De nombreuses photos de vacances de la Méditerranée ou du Moyen-Orient montrent un paysage urbain de bâtiments de couleur claire avec des toits blancs. Ce sont des caractéristiques architecturales traditionnelles depuis des millénaires - et ces toits sont en fait des toits frais. Bien que les toits frais soient l'un des moyens les plus efficaces à réduire les températures intérieures en été, ils n'ont pas été encore largement adoptés dans l'architecture occidentale. Dans cet article, vous apprendrez comment les toits frais fonctionnent et comment leur efficacité énergétique est mesurée avec l'indice de réflectance solaire.
Comment fonctionnent les toits frais ?
Les toits frais ont la capacité de réfléchir la lumière du soleil et de repousser la chaleur grâce aux caractéristiques spéciales des matériaux qui les couvrent. Ce sont typiquement des toits blancs,
qui réduisent le phénomène de l'îlot de chaleur, minimisant l'impact thermique sur le microclimat et sur l'environnement local. Les toits frais modernes incluent des membranes et des revêtements thermoplastiques et liquides hautement réfléchissants qui offrent une gamme complète d'avantages sur une longue durée de vie.
L'illustration suivante représente le flux d'énergiede la lumière du soleil frappant un toit plat classique (à gauche) et un toit frais recouvert d'une membrane ou d'un revêtement blanc (à droite).
L'EFFICACITE DES TOITS FRAIS EST MESUREE A L'AIDE DE TROIS INDICATEURS PRINCIPAUX :
RÉFLEXION SOLAIRE (RS)
La capacité de la surface d'un matériau à refléter le rayonnement solaire visible et non visible (infrarouge et ultraviolet) est connue sous le nom de réflexion solaire ou albédo. La réflexion solaire varie de 0 pour les surfaces noires à 1 pour les surfaces blanches. Les surfaces blanches ont une réflectance solaire élevée et une faible absorption, tandis que les surfaces sombres ont une faible réflectance et une forte absorption.
ÉMISSIVITÉ THERMIQUE (Ɛ)
La capacité d'une surface d'émettre du rayonnementthermique dans la gamme infrarouge (chaleur) est connue sous le nom d'émission thermique. L’émissivité varie de 0 à 1, selon le type de matériau. Plus l'émissivité est élevée, plus la température de surface est basse. Les revêtements métalliques ont une faible quantité d'émission que les surfaces synthétiques
polymériques.
INDICE DE RÉFLECTANCE SOLAIRE (IRS)
L'indice de réflectance solaire (IRS) exprime la capacité d'un revêtement de toiture à refléter l'énergie solaire. Il est défini de telle sorte qu'une couleur noire standard (réflexion solaire de 0,05, émission de 0,90) a une valeur de 0, alors qu'une couleur blanche standard (réflectance de 0,80, émission de 0,90) a une valeur de 100. Plus la valeur IRS est élevée, plus le matériau est adapté pour être utilisé sur un toit frais.
Les valeurs IRS peuvent même dépasser 100. Les valeurs IRS sont calculées à l'aide des valeurs RS et Ɛ définies par la norme ASTM E1980 "Calculating Solar Reflectance Index of Horizontal and Low-SlopedOpaque Surfaces". Une norme européenne similaire a été publiée en 2017 : "EN 17190 Membranes souples pour l'étanchéité - Indice de Réflectance
Solaire."
Some Typical Cool Roof Colors and Initial SRI Values
Les avantages des toits frais et leur importance pour les communautés, l'environnement et les propriétaires de bâtiments sont reconnus par des systèmes de certification des bâtiments écologiques comme ‘Leadership in Energy and Environmental Design’ (LEED).
LEED est le système de certification des bâtiments verts le plus connu et le plus important au monde. Il fournit une vérification par une tierce partie qu'un bâtiment a été conçu et construit en utilisant des stratégies pour améliorer son développement durable.
LEED v4 est la dernière version. Il reconnaît plusieurs options pour des solutions de toiture dans de nouveaux bâtiments ou des projets de rénovation qui peuvent gagner des crédits LEED : les toitures écoénergétiques, la gestion des ruissellements d'eau et les énergies renouvelables sont autant de points importants à considérer.
L'utilisation d'un système de toit frais peut mériter le Crédit 5, Option 1 « Effet d'îlot thermique-Toiture » dans la catégorie Durabilité du site (SS) du protocole LEED v4.
ASSOCIATIONS INTERNATIONALES SUR LES TOITS FRAIS AVEC LA PARTICIPATION DE SIKA
Cool Roof Rating Council (CRRC) est une organisation à but non lucratif établie aux
États-Unis en 1998. Elle a développé un programme d’évaluation des produits
dans le cadre duquel les entreprises peuvent étiqueter les produits de toiture
avec des valeurs et propriétés radiologiques. La CRRC liste les valeurs de
propriété radiative mesurées dans son répertoire des produits notés. En savoir
plus : www.coolroofs.org
European Cool Roofs (ECRC) est la contrepartie européenne de la CRRC. Elle estactive depuis 2011. En savoir plus : www.coolroofcouncil.eu. Elle tient également un répertoire des produits notés.
Les produits Sika adaptés aux applications de toiture frais sont disponibles dans les bases de données de classement des produits du ‘Cool Roof Rating Council’ et du ‘Cool Roofs Européens’ accessibles au public.
Auteur
Heinz Meier
Ingénieur système
Toit solaire / Durabilité des toitures
Toiture du marché cible
Sika Services SA