Cooling by design : lutter contre la chaleur urbaine et la hausse des températures
Dans notre section "Enjeux", nous abordons les grandes questions auxquelles sont confrontés l'environnement bâti et l'environnement naturel.
Dernière mise à jour: mai 2025
La hausse des températures confronte différents pays et communautés à une série de problèmes à résoudre, qu'il s'agisse de la santé publique, de l'"habitabilité" des zones, des infrastructures ou des défis économiques.
Au cours du siècle dernier, avec l'expansion des villes, les îlots de chaleur urbains se sont multipliés, et leurs effets ont été amplifiés par la croissance continue des émissions deCO2. Comme l'ont montré des événements récents tels que les incendies de forêt de Los Angeles en 2024, des régimes climatiques inhabituels entraînent des phénomènes météorologiques violents sans précédent, ce qui rend encore plus vitale la nécessité d'adopter des mesures de planification et de conception résistantes au climat.
Le rafraîchissement urbain, qui s'inscrit dans le cadre plus large de l'adaptation au climat et du renforcement de la résilience, est désormais une priorité vitale pour les villes du monde entier, mais de nombreuses régions ne disposent pas des connaissances spécialisées nécessaires pour s'attaquer au problème complexe des chaleurs extrêmes. La hausse des températures est un problème commun auquel tous les membres de la communauté sont confrontés, de sorte que les solutions en matière de planification, de conception, de pratiques opérationnelles et de comportements quotidiens doivent fonctionner pour tous.
Ces dernières années, les experts climatiques, les urbanistes et les ingénieurs en bâtiment de l'Arup ont aidé les villes et les gouvernements à gérer l'évolution des conditions climatiques et les phénomènes météorologiques extrêmes à différents niveaux. Il est clair pour nous qu'aucun organisme ou choix tactique unique ne peut aborder et résoudre le problème du chauffage urbain. Il faut un engagement de l'ensemble de la communauté et des connaissances spécifiques à la ville. Des changements urgents et audacieux devront être apportés à la planification urbaine, à la politique du bâtiment et aux normes de construction. Fondamentalement, il faut que les propriétaires d'actifs, les planificateurs et les promoteurs s'ouvrent à de nouvelles idées. Dans cet article, nous explorons quelques-unes des solutions et des approches qui fonctionnent le mieux.
Le rafraîchissement urbain - dans le cadre plus large de l'adaptation au climat et du renforcement de la résilience - est désormais une priorité vitale pour les villes du monde entier, mais de nombreuses régions manquent de connaissances spécialisées pour s'attaquer au problème complexe des chaleurs extrêmes. La hausse des températures est un problème commun auquel tous les membres de la communauté sont confrontés, de sorte que les solutions en matière de planification, de conception, de pratiques opérationnelles et de comportements quotidiens doivent fonctionner pour tous.
Ces dernières années, les experts climatiques, les urbanistes et les ingénieurs en bâtiment de l'Arup ont aidé les villes et les gouvernements à gérer l'évolution des conditions climatiques et les phénomènes météorologiques extrêmes à différents niveaux. Il est clair pour nous qu'aucun organisme ou choix tactique unique ne peut aborder et résoudre le problème du chauffage urbain. Il faut un engagement de l'ensemble de la communauté et des connaissances spécifiques à la ville. Des changements urgents et audacieux devront être apportés à la planification urbaine, à la politique du bâtiment et aux normes de construction. Fondamentalement, il faut que les propriétaires d'actifs, les planificateurs et les promoteurs s'ouvrent à de nouvelles idées. Dans cet article, nous explorons quelques-unes des solutions et des approches qui fonctionnent le mieux.
Exemples de risques liés à la chaleur urbaine
L'analyse de l'Arup aide les villes à identifier la hausse des températures
Le Caire, Égypte
La Banque mondiale estime que le changement climatique fera augmenter les températures en Égypte de 1,5 à 3 °C d'ici 2050, avec une moyenne de 40 jours extrêmement chauds supplémentaires par an. Lors de notre enquête sur une vague de chaleur en juin 2022, le point chaud de l'îlot de chaleur urbain (ICU) le plus important a été trouvé dans une zone très construite et dense à Bulaq Ad Daqrur, qui a connu un effet ICU de 5 °C. La zone la plus fraîche de la ville était 6 °C plus bas, à Nairobi, sur la côte ouest. La zone la plus fraîche de la ville se situait 6°C plus bas, sur le Nil, près de Gizeh - une zone qui bénéficie de près de 60 % de sa surface couverte par des éléments naturels (28 % de végétation et 30 % d'eau).
