En juillet, à Paris, la température de l’air affiche 32 °C. Pourtant, sur le toit plat d’un immeuble de bureaux recouvert de bitume sombre, des mesures dépassent facilement les 60 °C en plein après-midi. Sous ce même soleil, un toit traité en « cool roofing » plafonne plutôt autour de 35 à 40 °C. À l’intérieur, cela se traduit par plusieurs degrés de moins… et des climatiseurs qui tournent beaucoup moins fort.
Le cool roofing, c’est tout simplement l’idée de rendre les toits moins absorbants à la chaleur. Mais dans quelle mesure cette technique peut-elle vraiment aider à lutter contre le réchauffement climatique en ville ? Et est-ce une solution miracle ou un outil parmi d’autres ?
Un toit qui brûle sous le soleil : de quoi parle-t-on ?
La plupart des toitures de bâtiments existants en milieu urbain sont :
- soit sombres (bitume, tuiles foncées, ardoise, membrane noire) ;
- soit recouvertes d’éléments techniques (climatiseurs, gaines, gravillons) qui retiennent la chaleur.
Un matériau sombre absorbe jusqu’à 80 à 95 % du rayonnement solaire qu’il reçoit. Résultat : la surface chauffe fortement, puis ré-émet cette chaleur sous forme d’infrarouges, réchauffant l’air au-dessus du bâtiment et, par accumulation, le quartier.
Des campagnes de mesures en France (Cerema, 2021) montrent que la température de surface d’un toit sombre peut dépasser de 25 à 30 °C celle d’un toit clair situé à conditions équivalentes. C’est énorme à l’échelle d’un îlot urbain dense.
Le cool roofing désigne un ensemble de techniques visant à rendre le toit :
- plus réfléchissant (albédo élevé, c’est-à-dire forte capacité à renvoyer la lumière) ;
- plus émissif (capacité à rayonner la chaleur vers le ciel) ;
- et parfois plus isolé thermiquement.
Concrètement, cela passe par des peintures ou membranes claires à haute réflectance, des matériaux spécifiques « réfléchissants » ou des systèmes plus avancés (revêtements dits « cool roofs », parfois certifiés).
Îlots de chaleur urbains : pourquoi les toits comptent autant
Les îlots de chaleur urbains (ICU) désignent la différence de température entre une zone urbanisée et sa périphérie rurale. En été, cet écart dépasse fréquemment 5 °C, et peut atteindre 8 à 10 °C lors des canicules (Météo-France, 2019).
Les causes principales sont bien connues :
- abondance de surfaces sombres et minérales (bâtiments, voiries, parkings) ;
- manque de végétation, donc moins d’ombre et d’évapotranspiration ;
- rejets de chaleur des activités humaines (climatisation, trafic, industrie) ;
- morphologie urbaine qui piège l’air chaud.
Les toitures représentent une surface colossale. Dans une ville dense, elles peuvent couvrir 20 à 25 % du sol vu du ciel. Modifier la manière dont ces toits interagissent avec le rayonnement solaire n’est donc pas un détail, mais un levier majeur pour atténuer les ICU.
L’Agence internationale de l’énergie (AIE, 2018) estime qu’un déploiement massif de toitures réfléchissantes dans les grandes métropoles pourrait réduire localement la température de l’air de 1 à 2 °C en période de forte chaleur. Cette baisse peut sembler modeste, mais elle a un impact direct sur :
- la mortalité liée aux canicules ;
- la consommation de climatisation ;
- les pics de demande électrique.
Cool roofing : principe physique et performances mesurées
Deux paramètres sont essentiels pour comprendre le fonctionnement du cool roofing :
- La réflectance solaire (ou albédo) : part de l’énergie solaire renvoyée. Un toit noir a une réflectance d’environ 0,05 à 0,1 (5 à 10 % renvoyés), un toit blanc peut atteindre 0,7 à 0,9 (70 à 90 % renvoyés).
- L’émissivité thermique : capacité du matériau à rayonner sa chaleur vers l’extérieur. Une émissivité élevée permet au matériau de mieux se « décharger » en fin de journée.
Les systèmes de cool roofing combinent généralement :
- une couleur claire (souvent blanche ou très pâle) ;
- des pigments conçus pour réfléchir aussi une partie du rayonnement infrarouge proche (qui chauffe beaucoup) ;
- des liants et additifs qui améliorent la durabilité en extérieur (UV, pollution, pluie).
