l`ilôt de chaleur urbaine (ICU)

LES FICHES PROSPECTIVES
LE PHÉNOMÈNE D’ÎLOT DE CHALEUR URBAIN
DÉFINITION
L’Ilot de Chaleur Urbain (ICU) désigne une
différence de température, observée dans l’air, entre
une ville (plus chaude) et les zones rurales
environnantes (plus froides). Qu’ils soient d’origine
naturelle ou anthropique, divers facteurs favorisent la
formation des ICU dont l'intensité varie selon la
saison et le moment de la journée :
• Les variations saisonnières s’expliquent par la
durée d'ensoleillement plus élevée et des conditions
anticycloniques (ciel clair et absence de vent) plus
fréquentes en été et plus propices à former un ICU.
• Les variations journalières s’expliquent par le
stockage par le bâti de très fortes quantités de
chaleur, s'accumulant jusqu’au soir. La ville possède
des propriétés de stockage particulières et restitue
lentement cette chaleur tout au long de la nuit, à la
différence des zones rurales où les températures
restent plus basses. Ainsi, l'ICU se forme non pas à
cause d’un air réchauffé plus rapidement pendant la
journée mais à cause d’un air refroidi plus lentement
la nuit.
22°C
27°C
31°C
ICU simulé sur
l’agglomération
parisienne le 12/08/2003
(moyenne des
températures de l’air à 2
m à 4 h, 5 h et 6 h
locales pour chacune
des 5 nuits de la
canicule)
Source: projet EPICEA,
Météo France
 La nuit, sont constatés des différences de températures
allant jusqu’à 8°C entre le centre de Paris et sa banlieue.
 Les modélisations récentes de Météo-France confirment
que le nombre et la gravité des canicules devraient
augmenter au cours du siècle.
LES CONSÉQUENCES
SANITAIRES
ENVIRONNEMENTALES
€
ECONOMIQUES
Le phénomène d’ICU empêche la récupération et le repos nocturne lors
d’épisodes caniculaires, et constitue un facteur aggravant des effets de
la pollution sur la santé humaine. L'ICU contribue à accentuer le risque
de surmortalité, les impacts sanitaires (hyperthermie, déshydratation,
syncopes) et à exacerber les maladies chroniques telles que le diabète,
les insuffisances respiratoires et les troubles cardio-vasculaires.
Lors de la canicule de 2003, la surmortalité en Île-de-France a été
extrêmement élevée (+134%), du fait notamment de l’ampleur du
phénomène d’ICU.
Le phénomène d’ICU peut amener à une forte sollicitation des systèmes de
climatisation, notamment en période caniculaire. En résulte une probable
hausse de la demande en énergie. De la même façon les besoins en
rafraîchissement impliquent une plus forte consommation en eau.
Au-delà de 25°C, la France consomme environ 250 à 300 mégawatts par
degré de chaleur supplémentaire. RTE anticipe une augmentation de 25%
d’ici 2020 des besoins en climatisation pour le secteur tertiaire.
Conséquence des enjeux sanitaires et environnementaux, l’ICU a
également des conséquences économiques importantes : actions
correctrices parfois onéreuses (systèmes de climatisation appropriés…),
coûts des ressources (consommations en eau et en énergie) et de
mobilisation en urgence du corps médical.
La facture électrique d’Ile-de-France s’élevait à 8,7 milliards € en 2013.
A l’échelle nationale, le recours aux médecins généralistes pendant la
période caniculaire de 2003 s’est conclu par un surcoût pour l’Assurance
maladie de l’ordre 13,7 Millions €.
LES FACTEURS
1
2
Le mode d’occupation des sols
Les surfaces artificialisées favorisent le
phénomène d’ICU en absorbant la
chaleur le jour pour la restituer la nuit, et
en
limitant
le
phénomène
de
transpiration lié aux végétaux.
 Paris et la petite couronne présentent
des taux d’artificialisation allant de 83 à
98%.
La
quantité
de
surfaces
végétalisées urbaines y est en outre très
réduite, concentrée en majorité dans les
bois de Boulogne et de Vincennes.
4
3
Les propriétés radiatives et
thermiques des matériaux
La morphologie de la ville
En présence de faibles capacités
réfléchissantes des matériaux qui
composent la ville, les flux radiatifs,
issus des multiples réflexions de la
lumière sur les parois des bâtiments et
sur le sol, ne sont pas redirigés vers le
ciel systématiquement mais absorbés
par le bâti induisant une diminution
globale de l'albédo*.
Les tailles et hauteurs des bâtiments,
la géométrie des rues, l’orientation et
l’exposition au rayonnement et aux
couloirs de vent, l’étalement urbain
conditionnent le phénomène d’ICU
(e.g. via les « canyons urbains », ou
les grandes vagues de chaleur).
 Le béton, utilisé dans l’espace et
les voiries publiques) en IdF, a un
albedo très faible, ce qui contribue
fortement aux ICU.
 A Paris, ce sont les 2e, 3e, 8e, 9e,
10e et 11e arrondissements qui se
réchauffent le plus en raison de leur
structure dense et de la concentration
d’activités générant de la chaleur
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5
La chaleur liée aux activités
humaines
La faible présence d’eau
L’environnement régional
Les
déperditions
énergétiques
(chauffage) et rejets d’air chaud
(climatisation) entre autres renforcent
le phénomène d’ICU.
L’évaporation permet en effet de
limiter l’effet d’ICU en créant des îlots
de fraicheur.
L’environnement régional (lacs, relief)
joue également un rôle dans l’intensité
du phénomène d’ICU.
* Albedo : pouvoir réfléchissant d'une surface
LES LEVIERS D’ACTION
Morphologie, configuration des
différentes zones
d’aménagement, trames vertes
et bleues
Prévention au stade des
premières études urbaines à
l’aide d’outils de modélisation
et d’aide à la décision
Augmentation de la couverture
végétale, des surfaces
d’ombrage, des surfaces en eau
suffisamment importantes

La végétalisation des sols,
associée à une couverture arborée
de 50 % des voies de plus
de 15 mètres de large, permettrait de
faire chuter de 3ºC à 5ºC
la
température diurne en période de
canicule.
Utilisation de matériaux à propriétés
thermiques et optiques adaptées
 Les grands espaces verts sont des
 A la latitude de l’Ile-de-France, une
halos de fraîcheur générant jusqu’à
4°C de refroidissement aux alentours.
augmentation de l’albédo moyen de 0,20
à 0,45 permettrait de réduire la
température jusqu’à 4°C les après-midi
d’été.
Pour en savoir plus
ADEME – Guide de recommandations pour lutter contre I’effet d’Ilôt
de chaleur urbain - 2012
APUR – Les îlots de chaleur urbains à Paris – Cahier#1 – 2012
IAU – Carte interactive : îlots morphologiques urbains et influences
climatiques
CNRM – Etude pluridisciplinaire des impacts du changement
climatique à l’échelle de l’agglomération parisienne http://www.cnrm.meteo.fr/spip.php?article271
Diminution des sources de
chaleur anthropogéniques
Services de santé, de réseaux de froid
urbain, de gestion de l’eau, etc.
 Le recours à des réseaux de froid
urbain
permettrait
de
réduire
la
consommation électrique de 30 à 50%, et
la consommation d’eau de 60%.
Sources : ADEME, APUR, ARENE, Agence Parisienne du Climat, DRIEE-IDF, IAU IDF, MEDDE, Météo France, Région IDF, RTE