Cool Roof France

Dans cette peinture on retrouve certains éléments "classiques" d'une peinture comme du polymer ou du dioxyde de titane.
Pour le moment, il n'est pas possible de se passer de ce type d'ingrédients pour faire une peinture réflective performante.

Pour réduire les besoins en dioxyde de titane, la peinture de Cool Roof France incorpore de la poudre de coquille d'huitres, un ingrédient 100 % naturel. Le calcium vient agir comme agent réflectif.

L’incidence du soleil est moins importante en hiver du fait de sa position plus basse que le reste de l'année.

Sachant qu’un bâtiment dispose de 5 façades, les rayons du soleil agissent différemment durant cette saison, sur la thermie du bâtiment. La chaleur arrive plutôt par les fenêtres que par le toit.

Conséquence : les pertes de chaleur par le toit sont minimes en cette saison.

Sur la totalité de l'année, le bilan énergétique est très largement positif vu les économies de climatisation réalisées en été.

Oui la solution Cool Roof peut s’appliquer sur les murs et de façon plus générale sur des supports verticaux. Cette application est préconisée dans des cas particuliers où il est nécessaire de rafraîchir y compris l’hiver ou pour des constructions spécifiques (ex : containers).

Plusieurs interactions ont lieu lorsque le rayonnement du soleil frappe la toiture. Une partie du rayonnement est réfléchie. L’autre partie du rayonnement est absorbé par la toiture, ce rayonnement va ensuite être réémis :

• Vers l’intérieur du bâtiment
• Vers l’air environnant
• Vers l’atmosphère

Concrètement, dans le cas d’une toiture sombre standard i.e. membrane bitumineuse, la quasi-totalité du rayonnement solaire est absorbée et va chauffer à la fois l’atmosphère, l’air environnant et l’air à l’intérieur du bâtiment. Le toit lui-même s’échauffe : en été, on avoisine facilement les 60 °C-70 °C et on peut atteindre jusqu’à 80 °C.

Dans le cas d’une toiture avec Cool Roof, le rayonnement solaire est en grande majorité réfléchi et ne participe ainsi en rien au réchauffement. Le peu de chaleur absorbée est réémise sous forme d’infrarouge lointain. Les apports de chaleur, en particulier dans le bâtiment, sont donc minimes et le toit reste proche de la température ambiante. Pour une toiture en membrane bitumineuse à 70 °C, nous avons une température de surface comprise entre 30 et 35 °C avec Cool Roof.

Le rayonnement solaire est composé d’environ 5 % d’UV, 4 5% de lumière visible (les couleurs) et de 50 % de rayonnement infrarouge. Pour un effet cool roof optimal, il est donc nécessaire de réfléchir aussi bien la lumière visible que les rayons infrarouges. La couleur blanche ne donne donc d’information que sur la réflectance dans le domaine du visible.

Par ailleurs, pour atteindre une baisse appréciable de la température intérieure, il est nécessaire d’utiliser une solution durable. Une peinture blanche classique ne résistera pas aux intempéries, se dégradera rapidement sous les UV et s’encrassera fortement. C’est la raison pour laquelle la solution Cool Roof France est composée de deux produits complémentaires, le BaseCoat et le TopCoat, permettant d’atteindre des résultats bien supérieurs à ceux d’une peinture blanche classique. L’association de ces deux couches permet d’assurer une bonne adhérence, de hautes performances thermo-réflectives et de les conserver dans le temps grâce à des propriétés anti-encrassement et anti-UV.

Une analyse réalisée par Labocea, un laboratoire accrédité et reconnu d’analyse de la qualité des eaux, a démontré qu’aucun polluant organique provenant du cool roof ne se retrouve dans les eaux pluviales s’écoulant sur une toiture revêtue.

Deux effets principaux sont constatés : Effet #1 Réduction de la température de la surface du toit : Un panneau solaire perd 0,5 % de puissance par degré au-dessus de 25 °C. Le revêtement cool roof réduisant considérablement la température subie par le panneau, il permet d’augmenter jusqu’à +10 % la puissance générée par le panneau par rapport à un environnement “classique” (source : étude de l’université de Melbourne “Impact of CRP on PV Energy” Generation p231) Effet #2 Augmentation du rayonnement réfléchi (albedo) : Sur modules monofaces : un panneau solaire capte non seulement le rayonnement direct du soleil, mais aussi le rayonnement réfléchi (albedo) par les surfaces alentour (toits, sols, murs, etc.). Dans une étude de l’université d’Édimbourg sur le rendement de panneaux verticaux, il est estimé que si 25 % de la surface au sol était “peinte en blanc”, le gain de productivité des panneaux serait de +48 %. Sur modules bifaciaux : contrairement aux modules monofaces, ces nouveaux modules “bifaciaux” captent également le rayonnement réfléchi en sous-face du panneau. Ainsi, plus l’environnement et le support du panneau est réfléchissant, plus le rendement du panneau sera élevé. Augmentation jusqu’à 25 % du gain de bifacialité !

