L’adaptation esthétique by Raphael Menard

L’adaptation esthétique Du bon usage de l'albedo (ou comment renforcer notre adaptation au réchauffement climatique à peu de frais) En quelques mots L’albédo quantifie la fraction de l'énergie solaire réfléchie par une surface. Cette notion est malheureusement peu familière1 chez les architectes, ingénieurs, urbanistes, mais aussi parmi les agriculteurs, paysagistes, législateurs etc. : tous ces métiers agissent pourtant sur les surfaces exposées au soleil (toitures, routes, champs, etc.) À l’heure de l’urgence climatique, en plus des efforts pour réduire massivement nos émissions, l’albédo est l’un levier à utiliser pour limiter une partie des effets du réchauffement. Nous sommes des « monsieur Jourdain de l’adaptation » : les caractéristiques2 de ces surfaces ont des conséquences directes sur les effets d’îlot de chaleur, sur la capacité à réfléchir l’excès de soleil, particulièrement lors de chaleurs importantes. Le 5 mai dernier, alors que l’autorité environnementale concluait que « la transition écologique n’est pas amorcée en France »3, ce texte attire l’attention sur ce potentiel, teste quelques hypothèses et détaille quelques solutions pour adapter les bassins de vie. Ces propositions se déclinent tant sur le bâti que sur le paysage ; elles s’appliquent aux infrastructures comme aux moyens de transport. À l’heure de la planification écologique, un schéma directeur d’éclaircissement, opérant à différentes échelles (région, département, commune, parcelle cadastrale) permettrait d’endiguer une partie des impacts du réchauffement, avec des effets positifs sur le confort et la santé, et avec quelques résultats rapides, en moins de cinq ans sur les transports. Tout en diminuant les consommations d’énergie, ces actions frugales agiraient sur le pouvoir d’achat, réduiraient notre dépendance aux énergies fossiles, et limiteraient les émissions de gaz à effet de serre. En synthèse Le 28 février dernier, le GIEC publiait le deuxième volet du 6ème rapport. Relatif à l’adaptation, ce document est bien plus alarmant que le précédent (2014). Il enfonce une nouvelle fois le clou sur notre retard collectif, la dynamique insuffisante pour anticiper les effets du dérèglement climatique. Le sixième chapitre4 décrit pourtant quelques solutions à la main des concepteurs, et parmi celles-là, les surfaces à fort albédo. Ces éléments de progrès devraient être centraux dans les documents d’urbanisme et de planification, tellement leurs impacts sont majeurs, pour infléchir des standards, des choix colorimétriques par défaut, « parce que l’on ne savait pas ». L’albédo n’est par exemple pas cité dans cette contribution : https://www.larchitecturedaujourdhui.fr/presidentielles-2022-yannick-jadot/ : « Les villes sont particulièrement exposées aux dérèglements dus au réchauffement climatique (vagues de chaleur, pénurie d’eau, pollution, inondations, etc.). Quelles mesures préconisez-vous pour aider les villes françaises à s’adapter au réchauffement climatique ? » 2 L’albédo comme aussi l’émissivité 3 https://www.lemonde.fr/planete/article/2022/05/06/la-transition-ecologique-n-est-pas-amorcee-en-france-leconstat-severe-de-l-autorite-environnementale_6125083_3244.html 4 « Cities, Settlements and Key Infrastructure » https://report.ipcc.ch/ar6wg2/pdf/IPCC_AR6_WGII_FinalDraft_Chapter06.pdf 1

Pour engager et piloter cette transformation (« réparation de la noirceur »), voici la synthèse des propositions développées dans les suites de l’article : Dans les transports : toits blancs pour tous les véhicules neufs, modification de la colorimétrie lors d’un contrôle technique, limitation de la valeur maximale des apports solaires par passager (design climatique). En France, l’effet d’un éclaircissement global pourrait représenter une économie de 500 millions de litres d’essence par an, soit environ 1 milliards d’euros de gain de pouvoir d’achat, l’équivalent de 1 million de tonnes de CO2, soit près d’1% des émissions du transport routier. Pour les bâtiments : prescription d’albédo dans la réglementation (dont la RE2020), albédo obligatoirement renseigné dans les déclarations de travaux et dans les permis de construire, « bonus albédo » lors du remplacement d’une toiture, politique sur la transformation des toitures remarquables et historiques. Pour l’aménagement, les infrastructures, le paysage : albédo renseigné dans les permis d’aménager, cadastre albédo suivi annuellement par la mairie, engagement de gain d’albédo par concessionnaires et propriétaires de grands fonciers, financement de la recherche sur la colorimétrie des sols et des revêtements ; pour les paysages et l’agriculture, recherches sur l’albédo des sols, des cultures et des espaces naturels. A plus grande échelle, des plans régionaux d’albédo avec suivi annuel, consolidation nationale des plans avec suivi annuel (sous la houlette du Haut Conseil pour le Climat), débat sur taxe foncière climatique5 selon contribution à l’ICU etc. Voilà quelques solutions esquissées pour « un monde plus clair » !

Raphaël Ménard, juillet 2022

Taxe en euros par an et par m² de sol ou de toit. À l’échelle d’une copropriété, elle serait associée au tantième et à la valeur constatée de l’albédo de l’immeuble. Cette taxe serait modulée selon l’exposition à l’ICU. 5

Sommaire

En quelques mots

En synthèse

Sommaire

Albédo et nouveau régime climatique

Réchauffement climatique et forçage radiatif

L’albédo, paramètre crucial pour l’architecture et le paysage

Du pouvoir de l’albédo sur l'effet d’ilot de chaleur

Ordres de grandeur et quelques propositions

Transports → des toits blancs pour les voitures

Transports → le bioclimatisme décliné à la mobilité : le climatic design

Bâtiments → le neuf, la RE2020 et les permis de construire

Bâtiments → transformer l’épiderme des existants

Villes → un bioclimatisme du réchauffement ou l’art de l’albédo saisonnier

Infrastructures et voiries → éclaircir les routes et parkings

Conclusion et perspectives

Annexes et détails

Quelques valeurs d’albédo

Détail pour les automobiles

Average colors of the world par Erin6

https://erdaviscom.files.wordpress.com/2021/06/worldmap.png 3

1. Albédo et nouveau régime climatique Réchauffement climatique et forçage radiatif Publié en août 2021, le premier volet du 6ème rapport du GIEC insiste sur l’importance de préserver une trajectoire à +1.5°C. Il pointe aussi le retard (criant) sur les actions indispensables à l’adaptation7, alors qu’en 2022, le réchauffement global atteint déjà +1.2°C8 et que nous en constatons déjà les impacts. La concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère est la cause principale du réchauffement : elle induit un déséquilibre thermique, nommé « forçage radiatif »9 par la communauté scientifique. Dans son rapport, le GIEC rappelle que le forçage radiatif atteint aujourd’hui +2,72 watts par m² par rapport à 175010 ; près du tiers de cette évolution est du fait des quinze dernières années11. Cette augmentation est à comparer aux 145 watts12 par m², valeur moyenne du flux solaire en France métropolitaine. Le forçage radiatif représente presque 2% d’énergie en surplus, et cet excédent provoque une grande variété de dérèglements : anomalies de température, évènements météorologiques extrêmes (plus violents et plus fréquents), modification du régime des précipitations… Évidemment, sans réduction des émissions, le forçage augmentera, aggravant encore le réchauffement dans le futur.