Mumbai, Inde
En 2022, l'Inde a connu une vague de chaleur dévastatrice, où certaines parties du pays ont atteint plus de 49°C. Le pays a connu le mois de mars le plus chaud jamais enregistré. Notre enquête s'est concentrée sur le pic de la vague de chaleur du 16 mars 2022. Le point chaud de l'îlot de chaleur urbain (ICU) le plus important était situé à Ghatkopar East, au nord de Mumbai, avec une température supérieure de 7°C à celle de son environnement rural. La zone est située loin à l'intérieur des terres et comporte 60 % de surfaces dures imperméables. La forte densité de population et les grands immeubles serrés ont contribué à l'élévation de la température dans cette zone.
New York, États-Unis
Dans les années 2050, New York prévoit jusqu'à huit vagues de chaleur par an dans certaines parties de l'État. Lors de notre enquête sur la vague de chaleur du 9 août 2022, le point chaud le plus important de l'îlot de chaleur urbain (ICU) a été trouvé à Washington Heights. Cette zone présente un développement dense avec une forte proportion de surfaces dures (plus de 90 %, avec seulement 3 % de végétation) et un volume élevé de zones bâties, ce qui empêche la chaleur de s'élever vers le ciel. Les implications démographiques sont également évidentes : dans la zone étudiée, 15 000 personnes âgées (65 ans et plus) et 9 000 enfants (moins de 15 ans), représentant les groupes d'âge les plus vulnérables à la chaleur, vivent tous dans des zones où l'ICU est de 4 °C ou plus.
Nous connaissons la nature du problème et nous avons des preuves évidentes de la façon dont il affecte les villes et les communautés du monde entier. Que pouvons-nous donc faire ?
1. Cartographiez les risques liés à la chaleur dans votre ville
Au fil du temps, nous sentons tous que notre maison, notre ville ou notre village devient plus chaud et moins supportable pendant les saisons chaudes. Mais pour que les décideurs puissent agir, nous avons besoin d'une définition plus granulaire de la manière dont les différents quartiers et districts de la ville contribuent au problème. C'est là que notre service de cartographie de la chaleur urbaine devient essentiel.
Au Royaume-Uni, au cours des cinq prochaines années, au moins 1,5 million de logements supplémentaires seront construits, ce qui entraînera une vulnérabilité climatique, à moins que les politiques de planification et de construction ne soient modifiées".
Après la vague de chaleur de 2022 au Royaume-Uni, nous avons réalisé une analyse complète de la vulnérabilité de Londres aux effets de la chaleur pour le compte de la Greater London Authority et du maire de Londres.
Ce type d'analyse initiale de référence à l'échelle d'une ville est essentiel. Pour Londres, notre travail avait trois objectifs principaux. Premièrement, il s'agissait d'identifier les quartiers présentant une densité de types de biens immobiliers les plus vulnérables aux risques de chaleur ; deuxièmement, les quartiers dont les températures ambiantes avaient déjà augmenté en raison des effets de l'îlot de chaleur urbain ; et troisièmement, les zones résidentielles les plus touchées par les chaleurs extrêmes, compte tenu de la nature et des caractéristiques sous-jacentes de leur population.
La cartographie détaillée des risques liés à la chaleur qui résulte de notre analyse aide la GLA à concevoir des réponses politiques et à mieux se préparer à d'inévitables scénarios de chaleur extrême à l'avenir. Ce travail a pour but d'orienter les politiques, mais aussi d'aider tous les groupes et toutes les parties prenantes à travailler à partir d'une compréhension commune de la question, jusqu'au niveau le plus local.
The detailed mapping of heat risks that resulted from our analysis is helping the GLA to develop policy responses and better prepare for unavoidable future extreme heat scenarios. This work is intended to influence policy but also help all groups and constituents to work from a shared understanding of the issue, all the way down to the most local level.
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2. Élaborer une stratégie de refroidissement viable pour la résilience urbaine
Une fois l'analyse terminée, nous nous réunissons avec les autorités municipales, les responsables de la lutte contre la chaleur et d'autres organismes afin d'identifier les facteurs locaux à l'origine de l'augmentation de la chaleur. Ce travail est toujours motivé par des facteurs locaux et doit déboucher sur un programme d'interventions pratiques, rentables et opportunes.
