Les orages d’été et la grêle

Carte de la grêle en Suisse pour le 21 juin 2021 (Source : Meteoradar GmbH, Daten: MeteoSchweiz)

Un seul orage de grêle peut toucher une vaste zone géographique et endommager de nombreux bâtiments en l’espace de quelques minutes, comme cela a été le cas pour les orages observés en juin 2021. En moyenne sur plusieurs années, près d’un tiers des dommages aux bâtiments est imputable à la grêle. Toit, façade et installations de toit telles que les antennes et les panneaux solaires : tous les éléments de construction de l’enveloppe extérieure sont particulièrement exposés. Les orages accompagnés de grêle sont surtout fréquents entre mai et octobre, mais il n’est possible de prévoir qu’à la dernière minute exactement quand et où la grêle va tomber. Ne pas attendre que l’orage éclate pour agir, c’est ce qu’il y a de mieux à faire : les mesures de protection préventives offrent alors la solution idéale.

Formation de la grêle : les explications de Thomas Bucheli

Pour que la grêle se forme, il faut de l’air chaud et humide dans les couches d’air inférieures et de l’air relativement froid en altitude. De telles conditions sont le plus souvent réunies pendant les mois d’été. Une « stratification instable » de la colonne d’air entraîne de forts courants ascendants et la formation de nuages d’orages de grande extension verticale (cumulonimbus). Les forts courants ascendants empêchent les flocons de neige agglomérés et les petites particules gelées provenant des couches de nuages supérieures glacées de descendre naturellement, de fondre dans les couches plus chaudes puis de tomber au sol sous forme de gouttes de pluie. Au lieu de cela, les particules de glace qui tombent sont catapultées plusieurs fois par le fort courant ascendant vers les zones nuageuses supérieures, plus froides. Pendant ces va-et-vient ascendants et descendants répétés, de nouvelles gouttes se fixent sur la particule de glace et gèlent autour du grêlon tant qu’il se trouve au-dessus de l’altitude de la limite du zéro degré ; le grêlon devient donc, couche après couche, de plus en plus gros. Lorsque les grêlons sont trop lourds pour le courant ascendant ou qu’ils atteignent une zone de courants descendants, ils tombent à toute puissance au sol – ou, justement, sur le toit d’une maison. De forts vents à environ 8000 mètres d’altitude, une grande proportion de gouttes d’eau dans les nuages ou encore des orages de longue durée : ce sont là autant d’éléments qui favorisent la formation de grêlons. Les changements de direction du vent de plus en plus haut dans l’atmosphère ou le passage d’air plus chaud juste sous la base des nuages favorisent quant à eux la formation de grêlons de grande taille. Le défi en termes de prévisions réside dans le fait que ces conditions ne sont pratiquement jamais remplies de manière égale, et que les facteurs topographiques locaux influencent également le risque de grêle et l’amplifient ou le restreignent. (Source : SRF/RTS)

 

Thomas Bucheli au studio de Radio Télévision Suisse RTS / SRF Météo

Quand la grêle tombe sur un bâtiment

Un grêlon de 3 cm tombe à près de 90 km/h au sol, un grêlon de 4 cm à environ 100 km/h. L’énergie augmente au carré de la vitesse : en conséquence, des grêlons un peu plus gros suffisent à provoquer des impacts beaucoup plus violents et causent, de ce fait, davantage de dommages plus sévères. Un orage étant en règle générale accompagné de rafales de vent tempétueux, la grêle frappe les façades en oblique. Sur certains matériaux, la grêle crée des bosses, des déformations ou des dommages à la surface. Il n’est pas rare de constater des dommages notamment aux stores, aux façades avec isolation extérieure ainsi que sur les éléments plastiques comme les coupoles d’éclairage, les couvertures de piscine ou les lés d’étanchéité exposés aux intempéries et les tôles fines. Dans le pire des cas, des dommages fonctionnels comme des fissures peuvent survenir. Si l’enveloppe du bâtiment perd son étanchéité, d’importants dommages subséquents peuvent être causés par l’eau qui s’infiltre. Les dommages dus à la grêle sont par ailleurs toujours source de contrariétés pour les sinistrés : en règle générale, un incident de grêle touche en effet simultanément de nombreux bâtiments, ce qui retarde la réparation ou le remplacement des stores endommagés. La saison de la grêle coïncide en outre avec les chaleurs estivales, période pendant laquelle les espaces intérieurs exposés ne sont quasiment pas utilisables sans ombre.

Protection grêle : une question à aborder dès la planification

Tout comme pour la protection contre d’autres dangers naturels comme les crues, la règle suivante s’applique en matière de protection contre la grêle : plus tôt les dangers naturels sont inclus dans le processus de planification, plus il est facile de trouver des solutions efficaces et peu coûteuses. Cette règle est également valable pour les transformations et les rénovations. Dans le cadre de la protection contre la grêle, deux concepts fondamentaux doivent être pris en compte : d’une part, l’utilisation de matériaux robustes et de produits testés contre la grêle pour tous les éléments exposés de l’enveloppe du bâtiment et, d’autre part, la protection des lamelles de stores, particulièrement vulnérables. La protection contre la grêle est souvent mise en œuvre en synergie avec d’autres travaux de rénovation de la maison. Par exemple, si lors de rénovations, les coupoles d’éclairage en plastique doivent être protégées, des grilles ou des filets de protection représentent une alternative intéressante à la pose de coupoles d’éclairage en verre qui seraient plus résistantes.