Les données disponibles sont assez cohérentes entre elles. Selon l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA, 2020) et plusieurs retours d’expérience européens :
- la température de surface d’un toit peut baisser de 20 à 40 °C en été après traitement réfléchissant ;
- la température intérieure, dans les derniers étages non climatisés, diminue souvent de 2 à 4 °C ;
- les besoins de climatisation peuvent être réduits de 15 à 30 % selon le climat et l’isolation existante.
À Marseille, un retour d’expérience (CSTB, 2022) sur un bâtiment tertiaire a montré :
- – 30 °C en température de surface du toit (passant de ~70 °C à ~40 °C) ;
- – 25 % de consommation d’électricité pour la climatisation en été ;
- un gain de confort appréciable dans les étages supérieurs, avec des températures intérieures plus stables lors des vagues de chaleur.
À l’échelle d’un immeuble, l’effet est donc très concret. Mais quel est l’impact à l’échelle d’un quartier ou d’une ville ?
Avantages énergétiques et climatiques : ce que disent les chiffres
Le cool roofing agit à plusieurs niveaux :
1. Réduction de la consommation de climatisation
En renvoyant une partie du rayonnement solaire, le toit laisse entrer moins de chaleur dans le bâtiment. On parle alors de « refroidissement passif ». Plusieurs études (notamment Santamouris, 2014) estiment les économies d’énergie annuelles pour la climatisation dans les climats méditerranéens et tempérés chauds à :
- 10 à 40 kWh/m² de toiture par an, selon l’isolation et l’usage du bâtiment ;
- un retour sur investissement de 3 à 8 ans dans des bâtiments fortement climatisés.
2. Baisse des émissions de CO₂ associées à l’électricité
En France, le contenu carbone moyen de l’électricité est relativement bas (environ 50 gCO₂/kWh en moyenne annuelle, RTE 2022), mais il augmente en période de pointe où davantage de centrales fossiles peuvent être mobilisées. Réduire la climatisation pendant les canicules aide donc à :
- limiter les émissions liées aux pointes estivales ;
- réduire le risque de tension sur le réseau électrique.
3. Réduction de l’îlot de chaleur urbain
À l’échelle d’un quartier, si une grande part des toits et des façades sont réfléchissants, la quantité de chaleur stockée dans le tissu urbain diminue. Des simulations numériques (Akbari et al., 2012) suggèrent qu’une augmentation de 0,1 de l’albédo moyen d’une ville peut réduire la température de l’air de 0,3 à 0,6 °C en période chaude.
Cette baisse, combinée à d’autres mesures (végétalisation, désimperméabilisation, ombrage), peut faire la différence entre une nuit « tropicale » étouffante et une nuit légèrement plus fraîche, déterminante pour la santé des personnes vulnérables.
4. Contribution indirecte au climat global
Il existe un débat scientifique sur la manière de comptabiliser l’effet global des surfaces réfléchissantes. Augmenter l’albédo renvoie davantage de rayonnement vers l’espace, ce qui a un effet radiatif refroidissant. Certaines équipes (par exemple Levinson et Akbari, 2010) ont tenté de traduire cet effet en « tonnes de CO₂ évitées équivalentes », mais ces évaluations restent incertaines et dépendent de nombreux paramètres (durée de vie des toits, latitude, nuages).
Ce que l’on peut dire avec confiance :
- le cool roofing aide d’abord à l’adaptation des villes au réchauffement (confort, santé, énergie) ;
- il apporte un bénéfice climatique global probable, mais difficile à chiffrer précisément ;
- il ne remplace en aucun cas la réduction des émissions de gaz à effet de serre à la source.
Limites, effets pervers possibles et idées reçues
Comme souvent en environnement, une solution simple en apparence soulève des questions légitimes. Quelques points d’attention reviennent souvent.
« Les toits blancs vont augmenter le chauffage en hiver »
C’est partiellement vrai, mais…
- En hiver, le soleil est plus bas, la durée du jour plus courte, et le rayonnement global beaucoup plus faible.
- Dans beaucoup de bâtiments existants, les pertes de chaleur passent surtout par les parois mal isolées, les fenêtres, les ponts thermiques, plus que par le toit seul.
- Les études (par exemple Levinson et al., 2009, pour différents climats) montrent que dans les régions tempérées à étés chauds, les économies de climatisation dépassent généralement les surcoûts éventuels de chauffage.
Dans les climats très froids à étés courts, l’intérêt du cool roofing est en revanche plus discutable. D’où l’importance de raisonner par zone climatique, pas avec une solution « copier-coller ».
