Laboratory a calculé, à partir de photos satellites des grandes villes américaines, que l'utilisation de toits verts sur 15 % des édifices réduirait leur température moyenne de 3,3 degrés Celsius, ce qui diminuerait de 12 % leur concentration de smog, car la chaleur intense est un ingrédient essentiel pour la formation de l'ozone au sol. Cette réduction équivaudrait à retirer de la circulation, selon l'étude, cinq millions de voitures! Les toits de maison, dont la température peut atteindre 77 à 80 °C sous le soleil d'été, engendrent le phénomène dit de la «surchauffe urbaine» ou de l'Urban Heat Island, qui augmente la facture de climatisation de tous les édifices, force les automobilistes à utiliser eux aussi davantage de climatisation et empêche les gens de bien dormir la nuit parce que les toits relâchent leur chaleur jusqu'aux petites heures du matin.
Ce qui explique qu'aux États-Unis le débat porte maintenant sur la nécessité de réglementer le pouvoir réfléchissant des toits, une mesure économique pour tout le monde, à commencer par les propriétaires, et qui a une incidence globale sur la consommation d'énergie, première cause du réchauffement du climat!
|
Édition abonné
La version longue de certains articles (environ 1 article sur 5) est réservée aux abonnés du Devoir. Ils sont signalés par le symbole suivant :
|
Envoyer Fermer
Haut de la page