Les données et la modélisation ne nous mènent qu'à un certain point. Il est important d'étayer l'analyse des données par l'expérience locale et les témoignages personnels, afin de comprendre le vécu de la population sur le terrain. Cela permet d'obtenir une image plus riche de l'impact ressenti par les communautés et d'envisager des solutions locales réalisables qui obtiendront le soutien de la population.
Une fois l'analyse et l'exploration terminées, nous pouvons formuler des conseils précieux à l'intention des parties prenantes, telles que les autorités locales, sur la manière dont elles peuvent donner la priorité aux mesures d'adaptation ou de modernisation. Ces mesures varient mais peuvent inclure l'utilisation d'infrastructures bleues/vertes, d'enveloppes de bâtiments écologiques, de toits froids et d'autres solutions passives. Les solutions de planification pour les nouveaux quartiers peuvent et doivent donner la priorité à la circulation de l'air entre les bâtiments, là encore sur la base d'une analyse minutieuse des conditions climatiques locales et des modèles historiques de développement urbain.
3. Utiliser la conception pour réduire les températures
La chaleur est un problème intrinsèquement diffus, qui doit être abordé de manière stratégique et coordonnée, tout en mettant en œuvre des solutions de conception et d'ingénierie à une échelle plus petite et plus localisée. Nous sommes souvent sollicités pour aider les propriétaires de bâtiments et de biens immobiliers à explorer les moyens de réduire l'impact de la température sur leurs bâtiments ou leurs biens. En collaboration avec les promoteurs et les propriétaires, nous étudions la combinaison la plus efficace d'interventions de conception pour les locataires et les utilisateurs, y compris des options telles que la protection solaire photovoltaïque, les façades ventilées, les solutions de vitrage ou les orientations alternatives des bâtiments.
Des analyses numériques puissantes pour le suivi de la chaleur
La capacité de l'intelligence artificielle et des modèles d'apprentissage automatique, qui ne cessent de progresser, à interroger de vastes ensembles de données et à fournir des informations est en train de remodeler la façon dont nous abordons le refroidissement urbain. Nous avons développé notre outil d'analyse et de cartographie de la chaleur, UHeat, pour identifier les données de température locales et les facteurs urbains pertinents qui alimentent et exacerbent le problème. UHeat utilise les dernières technologies d'apprentissage automatique de l'imagerie satellite pour identifier et marquer les structures et les matériaux, localiser les sources de chaleur et fournir des informations sur les solutions réalisables.
Investir et améliorer les infrastructures bleues et vertes
Certaines des idées les plus efficaces pour lutter contre le changement climatique proviennent de la nature elle-même. Ce que nous appelons aujourd'hui l'infrastructure bleue et verte signifie simplement que nous devons nous recentrer sur la manière dont nous conservons et encourageons les cours d'eau, les parcs et les autres espaces verts dans notre environnement urbanisé. De nombreuses villes ont découvert que la plantation d'arbres est un moyen rentable de faire baisser les températures et peut devenir une intervention précieuse dans le cadre d'un programme plus large de rafraîchissement urbain. L'eau a un autre effet puissant sur la réduction des températures et, grâce à une planification minutieuse et créative, des voies d'eau, des fontaines et d'autres plans d'eau peuvent être introduits dans le tissu urbain.
Les sources d'eau, la verdure et la nature peuvent faire baisser la température de votre ville :
4. Reconnaître que la chaleur urbaine est une question sociale vitale
Les températures extrêmes affectent la vie personnelle et les expériences communes de chacun. Il s'agit d'un problème social inhérent auquel les communautés sont confrontées de différentes manières. Pour les personnes suffisamment aisées pour faire fonctionner des climatiseurs, le problème est moins grave que pour les habitants des zones livrées à elles-mêmes face à la hausse des températures. En 2023-4, nous avons mené des recherches approfondies sur la façon dont ce problème met en évidence les inégalités à Los Angeles, et nous avons examiné comment les solutions devraient tenir compte de cet aspect à l'avenir.
Comme la pollution de l'air, la chaleur est un problème qui exige des solutions partagées et un traitement équitable lorsque nos villes répondent à cet aspect du défi du changement climatique. Ne traiter le problème que partiellement, au profit de certains groupes, ne serait pas à la hauteur de ce que nous devrions viser : un développement durable réussi et significatif. Pour les stratèges et les planificateurs, cela signifie qu'il faut veiller à ce que les plans d'action en matière de chaleur tiennent compte de la manière dont le problème affecte l'ensemble de la communauté - en termes de santé publique et d'implications sociales et économiques - et à ce que ces facteurs déterminent les solutions qui s'ensuivent.