Les toitures froides sont l'une des solutions les plus efficaces et les plus simples pour accroître le confort thermique des bâtiments et réduire les coûts de refroidissement dans les pays au climat chaud, où le rayonnement solaire et les températures extérieures sont élevés. L'université Brunel de Londres, en collaboration avec le Conseil Européen des Toitures Froides, Sika Services AG et l'Université de Technologie de Kingston, a évalué un projet en Jamaïque visant à étudier comment l'application d'un toit solaire peut influencer le confort thermique des bâtiments résidentiels dans un climat chaud.
Sujet de l'Étude
- Le sujet de l'étude était la toiture typique en béton de fonte non isolée d'une maison à faible revenu en Jamaïque.
- La toiture plate mesure 36 m² et le coefficient de transfert thermique (valeur U) de la structure de la toiture était de 5,68 W/m²K.
- Les températures ont été mesurées avant et après l'application de Sikalastic®-560, un revêtement liquide hautement réfléchissant.
- Le monitoring s'est concentré sur la température de surface de la toiture et du plafond et sur la température de l'air dans la maison.
Mesures Provisoires
- Les mesures provisoires ont débuté en septembre 2016.
- En janvier 2017, tous les capteurs de mesure étaient installés.
- Quatre capteurs ont été installés sur la toiture pour mesurer les températures extérieures et quatre sur le plafond pour mesurer les températures de surface à l'intérieur. En outre, 2 capteurs ont été installés dans le salon et la cuisine pour mesurer la température de l'air dans ces pièces.
- Le Sikalastic®-560 a été installé entre le 22 mars et le 16 avril 2017, et le suivi s'est poursuivi jusqu'en juillet 2017.
L'Application du Sikalastic®-560
Dans la première phase de l'application, Sikalastic®-560 dilué avec 10% d'eau a été appliqué comme couche de fond. Ensuite, 3 couches du produit de couverture ont été appliquées dans les temps de recouvrement. L'accumulation totale du système était de ~ 1,4 kg/m². Bien que le rayonnement solaire moyen et la température extérieure moyenne soient plus élevés en avril qu'en mars, une baisse significative de la température de la toiture et de l'air intérieur a été mesurée après l'application de Sikalastic®-560.
La figure 2 montre des mesures effectuées sur deux jours : Le premier jour (13 mars) a eu lieu avant l'application de la toiture froide, et le second (24 avril) après l'application. Les deux journées présentaient des températures de l'air similaires (37,4°C max. le 13 mars et 38,2°C max. le 24 avril) et une intensité moyenne du rayonnement solaire diurne global similaire (416 W/m² le 13 mars et 428 W/m² le 24 avril). La température de surface du plafond intérieur était plus élevée le 13 mars que le 24 avril avec un maximum de 18,6°C et une moyenne de 6,8°C. Les mesures de la température de l'air intérieur montrent qu'après l'application de Sikalastic®-560, le salon était plus frais avec un maximum de 5,1°C et une moyenne de 2,3°C.
Distribution de la Température Avant et Après l'Application du Sikalastic®-560
Conclusions de l'Étude
Cette étude montre que l'application d'une toiture froide peut améliorer de manière significative le confort thermique des habitations et ainsi améliorer les conditions de vie de leurs occupants.
Les principaux bénéficiaires potentiels de ce type de solution sont les familles à faibles revenus qui souffrent de surchauffe dans leurs maisons, lesquelles sont généralement situées près de l'équateur dans des zones où l'intensité du rayonnement solaire est élevée tout au long de l'année (4 à 6 kWh/m²) et où les températures extérieures sont élevées.
Il existe un besoin urgent de stratégies de refroidissement efficaces pour ces bâtiments mal isolés dans les climats tropicaux, et l'amélioration de la toiture avec Sikalastic®-560 est une option relativement peu coûteuse.
Le produit est facile à appliquer et ne nécessite pas d'applicateurs professionnels.
Partenaires d'étude
Cette étude a été menée dans le cadre de l'EPSRC Global Challenges Research Fund Institutional Sponsorship Award 2016 - Brunel University (EP/P510749/1).
Pour plus d'informations sur le projet, voir: Énergie et bâtiments, volume 176, 1er octobre 2018.
Sikalastic®-560 à Haut Pouvoir de Réflexion
Cette membrane de toiture liquide économique et écologique est répertoriée dans le Cool Roof Rating Council (CRRC) avec les valeurs initiales suivantes:
- Réflectance Solaire: 0.82
- Émission Thermique: 0.90
- Indice de Réflectance Solaire (SRI): 106
Auteur
Heinz Meier
System Engineer
Solar Roof / Roofing Sustainability
Target Market Roofing
Sika Services AG