L'augmentation des températures dans les villes implique pour les municipalités de devoir lutter contre les îlots de chaleur. La brumisation pour espace public semble être une solution intéressante pour rafraîchir les zones urbaines. Cette technologie, basée sur la diffusion de fines gouttelettes d'eau, est un moyen efficace de réduire la température ambiante en consommant peu d'eau. L'intégrer dans l'architecture urbaine permet de créer des zones de fraîcheur agréables et d'améliorer le confort des citadins pendant les périodes de forte chaleur.
Qu'est-ce que la brumisation haute pression ?
La brumisation haute pression repose sur un principe simple : la pulvérisation d'eau sous forme de micro-gouttelettes. Ces minuscules particules d'eau, d'un diamètre inférieur à 10 microns, s'évaporent rapidement dans l'air, absorbent la chaleur environnante et abaissent la température. Ce processus, appelé refroidissement évaporatif, est particulièrement efficace dans les environnements chauds et secs.
Pour obtenir ces micro-gouttelettes, l'eau est propulsée à très haute pression (généralement entre 50 et 70 bars) à travers des buses prévues à cet effet. Cette pression élevée permet de fragmenter l'eau en particules si fines qu'elles restent en suspension dans l'air, créant un effet de brume rafraîchissante sans mouiller les surfaces ou les personnes.
L'efficacité de la brumisation haute pression dépend de la température ambiante, de l'humidité relative et de la vitesse du vent. Dans des conditions idéales, cette technique peut abaisser la température ressentie de 5 à 10°C, ce qui permet de mieux supporter la chaleur en été.
Comment fonctionne un système de brumisation urbaine ?
Un système de brumisation urbaine se compose de plusieurs éléments qui visent à assurer l'efficacité du dispositif, ainsi que la sécurité pour limiter l'apparition d'un îlot de chaleur urbain.
Les pompes à haute pression
Au cœur du système de brumisation se trouve la pompe à haute pression. Elle est conçue pour générer une pression constante et élevée, indispensable à la création de micro-gouttelettes. Les modèles utilisés en milieu urbain doivent être résistants, silencieux et capables de fonctionner de manière continue pendant de longues périodes. Les pompes haute pression doivent disposer d'une pression de service comprise entre 50 et 70 bars, d'un débit adapté à la taille de l'installation (généralement de 1 à 10 litres par minute), d'un moteur électrique à faible consommation énergétique et d'un système de protection contre la surchauffe et le fonctionnement à sec.
Les buses de brumisation
Les buses de brumisation déterminent la qualité et l'efficacité de la brume produite. Leur conception permet de transformer l'eau sous pression en un nuage de micro-gouttelettes uniformes. Les buses modernes sont généralement fabriquées en acier inoxydable ou en céramique pour résister à l'usure et à la corrosion. Leur durabilité repose sur la taille de l'orifice de sortie (diamètre inférieur à 0,3 mm), le système anti-goutte pour éviter les fuites lorsque le système est arrêté et le mécanisme d'auto-nettoyage pour éviter toute obstruction.
Les systèmes de filtration et de traitement de l'eau
Pour garantir la sécurité et la durabilité du système de brumisation, l'eau utilisée doit être filtrée et traitée. Les systèmes de filtration éliminent les impuretés qui pourraient obstruer les buses ou compromettre la qualité de la brume. Le traitement de l'eau, quant à lui, prévient la prolifération de bactéries potentiellement dangereuses. Un système de traitement typique contient des filtres à sédiments pour éliminer les particules en suspension, un adoucisseur d'eau pour réduire les dépôts calcaires, ainsi qu'un système de désinfection UV ou par ozonation.
L'automatisation et le contrôle du système
L'efficacité d'un système de brumisation urbaine repose en grande partie sur son automatisation. Des capteurs mesurent en temps réel la température, l'humidité et la vitesse du vent, ce qui permet au système de s'ajuster automatiquement aux conditions ambiantes. Les logiciels de contrôle améliorent le fonctionnement du système, car ils permettent de s'assurer dune utilisation efficace de l'eau et de l'énergie.