Tableau de synthèse des différents forçages radiatifs entre 1750 et 201913 Dès lors, si nous parvenons à rendre les surfaces plus réfléchissantes (ou moins absorbantes, en interrogeant certains « choix par défaut », comme la « noirceur » du bitume), le forçage sera réduit. Cette « contrepartie colorimétrique » n’est en aucun cas une variante, une alternative, à l’impérieuse nécessité de réduire les émissions14. Le chantier planétaire du « net zéro » est indispensable, prioritaire ; cet objectif doit mobiliser toutes nos Celui du groupe I, sur les bases physiques du réchauffement. Le rapport du groupe II a été publié le 28 février 2022 Par rapport à l’ère préindustrielle 9 Le bilan entre le rayonnement solaire entrant et le rayonnement infrarouge sortant de l’atmosphère 10 IPCC_AR6_WGI_SPM_final.pdf – A4.1- en 2019 11 +0.79 watts par m² sur la période 2006-2018, ibid A4.2 12 Soit le flux moyen de l’irradiation moyenne métropolitaine de 1274 kWh/m² et par an. Par comparaison le flux moyen sur la totalité de la surface du globe est de 169 watts par m² ou de 1480 kWh/m² et par an. 13 https://global-climat.com/2021/09/02/rapport-ar6-du-giec-le-point-sur-la-temperature-globale/ 14 https://reporterre.net/La-geo-ingenierie-solaire-ne-sauvera-pas-le-climat-stoppons-la 7 8

énergies. Publié le 4 avril dernier, le dernier volet du 6ème rapport du GIEC, consacré à l’atténuation et aux solutions pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, rappelle que les prochaines années seront critiques : les émissions mondiales de gaz à effet de serre devront atteindre un pic entre 2020 et au plus tard avant 2025 afin de limiter le réchauffement à +1.5 °C. Mais ce « bilan colorimétrique » illustre le rôle de beaucoup d’acteurs, « peintres planétaires », qui, sans le savoir, agissent sur les phénomènes naturels et finalement, l’habitabilité du monde. Une prise de conscience est donc indispensable, en amont de toute décision, et ce, quelle que soit l’échelle de la situation ou du projet. L’albédo, paramètre crucial pour l’architecture et le paysage Pour une surface donnée, l’albédo est le rapport entre l'énergie lumineuse réfléchie et l'énergie lumineuse incidente. Cette grandeur est donc toujours inférieure à 1. L’albédo de la neige fraîche est par exemple compris entre 0.75 et 0.90, c’est-à-dire que 75 à 90% de l’énergie est réfléchie (on pourra se reporter à l’annexe pour d’autres exemples de valeur). En haute montagne, il est hautement recommandé de porter de (très) bonnes lunettes de soleil et de se protéger la peau avec une crème « écran total » : par temps clair, le flux solaire réfléchi par la neige peut avoisiner les mille watts par mètre-carré, et notre visage est alors « pris entre deux feux » : sans filtres, c’est le coup de soleil assuré (voire de brûlures sévères)

Fonte de glace et augmentation de l’albédo À l’échelle planétaire, l’albédo est en moyenne de 0.34. Parmi les rétroactions et les boucles d’amplification du réchauffement, la fonte de la banquise est souvent citée : elle provoque en effet une diminution de l’albédo (car l’eau réfléchit moins bien les rayons du soleil que la glace), amplifie en retour le forçage radiatif, et donc une hausse des températures, qui accentue alors la fonte... En zone urbaine, du fait de la colorimétrie des bâtiments (et surtout des voiries et des sols urbains), par la géométrie complexe des tissus urbains, le rayonnement solaire est

piégé et l’albédo est voisin de 0.1515 (mais avec de grande variation selon les morphologies urbaines et la colorimétrie des surfaces exposés). À l’échelle mondiale, les bâtiments et les infrastructures constituent 5% des surfaces émergées16. Une augmentation de +0.2 de l’albédo de ces étendues permettrait de réfléchir environ +1.7 watts17 par m². En France métropolitaine, les sols artificialisés représentaient 5 millions d’hectares18, soit près du dixième de l’Hexagone. Ils reçoivent un flux moyen d’environ 7 térawatts19 et près de sept fois cette valeur sous un soleil d’été20. Si ces sols réfléchissaient 1% en plus de cette énergie vers le ciel, ce serait 70 gigawatts en moins en moyenne et 500 gigawatts en situation estivale21. En agissant aussi sur l’albédo des terres agricoles (qui représentent 52% de la France métropolitaine22), l’impact pourrait être encore plus important23, mais ces perspectives susciteront (à dessein) débats, voire polémiques, relatifs à la « géo-ingénierie solaire »24. Il convient donc d’insister d’abord sur l’importance de l’albédo à l’échelle locale, sur sa capacité à réduire efficacement les effets d’ilot de chaleur25.

Albédo élevé et vernaculaire : toitures et façades blanches du village d’Oia à Santorin, en Grèce. Sauf pour les tissus vernaculaires en Espagne, au Maghreb ou en Grève souvent blancs, exemples cités par Philippe Rahm dans L’histoire naturelle de l’architecture 16 Fig. 435 dans Energie, Matière, Architecture d’après Scale and diversity of the physical technosphere, aires urbaines et habitat rural représentent 7.9 Mkm² soit 5% des terres émergées - https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-03475897 17 = 169 W/m² x 5% x 0.2 18 Dossiers 2021-3_TERUTI.pdf (agriculture.gouv.fr), valeur de 2018 19 Sur la base d’un flux moyen de 145 watts par m², valeur moyenne jour comme nuit et en toute saison 20 Et une irradiation pouvant tutoyer les 1000 watts par m² 21 Pour fixer son ordre de grandeur, 500 gigawatts correspondent à la chaleur corporelle dégagée par l’humanité entière, ou celle dégagée par un embouteillage géant de 50 millions de voitures thermiques 22 3.2 Identité agricole des régions − La France et ses territoires | Insee 23 Un exemple : Tackling Regional Climate Change By Leaf Albedo Bio-geoengineering - ScienceDirect 24 Par exemple dans cet article de 2008 : Hashem Akbari, Surabi Menon, Arthur Rosenfeld, Global cooling: increasing world-wide urban albedos to offset CO2, 200. Les auteurs mettaient en correspondance les corrections d'albédo avec la non-émission de gaz à effet de serre, par le truchement du forçage radiatif. La règle du pouce que j'avais retenue était la suivante : 1% de gain d’albédo sur un mètre-carré correspondait à environ cinq kilos de CO2 non émis. 25 Menard R. et al., Guide d’interaction énergie-climat, volume 2, résilience climatique, ISBN : 978-2-8760-2052-8, Egis, 106 pages, mars 2013 - https://issuu.com/elioth_groupeegis/docs/2013_guideiec2_climat 15

