Toitures végétalisées : leurs atouts nature

Les toitures végétalisées répondent à des enjeux environnementaux de taille, comme le retour ou le maintien de la biodiversité, la gestion des eaux de pluie, la limitation des îlots de chaleur, ou encore l’isolation acoustique et thermique, sans oublier leur fonction première de protection de l’étanchéité.

 

Photo : David Romero-Uzeda

 

 

Végétaliser les toits : depuis une bonne quarantaine d’années, l’idée fait son chemin en Europe de l’Ouest. Même si elle n’est pas très nouvelle, comme le prouvent de nombreux exemples, des jardins suspendus de Babylone à l’architecture militaire de Vauban, en passant par les maisons traditionnelles en Scandinavie, Mongolie, Turquie ou Arménie. La nouveauté réside en revanche dans la façon de procéder. Les solutions techniques actuellement utilisées sont nées dans les années 1970, avec le développement de membranes d’étanchéité légères résistant à la pénétration racinaire et aux mélanges terreux allégés, dits substrats. Durant la décennie suivante, l’Allemagne a commencé à recouvrir les toits-terrasses avec des systèmes de végétalisations dites extensives. Subventionnées par les « Länder » (régions) et plébiscitées en raison d’une conscience écologique déjà bien ancrée chez nos voisins, elles ont connu un grand succès. Dans les années 1990, 15 % des toits-terrasses construits en Allemagne étaient végétalisés avec un système extensif*. Alors que la France en était aux balbutiements.

PROTÉGER L’ÉTANCHÉITÉ

À partir des années 2000 et de la mise en place des démarches de type Haute Qualité Environnementale (HQE), les toitures végétalisées ont véritablement pris leur essor. Les premières mises en œuvre ne visaient toutefois pas forcément une dimension environnementale : « Elles étaient la solution qualitative et esthétique pour protéger le système d’étanchéité », explique Aurélie Dévant, responsable développement marketing et commercial SOPRANATURE®. « Les concepteurs ont créé une technique végétalisée efficace nécessitant simplement un entretien léger ». Aujourd’hui, cette fonction de protection, même si elle est moins mise en avant, est toujours d’actualité et elle n’est pas anecdotique : « C’est un enjeu économique pour le maître d’ouvrage, car elle double la durée de vie de l’étanchéité qui en est recouverte », poursuit Aurélie Dévant. Pour atteindre 30 à 50 ans, selon l’ADIVET*. Cette propriété, elle la doit à sa capacité à limiter les effets dégradants du rayonnement solaire, des ultraviolets (UV), du climat et des intempéries sur la membrane : « Une étanchéité sur toiture-terrasse subit des variations de température saisonnière et journalière parfois très importantes. En été, les écarts peuvent être de l’ordre de 40°C en une journée. Protégée par un substrat de 8, 10 ou 15 cm, l’impact de ces écarts sera moindre », précise Aurélie Dévant. À une condition : « Elle doit être posée sur une étanchéité parfaitement réalisée par des professionnels, neuve ou rénovée et anti-racines, car la fonction de la végétalisation n’est pas de stopper des fuites ».

RÈGLES PROFESSIONNELLES

La mise en œuvre est aujourd’hui définie par les « Règles Professionnelles pour la conception et la réalisation des terrasses et toitures végétalisées » (ADIVET, édition n°3, mai 2018). Elles définissent les différentes familles de végétalisation et les dispositions constructives y afférent : extensive (culture légère de faible épaisseur), semi-intensive (complexe léger d’épaisseur moyenne), intensive (toiture-jardin en forte épaisseur).Bien sûr, la structure porteuse sera à dimensionner en fonction du choix de l’une de ces trois solutions. Plus la part du substrat est conséquente, plus le support devra être dimensionné pour résister à un poids important. L’ADIVET constate, depuis une dizaine d’années, un renouveau des produits avec, à qualité égale, un allègement des substrats. Cette évolution autorise le développement de systèmes d’agriculture urbaine en toiture.

