Les bâtiments couverts de plantes peuvent atténuer la chaleur – étude

Recouvrir les façades des bâtiments de plantes peut réduire les températures intérieures de plusieurs degrés en été et les augmenter de presque autant en hiver, selon une étude israélienne sur les murs verts qui serait la première du genre au monde.

Les données, présentées mercredi par des chercheurs de l’université Bar-Ilan, portent sur des « forêts verticales » d’arbustes et de plantes grimpantes cultivées dans des jardinières sur les balcons, ainsi que sur des « murs verts » plus denses, composés de plantes plus petites cultivées en terre dans des rangées de conteneurs.

Les résultats : les deux refroidissent les bâtiments d’environ 2° C, bien que les murs verts soient plus efficaces pour faire baisser le mercure. Et les deux sont aussi efficaces l’un que l’autre pour conserver la chaleur à l’intérieur.

En plus de purifier l’air, d’absorber le dioxyde de carbone et de fournir de la nourriture et un abri, les plantes permettent également de refroidir les températures par un processus connu sous le nom d’évapotranspiration, dans lequel elles libèrent de l’eau dans l’atmosphère en réponse à un air plus chaud et plus sec, de la même manière que les humains transpirent pour se rafraîchir. Les plantes placées sur ou à côté des murs peuvent également agir comme des isolants naturels, contribuant à maintenir un bâtiment frais ou chaud.

Aujourd’hui, les architectes et les urbanistes de nombreuses régions du monde utilisent la végétation sur les toits et les murs comme une solution naturelle aux îlots de chaleur urbains, un phénomène observé dans lequel les villes peuvent être plusieurs degrés plus chaudes que les zones environnantes en raison de la prédominance de la brique, du béton et de l’asphalte qui absorbent la chaleur, avec peu d’espaces verts.

L’extérieur couvert de plantes du bâtiment du Checkpoint à Tel Aviv. (Yoav Peled/Vertical Field)

En Israël, il y a relativement peu de bâtiments dotés de murs verts, l’exception étant le siège de la société Check Point Software Technologies à Tel Aviv, qui est couvert de plantes sur environ 2 500 mètres carrés.

L’étude, menée par le professeur Itamar Lensky et la doctorante Noa Zuckerman de l’université Bar-Ilan, a utilisé trois bâtiments identiques reliés par une base commune sur le campus de l’université, à l’extérieur de Tel Aviv.

Passerelle entre deux bâtiments du campus de l’université Bar-Ilan, près de Tel-Aviv, dont les façades ont été largement recouvertes par la végétation. (Noa Zuckerman)

Les façades de deux des bâtiments ont été recouvertes de plantes – l’un avec des murs verts et l’autre avec une forêt verticale – et les côtés du troisième bâtiment ont été laissés nus, à titre de contrôle. Une passerelle entre les deux bâtiments végétalisés a également été mesurée par rapport à une passerelle de contrôle entre deux façades nues. Au total, 800 mètres carrés de murs ont été « verdis ».

Pendant 18 mois, Zuckerman a utilisé des capteurs pour suivre les changements d’humidité et de température dans les bâtiments et dans les allées entre les structures. Ces capteurs ont mesuré les températures sur les murs eux-mêmes, et ont également recueilli des données sur les températures ressenties par les étudiants et les professeurs se promenant sur deux chemins extérieurs entre les trois bâtiments, ou circulant à l’intérieur.

D’après les résultats, présentés lors de la conférence annuelle sur la science et l’environnement organisée en ligne par la Société israélienne d’écologie et de sciences de l’environnement, les températures générales de l’air intérieur en été, les plus proches de la forêt verticale, étaient de 1,9°C plus fraîches que dans le bâtiment témoin, tandis que les zones les plus proches du mur vert étaient de 2,41°C plus fraîches que le témoin.

En hiver, les températures intérieures à proximité des murs verticaux et des murs verts étaient plus élevées que celles du témoin d’environ 2° C (3,6° F).

Façades de bâtiments nus servant de contrôle. (Noa Zuckerman)

À l’extérieur, à plusieurs mètres de la végétation, les températures estivales sur le chemin le plus proche du bâtiment témoin étaient d’environ 1°C (1,8°F) plus chaudes que sur le chemin entre les deux bâtiments recouverts de verdure. En hiver, le passage recouvert de verdure était plus chaud d’environ un degré.

Le refroidissement semblait être le plus fort les matins d’été, après que les plantes ont été irriguées et qu’elles ont rempli leur fonction optimale. Les capteurs d’humidité ont confirmé que les plantes refroidissaient d’autant plus les températures qu’il faisait chaud et sec.

Selon M. Lensky, qui étudie les sciences de l’atmosphère, refroidir un espace d’un seul degré Celsius pourrait permettre d’économiser environ cinq pour cent sur la facture d’électricité. Si les murs verts permettent de réaliser le plus d’économies et peuvent constituer une meilleure isolation, ils sont également plus coûteux à entretenir et peuvent nécessiter des équipements spéciaux, tels que des grues, pour les entretenir.

Des ouvriers installant un mur végétal à Sao Paulo, au Brésil, le 8 avril 2017. (Alfribeiro/iStock Getty Images)

Il a noté que son étude semblait être la première au monde à étudier pleinement l’effet des plantes vivantes sur la température. Les études précédentes utilisaient des modèles théoriques ou présentaient divers autres défauts, comme l’utilisation d’échantillons trop petits, une durée de vie trop courte, l’absence de contrôles appropriés ou un mauvais placement de la censure qui ne permettait pas de saisir « ce que l’homme de la rue ressentira », a-t-il affirmé.

Le projet de murs verts, qui a reçu un financement du ministère des sciences et est mené au sein du Centre pour les Villes Intelligentes de l’université Bar-Ilan, continue d’être entretenu et contrôlé, dans l’espoir qu’il donnera des résultats plus utiles.

Noa Zuckerman, doctorante de l’université Bar-Ilan. (Courtoisie)

Noa Zuckerman étudie l’utilisation de la technologie pour effectuer des relevés à distance, tandis que d’autres universitaires se penchent sur des aspects tels que les coûts, la capacité des murs verts à absorber le dioxyde de carbone – un gaz responsable du réchauffement climatique- et les effets des murs verts sur la santé publique.

Le projet s’inscrit dans le cadre d’un partenariat avec l’université chinoise de Nanjing, qui a créé un toit vert pour l’étudier dans son climat résolument plus humide et moite. Les résultats de ces recherches n’ont pas encore été rendus publics.

Le mois dernier, des chercheurs de Singapour, leader mondial en matière de murs et de toits verts, ont publié les résultats d’une étude suggérant que les murs verts réduisent le stress dans un environnement urbain.

Un angle de SkyVille, un projet de grande hauteur singapourien qui combine un hôtel, des bureaux et des parcs publics verticaux, présenté dans l’exposition du musée d’art de Tel Aviv,  » Solar Guerrilla « , qui s’est terminée en décembre 2019. (Avec l’aimable autorisation de Skyshot Pte Ltd.)

Des psychologues de l’Université technologique de Nanyang ont utilisé des casques de réalité virtuelle pour créer une rue bruyante avec certains bâtiments peints en vert et d’autres recouverts de plantes. Les participants portaient des électrocardiogrammes portables afin que les chercheurs puissent suivre les changements du rythme cardiaque qui indiquent le stress.

Les niveaux de stress étaient significativement plus élevés chez les personnes exposées uniquement aux bâtiments peints en vert, alors qu’ils sont restés stables chez celles qui ont vu les bâtiments couverts de plantes.