Du pouvoir de l’albédo sur l'effet d’ilot de chaleur La notion d’îlot de chaleur urbain (« ICU ») désigne l’augmentation de la température due à l’urbanisation et à l’artificialisation des sols. Les villes sont notoirement plus chaudes que leurs environs moins denses. L’ICU mesure l’écart de température entre le centreville et la périphérie située à proximité de la campagne. L’ICU amplifie les effets du réchauffement26, particulièrement lors des canicules, avec des écarts pouvant atteindre une dizaine de degrés. Au cœur des grandes concentrations, l’impact en termes de confort et de santé publique est considérable, a fortiori dans un contexte de vieillissement démographique, et de populations donc plus fragiles. À Paris, lors de la canicule de 2003, la surmortalité a atteint 141%, contre 40% en zones rurales27. Dans le texte Post-Combustion28, cette nécessité était traduite à l’échelle de Paris : « […] En plein été, [les toitures parisiennes] peuvent recevoir jusqu’à 20 GW d’énergie solaire, autant que la puissance thermique dissipée par un embouteillage gigantesque de 2 millions de voitures. Dès lors, la capacité des toits à renvoyer ce trop-plein d’énergie est fondamentale. […]. Cela rend nécessaire une stratégie solide, un plan directeur programmant dans le temps une augmentation progressive de l’albédo. Cette trajectoire supposera de cartographier rues et façades selon la quantité d’énergie solaire reçue en période critique, et de prescrire leur albédo en conséquence, en créant par exemple une règle associant l’albédo minimum d’une facette à la quantité d’énergie solaire reçue entre le 15 avril et le 15 septembre. » Demain, l’albédo devra être une « pesée » de tout projet, comme la quantification d’autres critères environnementaux : énergie, matériaux, carbone, biodiversité... et à l’avenir, les cadastres pourront documenter ces métriques29. Aménager, transformer, bâtir : tous ces actes interagissent avec les phénomènes naturels et les processus physiques. Dès aujourd’hui, pour l’albédo, cette évaluation devra se traduire opérationnellement lors de l’instruction d’un permis (de construire ou d’aménager) en évaluant l’« avant-après ». Avec recul, cet enjeu est global. Dans son ouvrage, Histoire naturelle de l’architecture30, Philippe Rahm citait31 Ban Ki-moon, ancien secrétaire général de l’ONU, qui, lors d’une interview à la BBC en 2019, encourageait toutes les populations du monde à repeindre les toits en blanc32. De fait, il y a urgence à renforcer le pouvoir de réflexion des toits, précieux « boucliers thermiques », particulièrement dans la bande de latitude située entre les latitudes -30° S et 30° N, là où vivent les deux-tiers de la population mondiale (et où le flux solaire est important33) Comment opérer alors ? Pour mettre en œuvre cette

Cette notion est extrêmement bien documentée avec par exemple des projets de recherche de grande ampleur comme Muscade ou Épicéa. 27 Cadot (2006) cité dans ADEME, Rafraîchir les villes des solutions variées, mai 2021 - https://librairie.ademe.fr/cadic/5604/recueil-rafraichissement-urbain-011441.pdf 28 Catalogue de l’exposition La Beauté d’une Ville- Controverses esthétiques et transition écologique à Paris - Ménard R., « PostCombustion », pp534-545, dans La Beauté d’une Ville- Controverses esthétiques et transition écologique à Paris, Wildproject et Pavillon de l’Arsenal, juin 2021 - https://www.pavillon-arsenal.com/fr/expositions/12034-la-beaute-dune-ville.html 29 Nouvelle cartographie mentionnée dans Retrouver le chemin vers les « petits pays renouvelables » - https://theconversation.com/debat-retrouver-le-chemin-vers-les-petits-pays-renouvelables-176335 30 Philippe Rahm, L’histoire naturelle de l’architecture, Chapitre 10, pourquoi l’architecture moderne est-elle blanche, p220 31 « Le blanc de retour pour lutter contre le réchauffement » 32 How much can painting a roof white reduce its temperature? https://www.bbc.com/news/world48395221#:~:text=In%20a%20recent%20BBC%20interview,as%20much%20as%20seven%20degrees. 33 Souvent supérieur à 200 watts par m² contre 145 watts par m² en France métropolitaine 26

[latitude]

transformation, la partie suivante teste quelques pistes d’action, et ce, par échelle croissante de situation, en s’attaquant d’abord aux toits de nos engins de transport.

90° 75°

60°

45°

30°

30° 15°

15°

0°

-15°

-30°

-45°

-45° -60°

-60° -75°

-75° -90°

-90°

100

150

200

250

100

120

140

300 [pers/km²]

[W/m²]

Relations entre latitude et flux solaire (à gauche) ; relations entre latitude et répartition de la population34 (à droite). Une grande proportion de la population vit dans les zones d’irradiation solaire importante (de l’ordre de 200 watts par m² de sol en moyenne sur toute l’année, y compris la nuit)

2. Ordres de grandeur et quelques propositions Transports → des toits blancs pour les voitures Le toit d’une voiture : par une chaude journée d’été, en plein soleil, chacun a fait l’expérience désagréable de la brûlure ressentie au contact d’une carrosserie sombre. Aussi, le toit de l’auto, séparé de l’habitacle par une isolation minimale, agit sur l’ambiance intérieure et le confort thermique de ses occupants35. Pour une voiture de taille moyenne36, ce toit reçoit près de 3000 watts en plein soleil, l’équivalent de la puissance dégagée par deux radiateurs domestiques. La différence entre une voiture à toit blanc, et une autre, à toit foncé, peut représenter environ 2000 watts, qui rentrent (ou non) dans l’habitacle. Dans bon nombre de voitures, pour préserver le confort, cette chaleur supplémentaire est absorbée par la climatisation, avec une surconsommation à la clé (et des émissions de gaz à effet de serre supplémentaires37) Sans recours à la climatisation, l’ouverture des fenêtres n’est pas forcément une meilleure stratégie : elle augmente la trainée aérodynamique du véhicule, donc sa résistance à l’air, générant aussi une surconsommation.

D’après Réforme. Raphaël Ménard, Maurizio Brocato, Alain Dervieux, Paolo Ciuccarelli, Yves Cochet. Réforme. [Rapport de recherche] IMR-2011-MEN, Ministère de la Culture et de la Communication / Bureau de la recherche architecturale, urbaine et paysagère (BRAUP); Ministère de l’écologie, du développement durable, des transports et du logement; Atelier international du Grand Paris. 2014. ⟨hal-01740771⟩ 35 En plus du soleil pénétrant par le pare-brise, la lunette arrière et les vitres latérales 36 De type Mégane, 308 ou Golf et avec un toit d’une surface de l’ordre de 3 m² 37 Pour combattre 2000 watts de surplus de chaleur absorbé par le toit, on peut estimer qu’en première approche le tiers pénétrera dans l’habitacle (600 watts) et que cela réclamera de l’ordre de 300 watts d’énergie mécanique complémentaires pour le système de rafraîchissement, soit de l’ordre d’un décilitre de carburant en plus par heure (en raisonnant sur un rendement du moteur thermique de l’ordre de 25-30%). Il faudrait par ailleurs intégrer les impacts secondaires induits : fluides frigorigènes, surdimensionnement de la machine thermique etc. 34

Dans une étude spécifique38 sur l’impact de la climatisation en voiture, l’ADEME évalue une surconsommation de l’ordre de 2 litres aux 100 km en ville, et environ 0.4 litre sur route et autoroute. « Suivant les climats, les véhicules et les usages », l’agence estime une augmentation annuelle comprise entre 1 et 7%. Elle insiste sur le rôle des fluides frigorigènes39et leur impact additionnel sur les émissions de gaz à effet de serre. L’ADEME jauge des émissions additives, comprises entre 5 et 11%, pour les véhicules dotés de climatisation fonctionnant au R134a, fluide frigorigène à fort pouvoir de réchauffement.