Autre point crucial, ladite mise en œuvre doit être l’affaire d’entreprises qualifiées : « Dans le respect des Règles Professionnelles, émises par l’ADIVET, la toiture végétalisée aussi appelée étanchéité végétalisée est attribuée au lot Étanchéité. Ainsi la végétalisation est mise en place dans le respect du système d’étanchéité. En effet, les poseurs étancheurs et leurs partenaires veilleront à ce que toutes les qualités des systèmes soient au rendez-vous », insiste Aurélie Dévant. Après installation et tout au long des années, pour assurer la pérennité esthétique, végétale et fonctionnelle, l’entretien (voire l’arrosage par irrigation) doit impérativement être réalisé et suivi annuellement.

 

Photo : Adobestock

 

ISOLATION PHONIQUE ET THERMIQUE : PAS SEULEMENT

Sur le plan du confort pour les occupants et des économies d’énergie, les atouts de ces toitures sont désormais bien connus : isolation phonique (un substrat de 12 cm d’épaisseur peut réduire les bruits aériens de près de 40dB*), impact important sur le confort thermique et économies d’énergie en raison du renforcement de l’inertie thermique de la construction. En été, la végétalisation réduit fortement les besoins de climatisation en protégeant des surchauffes – de 70 à 90 % d’énergie transmise en moins par rapport à une toiture nue*. Une membrane de toiture exposée au soleil peut atteindre une température de surface de 65 °C, alors que la même membrane recouverte de végétaux demeure à une température de 15 à 20°C*. « Ainsi, explique Aurélie Dévant, les toitures végétalisées améliorent le confort intérieur d’un bâtiment de 2 à 3°C en été, puisque le phénomène d’échauffement de la structure diminue ». En hiver, l’impact est réel sur les consommations de chauffage, même s’il est moindre par rapport à celui sur la climatisation. Depuis les années 1980/90, se sont ajoutés aux enjeux techniques et de confort ceux liés à l’environnement : « Les trois principaux, précise Aurélie Dévant, sont la participation à la gestion des eaux de pluie, notamment en milieu urbain extrêmement minéralisé donc imperméabilisé ; le rafraîchissement urbain, donc la qualité de vie en ville ; la biodiversité. Les toitures végétalisées assurent la continuité de trames vertes en ville utiles au développement et à la préservation de la biodiversité. Ce triptyque environnemental émerge depuis trois ou quatre ans ».

JARDINS PARTAGÉS

Aujourd’hui, les maîtres d’ouvrage peuvent ne plus se contenter de mettre en œuvre un simple tapis végétal extensif ou semi-extensif. Ces derniers, très intéressants pour les bâtiments industriels et commerciaux soumis à la loi Biodiversité 2017, peuvent apporter plus en centre ville. Car actuellement, il ne s’agit plus simplement de végétaliser, on veut « biodiversifier », rafraîchir et surtout utiliser les espaces. C’est l’idée des jardins partagés ou des fermes urbaines sur les toits. Par exemple, des programmes importants à Paris et à Strasbourg, dédiés à l’agriculture urbaine en toiture pour la création de grandes fermes de plus de 8 000 m2 sont en cours d’étude. Ce type de végétalisation dite intensive n’est plus anecdotique : « C’est une vraie tendance, très utilisée sur le toit des immeubles de logements collectifs ou des écoles pour l’aspect pédagogique, aussi bien pour les adultes que pour les enfants. L’objectif est de sensibiliser au végétal, à la nature, à une alimentation plus saine, de recréer du lien social, etc. », déclare Aurélie Dévant.

Autre point tout aussi important pour le maître d’ouvrage, l’impact paysager de sa construction. Par exemple, de plus en plus d’architectes conçoivent des immeubles en escalier. Les bâtiments ainsi conçus offrent des vues en cascade sur les toitures. « Le fait qu’elles soient végétalisées apporte une valeur esthétique indéniable ». Et parfois cette valeur n’est pas qu’esthétique : « Les toitures végétalisée procurent une plus-value au bâtiment de l’ordre de 6 ou 7 % pour les logements. Pour le tertiaire, si la végétalisation est accessible, elle peut grimper jusqu’à 10 % », conclut Aurélie Dévant.

 

Chiffres clés

En 30 ans, SOPRANATURE® a posé 6 millions de mètres carrés de toitures végétalisées et réalisé 12 000 chantiers d’une surface de moins de 100 à 24 000 m².