« Un toit clair, c’est moche et salissant »
Le vieillissement esthétique est un vrai sujet : pollution atmosphérique, poussières, mousses peuvent ternir le revêtement. Or, la réflectance diminue avec le temps. Les fabricants annoncent souvent une réflectance initiale et une réflectance « âgée » (après 3 ans d’exposition type). Entre les deux, la performance peut baisser de 10 à 25 points.
Deux réponses possibles :
- choisir des produits conçus pour rester performants malgré le vieillissement (pigments stables, surfaces lavables) ;
- intégrer un entretien périodique (nettoyage, réapplication) dans la gestion du bâtiment.
Sur l’esthétique, on observe une diversification : certains revêtements restent clairs tout en adoptant des teintes beige, gris clair, terre cuite pâle, parfois plus acceptables visuellement que le blanc éclatant.
« Le cool roofing va suffire pour adapter les villes au réchauffement »
C’est une idée reçue dangereuse. Le cool roofing est un levier intéressant, mais il ne traite ni :
- le manque de végétation et d’ombre dans l’espace public ;
- la vulnérabilité des logements mal isolés ;
- les inégalités d’accès à la climatisation ou aux îlots de fraîcheur ;
- les émissions de CO₂ d’origine fossile.
Autrement dit, il agit sur un morceau du problème : la chaleur stockée dans les toits. Pour être efficace, il doit s’inscrire dans un ensemble plus large : rénovation énergétique, désimperméabilisation, arbres urbains, conception bioclimatique des bâtiments, etc.
« Les toits réfléchissants risquent de créer de l’éblouissement »
C’est un point parfois soulevé, notamment près des aéroports ou de bâtiments vitrés. En pratique, les revêtements de cool roofing sont conçus pour réfléchir surtout dans l’infrarouge et le proche infrarouge, peu visibles pour l’œil humain. L’éblouissement peut être limité en choisissant des finitions mates ou satinées plutôt que brillantes et en respectant les prescriptions locales (notes techniques d’urbanisme, recommandations architecturales).
Cadre réglementaire et initiatives en France et ailleurs
En France, le cool roofing n’est pas encore généralisé par la réglementation, mais plusieurs signaux apparaissent :
- La RE2020 (réglementation environnementale des bâtiments neufs) met l’accent sur le confort d’été et la limitation des surchauffes, ce qui favorise indirectement le recours à des toitures réfléchissantes.
- Des collectivités (Paris, Lyon, Montpellier, notamment) expérimentent ou encouragent le traitement réfléchissant de certaines toitures publiques (écoles, gymnases, bâtiments administratifs).
- Des aides locales peuvent exister dans le cadre de plans « Adaptation au changement climatique » ou « Plan climat-air-énergie territorial » (PCET), souvent couplées à des travaux d’isolation ou de végétalisation.
À l’international, la dynamique est plus avancée dans certaines régions très chaudes :
- Aux États-Unis, plusieurs villes (Los Angeles, New York) imposent ou encouragent des toits à haute réflectance sur les bâtiments neufs et lors de rénovations lourdes.
- En Inde, le programme « Cool Roofs » de la ville d’Hyderabad vise à couvrir des millions de m² de toitures d’ici 2030, en ciblant en priorité les logements informels très vulnérables aux vagues de chaleur.
- Dans certains pays méditerranéens, les toits blancs traditionnels (Cyclades, îles grecques, villages andalous) illustrent déjà, de manière empirique, l’intérêt des surfaces réfléchissantes.
Pour l’instant, la France en est plutôt au stade de l’expérimentation et de la montée en compétence des professionnels (maîtres d’ouvrage, architectes, entreprises de couverture). Les retours de terrain des prochaines années seront déterminants.
Comment passer au cool roofing : pistes pour citoyens, pros, collectivités
Selon que vous êtes locataire, propriétaire, gestionnaire de parc immobilier ou élu local, vos marges de manœuvre diffèrent, mais elles existent.
Pour les particuliers en logement collectif
- Vous ne pouvez pas repeindre le toit de l’immeuble seul, mais vous pouvez sensibiliser votre conseil syndical ou votre bailleur : demander si le cool roofing a été étudié lors des diagnostics énergétiques ou des travaux de toiture prévus.
- Lors d’un ravalement global, suggérez d’intégrer la question du confort d’été en toiture (réflectance, isolation, végétalisation partielle si faisable).