Un embouteillage en plein soleil40. Une mesure simple : des véhicules à toit blanc pour réduire à la fois les besoins de climatisation et participer à réduire l’ICU en zone dense À l’échelle du parc français (environ 44 millions de véhicules41), la surface totale de toits (voitures particulières et véhicules utilitaires légers) est de l’ordre de 120 millions de mètres-carrés, soumis à près de 120 gigawatts par grand soleil (même s’il est rare d’avoir cette situation météorologique sur tout l’Hexagone !) Cette puissance thermique correspond à près de deux fois à la chaleur dégagée par le parc électronucléaire français42. L’effet d’un éclaircissement global ne serait pas anodin et pourrait représenter une économie de 500 millions de litres d’essence par an, soit environ 1 milliards d’euros de gain de pouvoir d’achat, l’équivalent de 1 million de tonnes de CO2, , près d’1% des émissions du transport routier43 (hypothèses en annexe) Comment y parvenir ? Par un premier bouquet d’actions sur le neuf, environ deux millions de véhicules par an, par la généralisation de toits blancs. Chaque année, Axalta, l’un des principaux fournisseurs de peinture automobile, publie le Global Automotive Color Popularity Report44, enquête sur la popularité des coloris. En Europe, en 2021, le gris foncé était le plus demandé (27 %), suivi par le blanc (23 %), puis le noir (22 %). Les véhicules ADEME, La climatisation automobile : Impact énergétique et environnemental, mai 2020 - https://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/2020_impact_climatisation_voiture_vf2.pdf 39 Et particulièrement le R-134a dont le pouvoir de réchauffement climatique est 1430 fois plus élevé que le CO 2 40 https://www.sudouest.fr/economie/tourisme/frontiere-douvres-calais-15-heures-de-bouchon-en-plein-soleilpour-les-vacanciers-3692599.php 41 Voir détail en annexe 42 Environ 800 TWh de chaleur dégagée pour produire 400 TWh d’électricité (qui sera à terme transformée en chaleur), soit l’équivalent d’un flux moyen de 90 GW 43 Entre 120 et 130 millions de tonnes de CO2. https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/editionnumerique/chiffres-cles-du-climat/11-emissions-de-ges-des-transports 44 https://www.axalta.com/content/dam/New%20Axalta%20Corporate%20Website/Documents/Brochures/axalta-2021-global-automotive-color-popularity-report.pdf 38

de luxe étaient choisis noirs à 37 %. L’effet du toit blanc45 permettrait de l’ordre de de +0.5 d’albédo46 et l’impact de cet éclaircissement pourrait représenter jusqu’à 0.7 litre aux 100 kilomètres économisé en ville par grand soleil, et l’équivalent de 1.7 kWh économisés aux 100 kilomètres pour une voiture électrique dans la même situation (voir annexe)

Extrait de la popularité des couleurs choisies pour les voitures neuves achetées en 2021 en Europe. Les couleurs foncées (gris foncé, noir, bleu, rouge, marron) représentent 67% de la demande. Le passage à un toit blanc permettrait (en première approche) un gain d’albédo moyen de +0.5 (source, Axalta) Notons que certains constructeurs proposent déjà des peintures bi-tons, pour personnaliser quelques-uns de leurs modèles « premium ». Dans les années 50-60, cette esthétique était d’ailleurs à la mode et particulièrement pour les rutilantes Américaines. Tant mieux si l’injonction climatique participe à ce retour en grâce ! En complément de l’impact sur la consommation, l’incitation pourrait être globale (et avec le risque de heurter la sacrosainte liberté du consommateur !) et encourager l’éclaircissement des parties de carrosserie exposées au rayonnement solaire : capot, coffre etc.

Simca Aronde de 1958 avec peinture bicolore et toit blanc47

Par rapport à la couleur moyenne du parc ~ 67% x (0.9 – 0.2) 47 https://poa.tv/2013/toit-toit-mon-toit 45 46

Cette transformation serait évidemment limitée par la vitesse de renouvellement (de l’ordre de 20 ans48 et avec un âge moyen du parc de 11 ans49) A l’heure du ralentissement de la production automobile (et de l’inversion à terme des obsolescences comme l’intérêt naissant et croissant pour le retrofit électrique), il est nécessaire de trouver aussi des solutions pour le stock, les millions de véhicules déjà en circulation. À l’échelle du parc, pour accélérer les gisements identifiés (environnementaux et économiques), cette transformation légère (changer la couleur du toit) s’effectuerait à l’occasion d’une révision (ou d’un contrôle technique), par l’application d’un film (ou d’une couche de peinture) pour quelques dizaines d’euro. Une sorte de « grande vignette climatique » ! À l’usage, le retour sur investissement serait rapide, grâce aux économies de carburant. De fait, à l’échelle française, l’effet de levier semble très avantageux : un milliard d’économie annuelle pour les ménages (et les entreprises), à comparer à un investissement de l’ordre de quelques centaines de millions d’euros. Ces économies seraient plus importantes encore avec la massification des bonnes pratiques de sobriété50 : augmenter la température de consigne de la climatisation, protéger son véhicule en cas de grand soleil etc. En moins de quatre ans, la quasi-totalité du parc national pourrait ainsi être éclairci si cette mesure était par exemple obligatoire lors des contrôles techniques et payée directement par les pouvoirs publics (au bout de quatre ans pour les véhicules neufs, puis tous les deux ans ensuite)

Tesla 3 et son grand toit en verre Pour généraliser demain cette option à l’ensemble de la production mondiale (environ 85 millions d’unités par an), ce mouvement pourrait être plus ambitieux encore. Le design automobile pourrait entamer une petite révolution. À l’heure où la production contemporaine fait la part belle aux grands toits en verre, aux parebrises aux dimensions importantes (la Tesla 3 avec son immense toit en verre, les grandes surfaces vitrées des SUV etc.), la prise en compte du climat pourrait infléchir la forme. Certes, ces éléments verriers intègrent les dernières technologies en termes de couches de contrôle solaire, mais on touche là un effet rebond : puisque le facteur solaire diminue, les surfaces augmentent… Rapport entre le stock et le flux neuf annuel Communiqué de presse 1er février 2022 Toujours affecté par la pénurie de semi-conducteurs, le marché automobile débute l’année sur une note négative - AAA DATA (aaa-data.fr) 50 Voir les recommandations de l’ADEME, La climatisation automobile : Impact énergétique et environnemental, mai 2020 https://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/2020_impact_climatisation_voiture_vf2.pdf 48 49

Après le biodesign des années 90, le new edge design des années 2000 etc., et si la production automobile rentrait dans le climatic design ? Implantation et dimension des vitrages, dispositifs low tech de ventilation naturelle, géométries des transparences pour échapper aux rayons solaires...