La solution cool roof n’est pas une solution d’étanchéité. En revanche, notre solution est imperméable à l’eau liquide. En effet, elle a été testé par un laboratoire externe selon la norme NF EN 1062-3 et a été classé W3 selon DTU 42.1, classe la plus étanche. De plus, la solution Cool Roof est perméable à la vapeur d’eau (testé selon la norme NF EN ISO 7783-18 et classé V2 selon DTU 42.1), ce qui est une propriété importante dans certaines applications pour éviter les problèmes d’humidité dans les bâtiments (propriété de perspirance des murs préservée).

Il existe plusieurs publications scientifiques à propos de la comparaison cool roof / green roof et sur la question de protection contre la chaleur, une étude très récente monte que le cool roof est plus que les green roofs (cf. : https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GL109634?mc_cid=3090b90abd&mc_eid=8cef0ad03a). Sachant que ces études se basent sur des technologies de cool roofing bien moins performantes que le revêtement Cool Roof France. Ensuite vient la question importante du ROI, car le toit végétalisé va coûter bien plus cher à installer, peut nécessiter une révision de charpente du fait de son poids, et suppose un entretien conséquent.

Remplacer une toiture traditionnelle par un système de toiture froide représente un investissement. Mais le prix initial s’avère rapidement compensé, à la fois par les économies d’énergie importantes mais aussi la réduction des besoins d’entretien.

Le TRI est donc très favorable et l’exemple du E.Leclerc de Quimper est éloquent

“Pack service” = application à 18 €/m² puis maintenance annuelle 2 €/m² pendant 10 ans avec :

• Toiture initiale : 7 000 m², bac acier sandwich bicouche bitumeux 1988
• Date de pose du revêtement élastomère Cool Roof France = juin 2015
• Investissement initial = 18€/m² = 126k€ pour 7 000 m² soit donc 13 k€/an d’amortissement sur la durée de vie du produit (10 ans)
• Économie de consommation annuelle observée est de 20 k€/an
• Économie liée au coût du kWh (en considérant une augmentation annuelle de 3 %)
• Économie liée au coût de maintenance du toit (1 k€/m²/an = 7 k€)
• Création d’un coût de maintenance (1,5 €/m²/an pour un contrat classique, 2 €/m² pour un contrat “pack service” indiqué ici par Cool Roof France qui garantit 100 % de l’efficacité du dispositif)

Outre le TRI, le revêtement Cool Roof France offre également une rentabilité très rapide avec un ROI de 3,5 ans en moyenne … Dépendant grandement bien entendu du prix de l’énergie.

Oui, il y en a ! Mais on ne va pas vous les faire bouffer au petit déjeuner !!

Tiens, pendant qu’on parle d’Arkema, faisons un petit saut dans le temps. À la fin des années 2020, et encore récemment en 2024, des organisations environnementales ont mis en avant les dangers des PFAS pour la santé humaine. Il se trouve que le topcoat produit par Arkema en contient (sachant que le terme PFAS s’applique à environ 10 000 substances différentes dont les caractéristiques sont très variées).

Le produit concerné dans la formule de coolroof est le topcoat, qui contient du Kynar, un produit fabriqué par Arkema et dont le rôle est d'augmenter la longévité de la peinture.

Nous avons voulu savoir quel était l’impact de ces produits.

En synthèse, ce que nous avons appris :

Déjà, pour le moment, le Kynar est la seule solution qui permette d’assurer une longévité à la peinture, et ainsi de rendre réellement possible le coolroofing. Il est présent dans les applications industrielles qui nécessitent une haute performance de durabilité telles que les batteries lithium-ion, les équipements de production de semi-conducteurs haute pureté, les coatings architecturaux durables.

Le Kynar, une fois appliqué sur le toit, ne s’écoule pas, même en cas d’intempérie, et ne termine pas dans la nature. Une étude a été faite sur les cours d’eau environnant une installation coolroof et aucune substance toxique n’a été détectée.

Le Kynar, fabriqué à l’aide de surfactants non-fluorés, non-persistants depuis 2008, répond aux critères discutés par l’OCDE caractérisant les “polymers of low concern”, avec un profil (éco)tox favorable. Ils ne sont par ailleurs ni biodisponibles ni mobiles.

Le Kynar n’est pas en contact avec des êtres humains ou des animaux puisqu’il reste “collé” dans le revêtement. Il n’y a donc aucun risque pour la santé humaine ou animale au niveau du revêtement sur le toit.