 

Glossaire

Végétalisation extensive

Tapis végétal réalisé avec un substrat d’une épaisseur de 8 à 15 cm, contenant jusqu’à 70 % d’agrégats poreux et différentes espèces de plantes succulentes. Ce type de végétalisation demande un entretien léger.

Végétalisation semi-intensive

Toiture végétale légère caractérisée par une plus grande diversification de plantes : couvre-sols, plantes à fleurs ou à feuillages, petits arbustes ou grimpants comme vigne vierge ou chèvrefeuille. Plantation sur un substrat d’une épaisseur de 12 à 30 cm, composé de 50 % d’agrégats poreux.

Végétalisation intensive

Cela désigne la toiture-terrasse jardin. Cette solution, sur une épaisseur de 30 cm à plus d’1 m (plantation d’arbres), nécessite un entretien régulier, un arrosage automatique et une structure apte à supporter plusieurs tonnes par mètre carré.

 

Photo : Adobestock

 

TESTEZ VOS CONNAISSANCES SUR LES TOITURES VÉGÉTALISÉES

1
Végétalisées et potagères, les toitures-terrasses assurent une bonne gestion des eaux pluviales. Vrai.

C’est même l’un des principaux bénéfices sur le plan environnemental, et plus précisément la gestion des eaux pluviales par l’abattement des pluies. L’abattement correspond au volume d’eau qui sera retenu par le substrat et évapotranspiré par les plantes. En fonction du type de complexe, elles peuvent retenir 70 à 80% d’une pluie faible à moyenne en été.

2
L’arrosage est obligatoire. Vrai et faux selon le climat.

Faux dans le Nord de la France : le point d’eau en toiture est néanmoins obligatoire partout sur le territoire français pour la phase d’implantation de la végétation et les périodes de sécheresse. Vrai dans le Sud où un système d’irrigation, obligatoire, doit être intégré en toiture. Différentes solutions techniques voire complémentaires existent : prévoir un système de stockage des eaux de pluie afin de limiter l’utilisation des eaux du réseau, choisir une irrigation économe en eau (AQUATEX®). Nord ou Sud, il est aussi possible de compléter le système par des plaques structurées en nids d’abeilles sous la végétalisation (RÉTENTIO®). Ce dispositif induit un stockage supplémentaire sur l’étanchéité, permettant une alimentation hydrique de la végétation par stockage des eaux de pluie.

3
Avec la végétalisation en toiture, les îlots de chaleur peuvent être réduits. Vrai.

En milieu urbain, l’absence de végétalisation, la chaleur accumulée dans les masses thermiques (bitume béton) et celle dégagée par les véhicules ou les climatiseurs créent des îlots de chaleur. Les toitures végétalisées participent naturellement au rafraîchissement de ces îlots. Il est même possible, en recourant à des plantes à fort pouvoir évapotranspirant, d’augmenter ce rafraîchissement jusqu’à 2°C.

4
La biodiversité est favorisée par la végétalisation. Vrai.

À condition de prévoir une végétalisation qui s’inscrit dans une continuité écologique en utilisant des espèces variées adaptées au lieu du projet. En même temps que les fleurs et les plantes, s’installent des oiseaux, des insectes dont des pollinisateurs, etc. Il est aussi possible de faciliter la nidification, de ménager des abris, d’aider à l’implantation de la faune.
Source : ADIVET et SOPREMA Entreprises

 

3 QUESTIONS À LIONEL SINDT

RESPONSABLE TECHNIQUE SOPRANATURE®

 

Qu’est-ce que SOPRANATURE® ?

SOPRANATURE® est l’entité de végétalisation du bâtiment de SOPREMA. Nous sommes une équipe de spécialistes du végétal aux compétences variées : horticulture, agriculture, agronomie et paysage. Notre fil rouge, c’est le végétal : conception des différents systèmes de végétalisation innovants, sélection et production de plantes dans nos pépinières, accompagnement technique tout au long des projets et assistance technique de mise en œuvre.

On constate un intérêt pour l’Agriculture Urbaine en Toiture (AUT), pourquoi ?