La lunette arrière de la Ford Anglia : référence pour un nouveau design climatique automobile ? Dans les années à venir, la règlementation pourrait évoluer, en proposant des valeurs maximales d’apports solaires. Dans le cadre du Fit for 5551, l’Europe pourrait donner le « la » et proposer cette norme à la production européenne. Une fois globalisée, cette nouvelle réglementation climatique, appliquée à l’automobile, aurait un impact plus important encore pour les géographies plus ensoleillées et plus chaudes, et où d’ailleurs le parc est en croissance52. Transports → le bioclimatisme décliné à la mobilité : le climatic design Cet éclaircissement général pourrait s’appliquer aux autres moyens de transport : camions, bus, tramways, trains, avions etc. Pour les remorques de poids lourd, sa mise en œuvre est simple car ils disposent généralement de toitures plates : l’apposition d’un film ou d’une peinture serait encore plus aisée que sur la géométrie légèrement bombée du toit d’une voiture. Cette mesure est d’ailleurs prioritaire pour les camions frigorifiques, afin de réduire les consommations des groupes électrogènes assurant la production de froid. Pour les transports collectifs, l’intensité d’usage, et parfois la haute densité humaine (bus ou tramways bondés, trains du quotidien avec une foule compacte) accroît la nécessité d’une conception avancée des apports thermiques, en réduisant les apports solaires, en assurant une ventilation naturelle efficace, et ce avant le recours à la climatisation en situation critique. À ce titre, la livrée blanche des TGV Ouigo circulant en Espagne est un exemple de cette solution, afin de diminuer la consommation électrique due à la climatisation ; ce choix de couleur réduit aussi les investissements et permet de réduire le dimensionnement du système de rafraichissement. https://www.ecologie.gouv.fr/fit-55-nouveau-cycle-politiques-europeennes-climat Chine, Amérique du Sud… et il serait intéressant de décliner l’étude de l’ADEME sous tous ces climats et nul doute alors que les impacts sur la consommation seront sans doute supérieurs à 7%. 51 52

Le TGV Ouigo en Espagne et sa livrée blanche « Historiquement technique », à forte culture industrielle, le monde du transport utilise « par défaut » des systèmes actifs. Certaines rames du métro parisien sont maintenant équipées d’un système de rafraîchissement… Au-delà de son albédo, la mobilité tirerait avantage des enseignements de la conception passive des bâtiments. Le bioclimatisme pourrait faire des émules aux « petites architectures en mouvement » et se décliner à la conception des transports, en intégrant à la fois les principes de contrôle des apports solaires (géométrie et dimensions des baies), de leur filtration savante, de systèmes simples et efficaces de ventilation naturelle, afin de retarder le recours à des systèmes actifs (comme des écopes et autres dispositifs à faible impact sur l’aérodynamique, plus efficaces que l’ouverture des fenêtre dans une voiture ou dans un train…) Comme pour le design automobile, cette intégration renouvèlerait le vocabulaire des formes, notamment pour les transports urbains, particulièrement ceux se déplaçant à vitesse réduite, et pour lesquels la contrainte climatique serait finalement plus dimensionnante que l’aérodynamique (et renoncer par exemple à un parebrise profilé pour une géométrie verticale moins exposée à l’ardeur du soleil). Coco Chanel disait « la mode, c’est ce qui se démode » ; mais l’esthétique post-carbone risque de durer, et comme nous allons le voir ensuite, il en est de même pour les toits des bâtiments, cinquième façade de l’architecture, et sa nécessaire mise à jour pour les prochaine décennies… Bâtiments → le neuf, la RE2020 et les permis de construire L’éclaircissement de nos bâtiments (mais aussi de nos usines, de nos entrepôts, de nos hangars) représente un levier plus puissant encore que pour les moyens de transports. Hameaux, villes et métropoles : nos architectures sont l’épicentre des effets d’ilot de chaleur urbain. Nous vivons dedans, dessous ou à proximité. Dans une ville dense, en vue aérienne, les toits peuvent représenter de 30 à 50% des surfaces « vues » par le soleil. À Paris, par exemple, la canopée des toitures représente le tiers de l’emprise foncière53. Ainsi, une correction de l’albédo des toits de +0.3 permettrait de réduire de 10%54 la chaleur solaire absorbée par la ville55. Cet écart peut radicalement changer le confort des 3350 ha de toits sur 10000 hectares environ. Morgane Colombert, Contribution à l’analyse de la prise en compte du climat urbain dans les différents moyens d’intervention sur la ville, thèse de doctorat en génie urbain, université Paris-Est, 2008. 54 L’albédo du zinc est de 0.54 à 0.60 selon différentes sources. En augmentant ces qualités de + 0.2, cela correspond alors à 200 watts de flux solaire réfléchi. 55 40% x (+0.3) ~ +0.1 d’albédo équivalent 53

bâtiments et des espaces publics en situation estivale56, particulièrement lors des canicules. À Melbourne et à Sydney, grâce à une augmentation de +0.1 de l’albédo des toits57, la température d’air a été réduite de -0.25 à -0.5°C. À Milan, par une correction de +0.1 de toutes les surfaces urbaines58, l’impact était de -0.4 à –0.8°C, tandis qu’une augmentation de +0.5 de l’albédo réduisait de 3 à 6°C les températures ressenties. Pour la construction neuve, il est regrettable que la nouvelle réglementation environnementale, la RE2020, ne prescrive pas de valeur de référence de l’albédo59. Dommage que l’instruction d’un permis de construire ne détaille pas ce point non plus. Cette question est critique pour les bâtiments bas (de plain-pied ou à deux niveaux), pour lesquels le rapport entre surface de toiture et surface de plancher est élevé ; pour l’habitat diffus et les tissus pavillonnaires, cette question réclamerait sans doute des actions spécifiques60. Cet enjeu est d’autant plus important que les surfaces occupées par le bâti augmentent fortement depuis le début des années 1980 : elles ont été multipliées par 2.6 pour atteindre 0.85 million d’hectares en 2018, soit 17 % des sols artificialisés, l’équivalent de 1.5 % de la France métropolitaine61. Il est donc fâcheux de ne pas utiliser ce levier (peu onéreux) sur la production neuve ou dans le cas d’une réhabilitation de l’enveloppe.

Exemple de toits éclaircis afin de réduire les besoins en rafraîchissement comme pour limiter l’ICU. Beaucoup d’industriels et d’exploitants y ont déjà recours afin de réduire leur charge d’exploitation. La couleur des toits (et des façades exposées) agit par ailleurs sur les besoins froids : hangars de stockage et entrepôts réfrigérés, bureaux et hôpitaux climatisés etc., avec à la clé des gains économiques et énergétiques62. Un article de 2004 estimait que la demande énergétique des bâtiments résidentiels et commerciaux diminuait de 20% par l’application d’un « cool roof » (albédo de 0.6) par rapport à une toiture en asphalte63 (albédo de 0.2, soit Soit en moyenne 13 watts par m² en moins, mais jusqu’à 100 watts en pointe, ce qui est considérable Imran et al., 2018 ; Santamouris et al., 2018 58 Falasca, 2019 59 Et idéalement de l’émissivité des parois exposées. 60 Un volet adaptation à développer dans Retrouver le chemin vers les « petits pays renouvelables » ! 61 Notons d’ailleurs que cette surface est très largement supérieure aux besoins identifiés par le rapport RTE, Futurs énergétiques 2050 et propose donc une place de choix quant à l’intégration du solaire photovoltaïque, alors que certains avancent sa difficulté voire son non-faisabilité du fait de la compétition de l’usage des sols. Dossiers 20213_TERUTI.pdf (agriculture.gouv.fr) 62 Baniassadi, A., Sailor, D. J., Crank, P. J. and Ban-Weiss, G. A. (2018) Direct and indirect effects of high-albedo roofs 23 on energy consumption and thermal comfort of residential buildings, Energy and Buildings, 178, pp. 71-83 – référence citée dans le dernier rapport du GIEC – groupe 2 - Chapter 6: Cities, Settlements and Key Infrastructure 63 Akbari & Konopacki, 2004 56 57