Risque élevé de grêle généralisé

Afin de prendre des mesures de protection ciblées, un aperçu précis des dangers potentiels sur le site est nécessaire. C’est là que le check-up des dangers naturels entre en jeu : après saisie de l’emplacement, le check-up affiche tous les dangers naturels locaux et fournit des recommandations adaptées à la situation en matière de protection du bâtiment. Ce check-up des dangers naturels se base sur la carte des risques grêle publiée en mai 2021 par MétéoSuisse. Ces nouvelles bases scientifiques du projet de recherche « Climatologie de la grêle en Suisse » montrent que dans un horizon de 20 à 50 ans, il faut s’attendre à connaître de manière généralisée au moins une averse de grêle avec des grêlons d’un diamètre de 3 cm ou plus. Cette valeur correspond plus ou moins à la durée de vie minimale que devraient avoir de nombreux éléments de construction de l’enveloppe du bâtiment. Une résistance à la grêle plus élevée représente donc également un critère de décision important en termes d’amortissement des travaux de construction. Par ailleurs, on estime désormais que pour une période de retour de 50 ans, des grêlons de 4 à 5 cm doivent également être attendus en de nombreux endroits, p. ex. dans le nord-ouest de la Suisse au pied du Jura, dans certaines parties du Plateau, dans les Préalpes sur le versant nord des Alpes ainsi que dans le sud du Tessin. Dans les zones alpines dans le sud du Valais et dans les Grisons, le risque de grêle est plus faible et les grêlons attendus sont plus petits

Objectif de protection contre la grêle sur la base de la norme SIA 261/1

Pour les nouveaux bâtiments, la norme SIA 261/1 définit une périodicité de 50 ans comme objectif de protection contre la grêle ; celle-ci est réduite selon l’affectation du bâtiment et sa fonction. Pour les bâtiments résidentiels et commerciaux standard, cela signifie que dans la plupart des régions de Suisse, l’ensemble de l’enveloppe du bâtiment doit au moins pouvoir résister sans dommages à des grêlons de 3 cm de diamètre.  Pour certains sites et pour les bâtiments des classes d’ouvrage CO II (p. ex. bâtiments scolaires) et III (p. ex. hôpitaux pour soins aigus), des exigences plus élevées s’appliquent. La définition des objectifs de protection s’appuie sur des réflexions liées aux risques, raison pour laquelle il est recommandé, par exemple pour une installation solaire coûteuse située dans une zone présentant un risque de grêle, d’opter pour une protection contre la grêle plus importante – ceci d’autant plus lorsqu’il existe des produits de construction équivalents et peu coûteux qui offrent une résistance à la grêle plus élevée.

Le répertoire grêle : une référence pour les éléments de construction résistants à la grêle

Les nouvelles cartes des aléas confirment la recommandation générale de nombreux experts en dangers naturels qui préconisent de protéger les bâtiments contre des grêlons de 3 cm au moins. Cet objectif de protection minimal peut être mis en œuvre sans coûts supplémentaires significatifs. Outre les matériaux reconnus sans aucun doute comme résistants à la grêle, tels le béton ou du verre suffisamment robuste (>= 4 mm), il existe, pour l’ensemble des éléments constituant l’enveloppe du bâtiment, une multitude de produits testés. L’outil gratuit de planification en ligne www.repertoiregrele.ch sert d’aide pour le choix des produits. Les éléments de construction y sont classés en cinq catégories de résistance à la grêle : RG 1 à RG 5. Les chiffres correspondent au diamètre maximal en centimètres du grêlon auquel un élément de construction est capable de résister. Plus le chiffre est élevé, plus le matériau est résistant. Les produits inscrits au répertoire grêle sont testés sur la base de conditions d’essai uniformes dans six instituts d’essai en Suisse, en Autriche et en Allemagne. La validité des certificats est continuellement vérifiée.

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Un signal d’alerte grêle pour des stores intelligents

Les stores à lamelles représentent près d’un tiers des dommages dus à la grêle. Mais contrairement au reste de l’enveloppe du bâtiment, ces éléments de construction mobiles disposent d’un avantage déterminant : dès lors qu’on les remonte, le risque de dommages devient quasiment nul. Aujourd’hui, les fenêtres et cadres de fenêtres situés sous ces éléments sont peu vulnérables aux averses de grêle. En collaboration avec SRF Meteo et NetIT Services, les établissements cantonaux d’assurances fournissent le signal d’alerte gratuit « Protection grêle – tout simplement automatique », grâce auquel tous les stores d’un bâtiment peuvent être protégés automatiquement contre la grêle. Le dispositif de commande du bâtiment peut accéder en continu, via une interface, aux prévisions de grêle pour l’emplacement du bâtiment et peut remonter les stores à temps en cas de risque de grêle. Les prévisions de grêle sont recalculées toutes les 5 minutes sur la base de différents paramètres tels que les données radar, l’activité et les caractéristiques des éclairs, les vents d’altitude ainsi que différents modèles de prévisions. Les alertes grêle sont différenciées sur une grille d’un kilomètre carré et sont donc très précises localement. Dès que la probabilité de grêle à l’emplacement du bâtiment descend en dessous d’une valeur seuil, tous les stores sont remis dans leur position initiale. C’est ainsi que fonctionne aujourd’hui une protection des bâtiments moderne, basée sur la technologie intelligente.

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