Le rafraîchissement de l'air et la consommation d'eau
Le refroidissement évaporatif, principe sur lequel repose la brumisation haute pression, est particulièrement efficace en milieu urbain. Dans ces environnements souvent caractérisés par une forte présence de bâtiments et une faible végétation, l'évaporation rapide des micro-gouttelettes permet de créer des zones de fraîcheur localisées.
Contrairement à la climatisation traditionnelle, elle ne nécessite pas de confiner les espaces et consomme nettement moins d'énergie. De plus, elle n'émet pas de chaleur résiduelle, évitant ainsi d'aggraver l'effet d'îlot de chaleur.
La taille des gouttelettes influe sur l'efficacité du système de brumisation. Des gouttelettes trop grosses risquent de mouiller les surfaces et les personnes, tandis que des gouttelettes trop fines peuvent s'évaporer trop rapidement, limitant leur effet rafraîchissant.
Intégrer la brumisation haute pression en milieu urbain
La création de zones de fraîcheur dans les espaces publics nécessite d'avoir recours à la brumisation, en complément d'autres éléments d'aménagement urbain. Les concepteurs doivent tenir compte de l'efficacité thermique, de l'esthétique, de l'accessibilité et de la convivialité de ces espaces.
Pour concevoir des zones de fraîcheur efficaces, il est conseillé d'intégrer la brumisation à des éléments de mobilier urbain, de créer des parcours de fraîcheur reliant différents points d'intérêt de la ville, de combiner la brumisation avec des zones ombragées et végétalisées et de prévoir des espaces de repos équipés de systèmes de brumisation activables à la demande.
L'association de la brumisation haute pression avec les façades et toitures végétalisées ouvre de nouvelles perspectives pour le rafraîchissement urbain. Ces systèmes hybrides permettent de maximiser l'effet de refroidissement et d'apporter des bénéfices additionnels de la végétalisation urbaine. Cette démarche favorise l'augmentation de l'efficacité du refroidissement évaporatif, l'amélioration de la qualité de l'air et de la biodiversité urbaine, la réduction du ruissellement des eaux pluviales et la création d'un paysage urbain plus attractif et vivant.
La réglementation relative à la brumisation urbaine
La mise en place de systèmes de brumisation haute pression en milieu urbain est encadrée par diverses normes visant à garantir la sécurité sanitaire et l'efficacité des installations. Ces règles sont différentes selon les pays et les régions, mais certains principes généraux sont largement adoptés.
En France, l'utilisation de systèmes de brumisation dans les espaces publics est soumise à plusieurs réglementations :
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Le décret n° 2017-657 du 27 avril 2017 encadre la prévention des risques sanitaires liés aux systèmes collectifs de brumisation d'eau.
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L'Arrêté du 7 août 2017 précise les règles techniques et procédurales pour assurer la sécurité sanitaire des systèmes de brumisation, notamment en matière de conception, d'entretien et de surveillance.
Les systèmes doivent être alimentés par de l'eau destinée à la consommation humaine (EDCH), avec des dispositifs empêchant tout retour d'eau vers le réseau de distribution (ex. clapets anti-retour conformes à la norme NF EN 1717). En termes d'équipements, les dispositifs de brumisation haute pression doivent disposer d'une vanne pour la purge et la vidange des installations et de dispositifs de désinfection (ex. filtration ou rayons ultraviolets) pour éviter la prolifération bactérienne, notamment celle de Legionella.
En ce qui concerne l'entretien et la traçabilité, les exploitants doivent consigner toutes les opérations d'entretien, maintenance et surveillance dans un fichier sanitaire, les systèmes doivent être conçus pour limiter les conditions favorisant la dégradation de l'eau et le développement de germes pathogènes, et une surveillance régulière de la qualité de l'eau est obligatoire.