un écart d’albédo de +0.4). Le réchauffement climatique induit en parallèle une augmentation de la demande de climatisation : l’article que nous avions rédigé en 201264 montrait qu’en l’état du parc actuel, les besoins froids pouvaient croitre de façon importante en France métropolitaine65 ; l’Agence Internationale de l’Energie estime qu’un triplement de l’usage de la climatisation est à prévoir en Europe en 2050 et cette amplification serait sans doute accrue pour les villes impactées par l’ICU. Ainsi, une mise à jour des recommandations pour le neuf paraît nécessaire, en prescrivant des valeurs-planchers d’albédo (sauf pour les toits végétalisés ou producteurs d’énergie : solaire passif, solaire thermique ou photovoltaïque). Selon les expositions à l’ICU, en lien aussi avec l’intégration paysagère et à la colorimétrie du contexte, cette valeur pourrait être modulée. Bâtiments → transformer l’épiderme des existants Comme pour les transports, l’effet de l’éclaircissement des toits est double : réduction de l’’ICU et limitation des besoins thermiques. Pour les bâtiments, les surfaces exposées à l’ardeur du soleil sont une cinquantaine de fois supérieures aux toits des transports (et plus exposés que les transports à l’ombre des rues, des souterrains et des garages). Il y a près de 85 milliards de m² de toitures en France, soit l’équivalent de 130 m² par Français ! À l’échelle d’une ville moyenne de 20000 habitants66, le rapport entre surface de toits et nombre d’habitants peut avoisiner une cinquantaine de m². En augmentant l’albédo des toits de +0.1, ce serait l’équivalent de 5000 watts en moins par habitant, l’équivalent de la chaleur dégagée par deux fours domestiques.

Zinc neuf posé à Paris : sans doute un peu de recherche à faire pour éviter la patine (et donc la baisse de l’albédo de sa surface) et conserver ce pouvoir réfléchissant dans la durée ?

E. Tromeur, R. Ménard, J.-B. Bailly, C. Soulié. Urban vulnerability and resilience within the context of climate change. Natural Hazards and Earth System Sciences, Copernicus Publ. / European Geosciences Union, 2012, 12 (5), pp.18111821. ⟨10.5194/nhess-12-1811-2012⟩. ⟨hal-03475882⟩ 65 Avec des évolutions sur le degré-jours froids pouvant évoluer de +780% entre la période 1995-2006 à 2050-2100 à Nantes dans le cadre du scénario A2 (ancienne nomenclature des scénarios du GIEC) 66 50 personnes par hectare soit 10000 m² = 50 personnes, soit 1 pers = 200 m² et donc 1 pers = 60 m² de toiture 64

Cette évolution est déjà à l’œuvre sous d’autres latitudes, avec l’interdiction de toits foncés dans une ville de la banlieue de Sydney67. Les opérations d’entretien et de maintenance sur le clos et couvert seraient les occasions idoines, à ne pas rater, pour engager la mue de l’épiderme et la régénération d’une peau plus réfléchissante pour affronter un nouveau régime climatique. Sur la question esthétique, Post Combustion relançait le débat sur le zinc des toits parisiens que certains souhaiteraient inscrire au patrimoine de l’Unesco : « Cette « mise à jour colorimétrique » des toits de la ville pourra être effectuée dans un délai raisonnable, avec des incitations voire des obligations pour les copropriétés, selon des procédés adaptés. Les évolutions réglementaires encadreront cette transformation esthétique, véritable « mue climatique » de la canopée parisienne. À l’échelle d’un toit, l’augmentation de l’albédo pourrait s’opérer par l’apposition d’une sérigraphie de motifs clairs et réfléchissants, afin de renforcer les qualités du zinc. Cette disposition créerait une nouvelle vue aérienne, une texture modifiée, une esthétique métropolitaine intrigante, mise en œuvre avec des moyens frugaux. Ce dispositif plastique, à grande échelle, serait à même de profondément améliorer santé et confort face à l’augmentation des épisodes caniculaires, en intensité comme en fréquence. » Évidemment cette reconfiguration des canopées suscitera débats et polémiques, entre les gardiens d’une esthétique figée, refusant l’adaptation du paysage bâti aux contraintes planétaires et à la protection climatique (tout comme d’ailleurs la place des énergies renouvelables dans le paysage et leur intégration dans le bâti68). Pourtant, sous réserve de l’acceptabilité, le coût marginal est nul (ou presque), mais comme nous l’avons vu à travers quelques exemples, l’impact est important : l’albédo est une « victoire facile ». Tout comme l’Oulipo, ce mouvement littéraire qui a fait de la contrainte un ouvroir créatif, l’urgence climatique est matière à imagination et à inventivité. Cela tombe bien, les concepteurs en raffolent, à eux d’être force de proposition, pour inventer des solutions sobres, désirables, et respectueuses du patrimoine. Il reste toutefois l’épineuse question de la vitesse de cette transformation. La fréquence de régénération des toitures est généralement comprise entre vingt et trente ans et nous pourrions espérer une accélération du rythme, via la rénovation thermique69. Peut-on cependant patienter jusqu’aux horizons 2040-2050 pour cette mue ? Là encore, des solutions simples et légères sont à inventer70 : un concours d’idées pour identifier des solutions frugales et pérennes ? Villes → un bioclimatisme du réchauffement ou l’art de l’albédo saisonnier Vouloir « éclaircir l’architecture », s’évertuer à « réfléchir le feu solaire » : n’est-ce pas antagoniste avec la transition énergétique, les solutions passives et naturelles comme la maximisation des apports solaires gratuits ? Dans Let It Shine: The 6000-Year Story of Solar Energy, John Perlin relate cette longue et belle histoire, une fresque temporelle des recherches pluriséculaires, une chronologie inspirante de toutes les inventions afin de favoriser les vertus de l’énergie solaire (en horticulture, en architecture, en urbanisme etc.)

Des toits sombres interdits pour lutter contre le réchauffement climatique - Figaro Immobilier (lefigaro.fr) Rappelons en effet la fourchette mentionnée dans le rapport de RTE, à comparer aux 1.5% des emprises bâties 69 La France est en retard sur la SNBC, elle le sera encore davantage avec l’application du paquet Fit for 55 européen 70 Idéalement sans réclamer une intervention humaine en toiture : vaporisation d’une couche réfléchissante par un petit ballon à hélium par exemple ?.. 67 68