En effet, les villes et collectivités s’intéressent de plus en plus à l’AUT. Depuis plusieurs années, Paris fait de nombreux appels à projet pour développer une production urbaine et locale proche des consommateurs citadins. Le contexte est favorable également au niveau national. Ramener de l’agriculture productive en ville est source de retour à la nature, de lien social et de qualité d’alimentation. L’agriculture urbaine, c’est tout cela… Naturellement, les professionnels redoublent de créativité pour répondre à ces projets, véritables défis techniques et sociétaux.

Que proposez-vous et quels sont les points de vigilance lorsqu’on se lance dans ce type de projet ?

SOPRANATURE® est un acteur du Slow Tech, c’est-à-dire que nous proposons des solutions traditionnelles de culture dans du substrat, par opposition au High-Tech comme l’hydroponie ou l’aquaponie. Dans un projet d’AUT, il faut être vigilant aux charges supplémentaires apportées par le système de culture et à la protection de l’étanchéité : les usages et sollicitations ne sont pas les mêmes que pour une toiture-terrasse végétalisée (TTV) traditionnelle. Concernant l’usage, deux aspects sont à prendre en compte : les accès à la toiture et la sécurité, liée aux chutes, avec des garde-corps adaptés à l’exploitation envisagée. Un point crucial car l’agriculture implique beaucoup de va-et-vient et de manutention, ce qu’il faut prévoir à l’avance ! Un projet d’AUT doit commencer par l’étude de la toiture, le public visé et la fréquence des accès requis. Puis commence l’étude technique du complexe d’isolation-étanchéité. Enfin, le complexe de culture est dimensionné et le mode d’exploitation étudié.

 

CULTIVA, UN POTAGER SUR LE TOIT

Photos : Adobestock

Spécifiquement dédié à la culture de fruits et légumes en toitures terrasses, Cultiva est un système de végétalisation intensive en conformité avec le DTU 43.1 et son annexe B qui posent le cadre de la toiture-terrasse jardin.

Le système est à géométrie variable et a pour vocation de totalement s’adapter à toute les situations des projets aussi bien en neuf qu’en rénovation. Ainsi, les mises en œuvre possibles sont :

  • en « pleine surface » : cette forme s’inspire le plus des systèmes traditionnels de végétalisations ;
  • en « plates-bandes intégrées » : les zones de culture se trouvent au niveau des espaces de circulations ;
  • ou en conteneurs, sacs, bacs, jardinières : ce mode de culture, sur substrat ou terre végétale, utilise des contenants souples ou rigides non solidaires du support.

Le procédé possède toutes les caractéristiques et fonctionnalités habituelles d’une végétalisation. À savoir, de bas en haut depuis l’isolation/étanchéité anti-racine : la protection mécanique de l’étanchéité, les couches de drainage et de filtration, et le substrat de culture.

La spécificité de Cultiva repose sur la protection mécanique de l’étanchéité et le substrat de culture spécifique Sopraflor P.

Concernant la protection de l’étanchéité, Cultiva intègre des panneaux de polystyrène extrudé de type XPS Protect Artic C (50 + 1 mm). Ils garantissent le maintien de l’intégrité de l’étanchéité contre la perforation ou l’indentation liée aux chocs subis par les outils utilisés par les usagers. L’isolant permet également d’augmenter la performance thermique du bâtiment.

Pour le support de culture, le substrat Sopraflor P, d’une masse volumique à CME de 1 500 kg/m3, est en moyenne 30 % plus léger que la terre végétale et a spécialement été développé pour les productions maraîchères, cultures très exigeantes. Il inclut un engrais organique et un amendement pour une production de qualité.

Cultiva est un procédé adapté à la grande majorité des typologies de toitures-terrasses : en pente simple de 0 à 5 % ; circulables au sens du DTU 43.1 ; en réfection au sens du DTU 43.5.

En plus du système, SOPRANATURE® propose un accompagnement qui comprend : l’identification détaillée du projet, la rédaction du cahier des charges avec le client, la conception du projet et des recommandations pour son exploitation, adaptée en fonction de l’usage de la toiture-terrasse.