- Sur votre balcon ou terrasse privative, vous pouvez déjà limiter l’absorption de chaleur (sol clair, stores, voiles d’ombrage, végétation en pot). Ce n’est pas du cool roofing au sens strict, mais la logique est similaire.
Pour les propriétaires de maisons individuelles
- Si votre toiture doit être refaite, discutez avec l’artisan d’options plus réfléchissantes : tuiles plus claires, revêtements réfléchissants compatibles avec votre système d’étanchéité.
- Vérifiez que le choix est cohérent avec le PLU (plan local d’urbanisme) et les contraintes architecturales éventuelles (ABF, sites patrimoniaux).
- Ne sacrifiez pas l’isolation thermique : un toit clair sans isolation reste un mauvais toit. Cool roofing et isolation se complètent, ils ne se remplacent pas.
Pour les gestionnaires de bâtiments tertiaires, industriels, logistiques
- Les grandes toitures plates sont particulièrement adaptées. Un diagnostic technique peut comparer plusieurs scénarios (membrane classique, membrane réfléchissante, peinture cool roofing, toiture végétalisée ou combinée).
- Intégrez dans vos calculs : économies d’énergie, confort des occupants, réduction des pics de puissance électrique, maintenance, durabilité des matériaux.
- Sur les entrepôts non climatisés, le cool roofing peut significativement améliorer les conditions de travail en été, un point de plus en plus sensible dans le dialogue social.
Pour les collectivités
- Cartographier les toitures publiques (écoles, crèches, gymnases, Ehpad municipaux) les plus exposées aux canicules.
- Profiter de chaque réfection de toiture pour évaluer la solution la plus pertinente : cool roofing seul, végétalisation, combinaison des deux, ou autres dispositifs de rafraîchissement passif.
- Élaborer des lignes directrices locales : recommandations de réflectance minimale pour certains types de bâtiments, intégration du cool roofing dans les Plans climat et les stratégies Îlot de chaleur urbain.
- Informer les acteurs locaux (architectes, syndics, artisans) avec des cahiers de recommandations, des retours d’expérience chiffrés, des aides financières ciblées.
Ce qu’il faut retenir
Sur le cool roofing, on dispose déjà d’un socle de connaissances solide, mais tout n’est pas encore tranché.
Ce que l’on sait avec un bon niveau de confiance
- Les revêtements réfléchissants réduisent nettement la température de surface des toitures (– 20 à – 40 °C en été).
- Ils permettent de diminuer les températures intérieures dans les derniers étages non climatisés (souvent de 2 à 4 °C).
- Ils réduisent les besoins de climatisation dans les climats à étés chauds, avec des économies d’énergie parfois significatives.
- À l’échelle de la ville, ils contribuent à limiter les îlots de chaleur urbains, surtout s’ils sont combinés à la végétalisation et à une meilleure conception urbaine.
Ce qui reste incertain ou dépendant du contexte
- L’effet global sur le climat planétaire est difficile à quantifier précisément (effet radiatif, durée de vie des toits, usage réel des bâtiments).
- Le bilan chauffage/climatisation varie selon les zones climatiques, le niveau d’isolation et l’architecture du bâti.
- La durabilité réelle des performances de réflectance sur 10, 20 ou 30 ans, en conditions réelles, dépend des produits et des pratiques d’entretien.
Ce que chacun peut faire, à son niveau
- Intégrer la question du confort d’été et de la réflectance des toitures dans tout projet de rénovation ou de construction, au même titre que l’isolation et la performance énergétique globale.
- Pour les particuliers : se renseigner, poser la question à son syndic ou à son artisan, ne pas se limiter à la couleur historique par habitude.
- Pour les entreprises et collectivités : tester sur quelques bâtiments pilotes, mesurer les gains (température, énergie, confort), documenter et partager ces retours d’expérience.
- Rester lucide : le cool roofing est une pièce du puzzle, utile surtout en ville, mais il ne remplace ni la réduction des émissions de CO₂, ni la rénovation thermique ambitieuse, ni la végétalisation massive des espaces urbains.
Changer la couleur des toits ne suffira pas à sauver le climat. Mais dans des villes de plus en plus surchauffées, faire en sorte que ces surfaces immenses absorbent moins la chaleur est une mesure simple, relativement peu coûteuse, et déjà disponible. À condition de l’utiliser à bon escient, là où elle a le plus de sens, et en l’associant à d’autres leviers, le cool roofing peut devenir un allié discret mais efficace de l’adaptation urbaine au réchauffement en cours.