Urbanisme héliocentrique et plan de ville guidé par la recherche des apports solaires optimaux. Bernhard Christoph Faust, Sonnenstadt, 1829 Le « solaire passif » est étroitement associé à l’architecture et l’urbanisme bioclimatique. Il en est l’un des piliers : l’art de positionner les fenêtres, la science de l’ordonnancement des formes afin d’optimiser les apports solaires. À l’échelle du composant architectural, la fenêtre est une « centrale énergétique en puissance ». « Négatif du mur », trou dans l’enveloppe, qui laisse pénétrer l’énergie thermique et lumineuse à l’intérieur de la construction, la fenêtre est un capteur solaire. Le percement transforme l’architecture en foyer thermique ; son efficacité et ses vertus étant conditionné par son orientation, sa dimension et sa constitution (notamment transparence et isolation). Du fait de sa géométrie et de son environnement, ce système possède une absorption et une réflexion variable au cours de la journée et des saisons. L’architecture, les formes bâties, sont par essence des « structures à albédo variable »71. L’art d’aménager (de transformer ou de bâtir) consiste à organiser un albédo faible en saison de chauffe (absorber le feu solaire quand il fait froid pour réduire la demande énergétique72) et à l’inverse un albédo élevé en été (réfléchir le feu solaire pour limiter les surchauffes). Voilà l’apparente contradiction : l’aménagement et l’architecture doivent proposer un « comportement paradoxal » : accueillir le soleil et organiser sa « récolte » en période de chauffe (lorsque le soleil est bas) ; le réfléchir et s’en protéger en situation estivale (lorsque que le soleil est haut et parcours le ciel largement d’est en ouest). Le réchauffement induit une complexité supplémentaire sur la façon d’organiser les volumétries, positionner les transparences. L’architecture et l’aménagement post-carbone seront ainsi à « albédo saisonnier ». Nous avions testé cet enjeu pour les sols urbains, dans le cadre d’une expérimentation dans le quartier de la Part-Dieu, à Lyon. À la différence d’un sol classique, la recherche consistait à créer un sol avec des capacités climatiques variables en fonction des saisons. Il s’agit de conjuguer une « micro-géométrie » liée à la course solaire et l’usage de différents matériaux aux propriétés thermiques différentes. La différentiation saisonnière se fait grâce à une géométrie adaptée et avec quelques résultats intéressants à la clé.

Comme le sont d’ailleurs aussi les cultures agricoles avec les évolutions du couvert végétal au gré des saisons comme la colorimétrie des sols. 72 Et par extension notre dépendance aux énergies de stock comme les hydrocarbures. 71

Solaire passif et « mur Trombe » en façade sud comme dispositif low-tech pour capter les apports solaires en hiver. Maison des chercheurs à Odeillo dans les Pyrénées-Orientales, Felix Trombe, 196773

Expérimentation d’un « sol à albédo variable » à Lyon Part-Dieu. Vue de la table d’expérimentation et de ses différents capteurs74.

73 74

https://pl.maop.fr/wp-content/uploads/2021-03-23_PL181_ECRAN_BD.pdf https://www.lyon-partdieu.com/actualites/experimenter-espaces-publics/ 18

Infrastructures et voiries → éclaircir les routes et parkings Après ce tour d’horizon sur nos transports et nos bâtiments, nos voiries mériteraient aussi un peu plus de clarté. Sur la route, et par une journée de grande chaleur, chacun a déjà observé les distorsions optiques au-dessus du bitume. Sur le tarmac d’un aéroport, sur une autoroute par grand soleil, nous avons été les témoins des mirages, rendus célèbres dans Tintin et le crabe aux pinces d’or (mais c’était dans le désert !) : l’asphalte se transforme en miroir optique, reflète le ciel par la variation de la réfraction de l’air à proximité du bitume surchauffé.

Route sous grande chaleur et mirage sous soleil La civilisation de l’automobile a induit l’ère de l’asphalte, puissante force d’artificialisation des sols (qui les a rendus très foncés…). C’est en quelque sorte la « double peine climatique » des hydrocarbures : principaux responsables du réchauffement climatique, l’asphalte, sous-produit du pétrole, renforce les effets du réchauffement par sa noirceur et son très faible albédo (compris entre 0.05 et 0.15). L'empire de l’automobile est un « surgénérateur du réchauffement » : le véhicule émet des gaz à effet de serre et son support, la route, amplifie les effets du réchauffement. Les voiries nous font franchir une nouvelle échelle : 2.2 millions d’hectares de routes, parkings, pistes et voies ferrées75, soit près de trois fois l’emprise bâtie. Ces surfaces contribuent pour 37% à l’artificialisation des sols76, davantage aussi que le bâti (25 %)77. Routes et voiries irriguent les aires urbaines, ces infrastructures sont donc très présentes au cœur des densités et portent donc une contribution importante à l’ICU. Un plan global d’éclaircissement des voiries est à élaborer, avec une déclinaison selon les modes de gouvernance : concessions autoroutières, routes nationales, routes départementales, parkings exploités par les entreprises et collectivités etc. Tandis que Los Angeles testait le blanchiment de ses voiries78, Athènes a mesuré une diminution de 4 °C de la température en

Et au 1.9 million d’ha des autres espaces artificialisés (pelouses, parcs, jardins, terrains de sport). Ces surfaces artificialisées non bâties augmentent respectivement de 52 % et 71 % sur longue période. 76 En France métropolitaine 77 Dossiers 2021-3_TERUTI.pdf (agriculture.gouv.fr) 78 Los Angeles : contre la chaleur, pourquoi ne pas peindre les chaussées en blanc ? - Le Point et Urban Heat: Can White Roofs Help Cool World's Warming Cities? - Yale E360 75

journée, par le remplacement d’un revêtement foncé asphalté (albédo de 0.04) par un revêtement blanc (albédo 0.55)79: l’impact est donc majeur. Pour les infrastructures linéaires, pour des questions de sécurité, cet éclaircissement devra intégrer les enjeux de confort visuel et de limitation d’éblouissement, mais des gains doivent être envisageables dans la formulation des couches de roulement, en favorisant l’emploi d’agrégats clairs (à tester avec les entreprises de BTP, mais il serait assurément plus pérenne qu’un blanchiment pelliculaire, générateur de dispersion de microparticules par usure et abrasion80). Dans le cas des autoroutes, la période de remplacement des couches de roulement est d’une quinzaine d’années. Pour les parkings et les aires de stationnement, les ressorts sont plus importants encore, ces espaces pourraient être plus perméables, offrir davantage de place à la végétalisation, en complément d’une stratégie ambitieuse d’éclaircissement. Les effets induits seraient positifs, puisque les besoins en climatisation seraient réduits pour les bâtiments et les transports, « baignant » et puisant leur air neuf à proximité des couches moins réchauffés par le sol. Dernier ressort enfin, un éclaircissement des voiries concourrait aussi à une amélioration du « facteur de lumière du jour » pour les bâtiments, un gain sur l’autonomie en lumière naturelle et donc moins de recours à l’éclairage artificiel. Cette mue climatique du réseau de routes et parkings réclamera accompagnement, évolutions réglementaires, et suivi de l’albédo selon un cadastre global, où chaque entité (État, département, collectivités, propriétaires publics et privés) serait responsabilisée sur une progression, même si l’encrassement progressif de ces surfaces éclaircies sera à anticiper et à intégrer. À l’échelle nationale, le futur ministre chargé de la planification écologique territoriale consolidera cette évolution !

