De nombreuses photos de vacances prises en Méditerranée ou au Moyen-Orient montrent un paysage urbain composé de bâtiments de couleur claire et de toitures blanches. Il s'agit de caractéristiques architecturales traditionnelles depuis des milliers d'années - et ces toitures sont en fait des toitures froides. Bien que les toitures froides soient l'un des moyens les plus rentables d'abaisser les températures intérieures en été, elles n'ont pas encore été largement utilisées dans l'architecture occidentale. Dans cet article, vous apprendrez comment fonctionnent les toitures froides et comment leur efficacité énergétique est mesurée par l'indice de réflectance solaire.
Comment fonctionnent les toitures froides?
Les toitures froides ont la capacité de réfléchir la lumière du soleil et de rejeter la chaleur parce que les toitures sont traitées, recouvertes ou doublées de matériaux qui ont des propriétés spéciales. Il s'agit généralement de toitures blanches et elles réduisent le phénomène d'îlot de chaleur, minimisant ainsi l'impact thermique sur le microclimat et sur l'environnement local. Les toitures froides modernes comprennent des membranes et des revêtements thermoplastiques et fluides hautement réfléchissants qui offrent toute une série d'avantages pendant une longue durée de vie.
L'illustration suivante montre le flux énergétique de la lumière du soleil sur une toiture plate classique (à gauche) et sur une toiture froide recouverte d'une membrane ou d'un revêtement blanc (à droite).
L'Efficacité des Toitures Froides est Mesurée par 3 Indicateurs Principaux:
RÉFLECTANCE SOLAIRE (SR)
La capacité de la surface d'un matériau à réfléchir le rayonnement solaire visible et non visible (infrarouge et ultraviolet) est appelée réflectance solaire ou albédo. La réflectance solaire varie de 0 pour les surfaces noires à 1 pour les surfaces blanches. Les surfaces blanches ont une forte réflectance solaire et une faible absorption, tandis que les surfaces sombres ont une faible réflectance et une forte absorption.
ÉMISSION THERMIQUE (IE)
La capacité d'une surface à émettre un rayonnement thermique dans le domaine de l'infrarouge (chaleur) est appelée rayonnement thermique. L'émission thermique varie de 0 à 1, selon le type de matériau. Plus l'émission est élevée, plus la température de surface sera basse. Les revêtements sur métal ont une émission plus faible que les surfaces synthétiques polymères.
INDICE DE RÉFLECTANCE SOLAIRE (SRI)
L'indice de réflectance solaire (IRS) exprime la capacité d'un matériau de couverture à réfléchir l'énergie solaire. Il est défini de telle sorte qu'une couleur noire standard (réflectance solaire de 0,05, coefficient d'émission de 0,90) a une valeur de 0, tandis qu'une couleur blanche standard (réflectance de 0,80, coefficient d'émission de 0,90) a une valeur de 100. Plus la valeur de l'ISR est élevée, plus le matériau est adapté à une utilisation sur une toiture froide. Les valeurs SRI peuvent même dépasser 100. Les valeurs SRI sont calculées à l'aide des valeurs SR et IE définies dans la norme ASTM E 1980 "Calculating Solar Reflectance Index of Horizontal and Low-Sloped Opaque Surfaces". Une norme européenne similaire a été publiée en 2017: "EN 17190 Feuilles souples pour l'étanchéité - Indice de réflectance solaire".
Quelques Couleurs Typiques de Toitures Froides et Valeurs ISR Initiales
Toitures Froides et Systèmes de Certification des Bâtiments Verts
Les avantages des toitures froides et leur valeur pour les communautés, l'environnement et les propriétaires de bâtiments sont reconnus par les programmes de certification des bâtiments verts tels que le Leadership in Energy and Environmental Design (LEED).
LEED est le système de certification des bâtiments écologiques le plus connu et le plus important au monde. Une tierce partie vérifie qu'un bâtiment a été conçu et construit avec des stratégies visant à améliorer ses performances en matière de durabilité.
LEED v4 est la dernière version. Elle reconnaît différentes options pour les solutions de toiture dans les nouveaux bâtiments ou les projets de rénovation qui peuvent obtenir des crédits LEED: la toiture à haut rendement énergétique, la gestion de l'évacuation des eaux et les énergies renouvelables sont autant de points importants à prendre en compte.
L'utilisation d'un système de toiture froide permet d'obtenir le crédit 5, option 1 " Effet d'îlot de chaleur - Toiture " dans la catégorie Durabilité des sites (SS) du protocole LEED v4.
Associations Internationales de Toitures Froides avec Participation de Sika
Cool Roof Rating Council (CRRC) est une organisation à but non lucratif fondée aux États-Unis en 1998. Elle a mis au point un programme d'évaluation des produits dans le cadre duquel les entreprises peuvent apposer un label sur les produits destinés aux surfaces de toiture présentant des propriétés de rayonnement. Le CRRC répertorie les propriétés de rayonnement mesurées dans son "Rated Products Directory". Pour plus d'informations : www.coolroofs.org
European Cool Roofs (ECRC) est l'homologue européen du CRRC. Elle est active depuis 2011. Pour plus d'informations : www.coolroofcouncil.eu. Il tient également à jour un "Rated Product Directory".
Les produits Sika adaptés aux toitures froides peuvent être trouvés dans les bases de données d'évaluation des produits accessibles au public du Cool Roof Rating Council et de European Cool Roofs.
Auteur
Heinz Meier
System Engineer
Solar Roof / Roofing Sustainability
Target Market Roofing
Sika Services AG