Dans une étude révolutionnaire publiée aujourd'hui, des scientifiques du district de gestion de la qualité de l'air de la côte sud et de l'Université de Californie du Sud ont découvert que l'installation généralisée de certains matériaux de « toiture froide » dans la région pourrait légèrement augmenter les niveaux de pollution par l'ozone et les particules fines.

L'étude explique comment l'augmentation prévue des niveaux d'ozone peut être minimisée ou peut-être évitée en exigeant des normes de performance plus complètes pour les matériaux de toiture froide. Cependant, de petites augmentations des niveaux de particules fines (PM2,5) devraient se produire avec ou sans normes améliorées.

« Les toits frais présentent de nombreux avantages, notamment une réduction de la consommation d'énergie pour le refroidissement et l'atténuation des effets importants des vagues de chaleur sur la santé. » a dit Wayne Nastri, Directeur général du SCAQMD.

"Alors que l'avenir, l'utilisation généralisée de certains types de matériaux de toiture frais pourrait légèrement augmenter les niveaux de pollution de l'air, nous ne voulons en aucun cas décourager cette technologie. Cette étude montre ce qui doit être fait pour aider à refroidir nos villes et éviter l'augmentation des niveaux d'ozone comme conséquence imprévue."

L'étude, intitulé "Air Quality Implications of Widespread Adoption of Cool Roofs on Ozone and Particulate Matter in Southern California, " a été publié aujourd'hui dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .

L'article scientifique a été produit par une équipe de scientifiques du SCAQMD dirigée par Scott A. Epstein, Doctorat., en collaboration avec George Ban-Weiss, Doctorat., professeur de génie civil et environnemental à l'USC. Ils ont utilisé des modèles informatiques sophistiqués de météorologie et de qualité de l'air, des mesures des matériaux de toiture frais et des bases de données détaillées des toits de la région pour prédire les impacts sur la qualité de l'air de l'utilisation croissante de matériaux de toiture frais - généralement de couleur claire et hautement réfléchissante - qui devraient résulter des normes d'efficacité énergétique actuelles à l'échelle de l'État.

De nombreuses études scientifiques ont établi que le remplacement des toits et des matériaux de construction plus sombres par des matériaux hautement réfléchissants peut réduire les températures diurnes maximales et atténuer le soi-disant « effet d'îlot de chaleur urbain » où les villes peuvent être plusieurs degrés plus chaudes que les zones environnantes moins urbanisées.

Cependant, de nombreux matériaux de toiture froide réfléchissent plus de lumière ultraviolette (UV) que leurs homologues traditionnels, augmenter le potentiel de formation d'ozone. Les rayons UV alimentent la formation de smog sur leur chemin vers la Terre. Lorsque les toits froids renvoient les rayons UV dans l'atmosphère, ils créent un « double coup » de formation d'ozone.

Cette augmentation de l'ozone peut être évitée si une norme de toiture complète est adoptée pour empêcher l'augmentation de la réflectance UV globale des toitures fraîches nouvellement installées. Des matériaux de toiture froids sont disponibles aujourd'hui qui reflètent la même quantité ou même moins d'UV que les matériaux traditionnels, matériaux de toiture.

"Cette étude souligne l'importance de considérer comment les stratégies utilisées pour atténuer un problème environnemental peuvent avoir des co-bénéfices et/ou des conséquences imprévues sur d'autres systèmes environnementaux, " Ban-Weiss a déclaré. " Que la pollution de l'air s'améliore ou s'aggrave à cause des installations de toit frais dépend d'une multitude de facteurs chimiques et météorologiques concurrents.

"Étant donné que notre étude porte sur le bassin de Los Angeles, des recherches futures sont nécessaires pour étudier comment ces processus concurrents dictent les impacts de la pollution atmosphérique dans les villes de Californie et au-delà. »

Alors qu'une augmentation de la formation d'ozone peut être atténuée en changeant les matériaux de toiture froids, la faible augmentation prévue des niveaux de PM2,5 est due à des températures de surface globalement plus froides entraînant des brises de mer plus faibles et des couches d'inversion plus faibles, et se produira indépendamment de la réflectance UV des matériaux de toiture, selon l'étude.

L'étude a également noté que l'installation de matériaux de pavage froids pourrait avoir un impact encore plus important sur les niveaux d'ozone et de PM2,5, car la superficie pavée dans la région est nettement plus grande que la superficie totale de la toiture affectée par les normes d'efficacité énergétique de l'État.