Planification stratégique de l’’évolution de l’albédo des sept grandes gares parisiennes sur leur emprise avec modification progressive des toits et des sols (étude AREP pour SNCF Gares & Connexions)

Synnefa et al., 2011 cité par p55, ADEME, Rafraîchir les villes des solutions variées, mai 2021 - https://librairie.ademe.fr/cadic/5604/recueil-rafraichissement-urbain-011441.pdf 80 Étude de l’IUCN. 35% des microplastiques primaires = usure des pneus et des peintures routières. Julien Boucher et Damien Friot, « Primary microplastics in the ocean : A global evaluation of sources », International Union for Conservation of Nature, 2017. 79

3. Conclusion et perspectives Le 28 février dernier, le GIEC publiait le deuxième volet du 6ème rapport. Relatif à l’adaptation, ce document est bien plus alarmant que le précédent (2014). Il enfonce une nouvelle fois le clou sur notre retard collectif, la dynamique insuffisante pour anticiper les effets du dérèglement climatique. Le sixième chapitre81 (« Cities, Settlements and Key Infrastructure ») décrit quelques solutions à la main des concepteurs, et parmi celles-là, les surfaces à fort albédo. Ces éléments de progrès devraient être centraux dans les documents d’urbanisme et de planification (SRADDET, SCOT, PLU etc.), comme dans les projets politiques, tellement leurs impacts sont majeurs, pour infléchir des standards, des choix colorimétriques par défaut, « parce que l’on ne savait pas ». Pour engager et piloter cette transformation (« réparation de la noirceur »), voici la synthèse des propositions balayées et de quelques solutions esquissées pour « un monde plus clair »82 :

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

Transports : toits blancs pour le neuf Transports : modification de la colorimétrie lors d’un contrôle technique Transports : limiter la valeur maximale des apports solaires par passager83 Bâti : intégration de recommandations relatives à l’albédo dans la RE2020 Bâti : albédo renseigné dans les déclarations de travaux et permis de construire Bâti : « bonus albédo » lors du remplacement d’une toiture Bâti : politique sur la transformation des toitures remarquables et historiques Aménagement : albédo renseigné dans le permis d’aménager Aménagement : cadastre albédo suivi annuellement par la mairie Infrastructures : engagement de gain d’albédo par concessionnaires et propriétaires Infrastructures : financement recherche sur la colorimétrie des sols et revêtements Paysage et agriculture : recherches sur l’albédo des sols, cultures et espaces naturels Métropoles et régions : plans régionaux d’albédo avec suivi annuel National : consolidation nationale des plans albédo avec suivi annuel National : débat sur taxe foncière climatique84 selon contribution à l’ICU Continental : élaboration d’un plan européen d’albédo Global : consolidation mondiale des métriques nationales

Raphaël Ménard, juillet 2022

« Cities, Settlements and Key Infrastructure » https://report.ipcc.ch/ar6wg2/pdf/IPCC_AR6_WGII_FinalDraft_Chapter06.pdf 82 Merci à Alexis Hannart et à Philippe Bihouix pour leurs commentaires et leurs relectures précises 83 Comme critère dimensionnant de design pour tous les véhicules fermés (voitures, bus, train etc.) 84 Taxe en euros par an et par m² de sol ou de toit. À l’échelle d’une copropriété, elle serait associée au tantième et à la valeur constatée de l’albédo de l’immeuble. Cette taxe serait modulée selon l’exposition à l’ICU. 81

4. Annexes et détails85 Quelques valeurs d’albédo86 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Corps noir parfait Peinture cellulosique noire87 Asphalte ou goudron88 Surface de lac Forêt de conifères Enrobé bitumeux Surface de la mer Sol sombre Herbe haute et sèche89 Ardoise gris foncé lisse90 Forêt de feuillus Cultures Peinture cellulosique grise91 Sable léger et sec Tuile terre cuite brun- rouge92 Tuile terre cuite rouge93 Stabilisé94 Neige tassée Béton clair95 Nuage Toiture zinc Glace Neige fraîche Peinture cellulosique blanche96 Miroir parfait

0.00 0.06 0.07 0.02 à 0.04 0.05 à 0.15 0.05 à 0.15 0.05 à 0.15 0.05 à 0.15 0.11 à 0.13 0.11 0.15 à 0.20 0.15 à 0.25 0.25 0.25 à 0.45 0.31 0.4 0.4 0.4 à 0.7 0.4 à 0.8 0.5 à 0.8 0.54 à 0.60 0.60 environ 0.75 à 0.90 0.82 1.00

Détail de quelques ordres de grandeur à préciser et à confirmer par des études et des recherches spécifiques Source (sauf autre mention) : Albédo — Wikipédia (wikipedia.org) 87 786-guide-lutte-icu.pdf (actu-environnement.com) p49 88 Ibid 89 Ademe 90 786-guide-lutte-icu.pdf (actu-environnement.com) 91 Ibid 92 Ibid 93 Ibid 94 Ibid 95 Ibid 96 786-guide-lutte-icu.pdf (actu-environnement.com) 85 86

Détail pour les automobiles • • • • • •

Parc existant VP et VUL97 Surface moyenne d’un toit98 Surface globale VP et VUL Correction atteignable d’albédo Impact forçage radiatif99 Impact albedo national

44.2 millions de véhicules ~ 3 m² ~ 120 Mm² + 0.5 - 0.015 watts par m² +1.01 10-4

• • • • • • •

Exposition sous plein soleil100 Gain interne sous plein soleil101 Réduction demande climatisation102 Réduction consommation carburant103 Impact véhicules thermiques en ville104 Impact véhicules électriques en ville105 Gain relatif106

3 kWth - 500 Wth - 250 Wmeca - 0.1 litre par heure - 0.7 l/100km - 1.7 kWh/100km 30%

• • • • •

Consommation carburant107 Estimation part climatisation108 Estimation gain possible par toit blanc Économie usagers Investissement

~ 37 milliards de litre par an ~ 1.5 milliards de litre par an ~ 0.5 milliard de litre par an ~ 1 milliard d’euros par an ~ 100 millions d’euros109

• • •

Estimation émissions CO2 Estimation part climatisation110 Estimation gain possible par toit blanc

~ 90 mtCO2 par an ~ 3 à 4 mtCO2 par an ~ 1 mtCO2 par an

Véhicules particuliers et véhicules utilitaires légers : https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/donnees-sur-le-parc-automobile-francais-au-1er-janvier-2021 98 Largeur ~ 1.5m et longueur ~ 2m 99 140 W/m² x 0.5 x 120 Mm² / 547 030 km² 100 120 Mm² x 1000 W/m² 101 En considérant que le tiers du flux pénétrera à l’intérieur de l’habitacle 102 Hypothèse d’un COP de 2 103 Hypothèse d’un rendement moyen de 25%-30% pour un moteur thermique et donc la demande mécanique de 250 watts réclame environ 1kWh par heure de carburant, soit l’équivalent de 0.1 litres par heure. Pour un véhicule électrique l’impact est alors 250Wh par heure 104 0.1 l/h / 15 km/h = +0.7 l/100km pour une voiture thermique 105 250 W / 15 km/h = 1.7 kWh/100km pour une voiture électrique 106 0.7 litre au 100 km comparé au 2 litres aux 100 km de la surconsommation induite en ville (référence ADEME) 107 En 2018, la consommation de carburant des véhicules légers français a atteint 36,6 millions de mètres cubes. https://fr.statista.com/statistiques/487156/consommation-carburant-vehicules-legers-francais-france/ 108 Hypothèse 4%, comme moyenne entre 1 et 7% avancés dans la note de l’ADEME 109 100 euros pour 40 millions de toit (fourniture, pose et main d’œuvre) 110 Hypothèse 4%, comme moyenne entre 1 et 7% avancés dans la note de l’ADEME 97

Sur les infrastructures ferroviaires, la Deutsche Bahn a testé des rails peints en blanc111

https://www.ouest-france.fr/environnement/climat/pour-lutter-contre-l-effet-canicule-la-deutsche-bahn-testeles-rails-peints-en-blanc-6536357 111