La problématique qui demeure est celle de la fin de vie. Lorsque le toit est démonté, si la peinture est incinérée, le Kynar va être intégralement détruit. En revanche, la problématique qui demeure d’après l’état actuel des connaissances est celle du cas où les déchets seraient enfouis. Dans ce cas, il est possible qu’une pollution ait lieu, car on ne maîtrise pas les conditions d’interaction entre les déchets enfouis et les sols. Or, Coolroof n’a pas la capacité à influer et encore moins à garantir la fin de vie des toits.

La problématique est donc identifiée, et Coolroof investit dans la recherche-développement (avec le recrutement d’une directrice technique dont c’est la mission principale) pour trouver une alternative qui garantira la même longévité mais avec un produit différent.

Dans les zones à fort ensoleillement, peindre des toits en blanc est une pratique courante pour remédier à l’absorption du rayonnement solaire. Mais les peintures conventionnelles résistent rarement au-delà de 5 ans : elles perdent leur “réflectivité” avec l’apparition de salissures et micro-champignons et l’intensité des rayons UV les dégradent en les rendant poreuses. D’un point de vue bilan environnemental, refaire régulièrement un revêtement dégradé annule les avantages de la réflectivité. Le revêtement de protection transparent à base de résine Kynar Aquatec® de Cool Roof France, permet de conserver la blancheur du revêtement quasi-intacte pendant plus de 20 ans avec très peu d’entretien. Cette surcouche agit comme un vernis : l’eau de pluie glisse et lave naturellement les salissures qui accrocheraient sur une peinture blanche traditionnelle. Des instrumentations de toits recouverts de notre base coat et protégés par un top coat à base de Kynar Aquatec® ont démontré que le coût énergétique global lié à la climatisation du bâtiment ainsi protégé peut être réduit de 15 à 30 % pendant 20 ans. A noter que le procédé cool roof a été reconnu par le GIEC comme l’une des solutions les plus rapides et les moins coûteuses pour atténuer le changement climatique. Les produits Cool Roof France ne contiennent aucun élément toxique et le laboratoire de la société travaille sur de nouveaux développements dont le remplacement de certains composants i.e. carbonate de calcium par des produits biosourcés comme des coquilles d’huître. Également, comme déjà évoqué, une FDES (Fiches de Données Environnementales et Sanitaires) Cool Roof France a été vérifiée et est disponible pour les produits Cool Roof France, FDES présentant des résultats d’ACV “Analyse du Cycle de Vie” (et autres informations sanitaires) nécessaires au calcul de la performance environnementale (Moins de 4kg CO₂eq/m²).

L’influence du rayonnement solaire sur la température du bâtiment diffère selon les saisons. En hiver, le soleil est plus bas qu’en été : la toiture sera donc moins exposée et la majorité de l’apport thermique sera dû aux murs et aux fenêtres (et ce, d’autant plus lorsque la toiture est plate). De plus, le rayonnement est moins intense en hiver (couverture nuageuse plus fréquente, rayonnement moins énergétique).

Des études externes, ainsi que nos retours d’expériences, montrent que l’influence du cool roof sur la consommation énergétique pour le chauffage en période hivernale existe dans une mesure négligeable et est largement compensée par son influence positive en été sur la consommation de la climatisation. Le bilan énergétique annuel est donc favorable à l’installation du cool roof.

Par ailleurs, il est possible de maximiser la fraîcheur tout au long de l’année en appliquant le cool roof sur les murs, par exemple dans le cas d’entrepôts ou de réfrigérateurs.

Les solutions de toits réfléchissants durables Cool Roof France sont développées à base de Kynar Aquatec d’Arkema et en partenariat Aximum, filiale du Groupe Colas. Elles sont inscrites dans le dispositif des CEE (Certificat d’Economie d’Energie) mis en place par le Ministère de la transition écologique et sont donc reconnues par les pouvoirs publics français comme véritable solution de performance et de pérennité en matière de réduction de consommation d’énergie. Être inscrite au dispositif CEE constitue, pour cette solution durable de cool roofing, une reconnaissance de la performance de la technologie et de l’efficacité énergétique de ces systèmes de revêtement de toiture. Elle offre ainsi un levier financier aux propriétaires et exploitants de bâtiments avec système de climatisation, à usage commercial ou de stockage, en France et à l’étranger pour inciter les projets d’efficacité énergétique. Chaque partenaire cité ci-dessus a ainsi apporté l’expertise de son domaine, à savoir : Cool Roof France a mis au point des techniques applicatives de haute qualité et durabilité. Aximum a amené son expertise technique au service de la formulation et son savoir-faire de fabricant de revêtements extérieurs à forte valeur ajoutée. Arkema fournit la résine Kynar Aquatec, une résine sans solvant qui permet de garantir la blancheur et la réflectivité des peintures.

Les équipes de Cool Roof France procèdent surtout par application mécanique (pulvérisation par pistolets airless), mais l’application peut également se faire manuellement (rouleau ou brosse). Pendant l’application, l’utilisation du bâtiment n’est pas impactée et l’activité des équipes peut continuer à se dérouler normalement.