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Les toitures végétalisées pour lutter contre les îlots de chaleur : conseils de mise en œuvre et avantages pour le bâtiment.

Aujourd’hui plus que jamais, la place du végétal dans les villes est primordiale et même décisive. La pollution grandissante de l’atmosphère assèche notre air et provoque toujours plus de maladies respiratoires chez la population. Toutes les activités humaines (chauffage, climatisation, industries, circulation automobile, éclairage, etc…) produisent une chaleur que les villes ne peuvent absorber. Au contraire, les villes rayonnent toute cette chaleur par leurs constructions en matériaux minéraux, artificiels,

effet de "dôme thermique"
effet de “dôme thermique”

etc… créant ainsi des îlots de chaleur urbains. En d’autres termes, cela engendre un effet de « dôme thermique » au-dessus des villes créant un microclimat urbain où les températures sont significativement plus élevées. Ce phénomène aggrave les épisodes de canicules et affecte la biodiversité : certaines espèces sont repoussées et laissent la place aux espèces plus résistantes à la chaleur. Il participe également à la mauvaise qualité de l’air et augmente la consommation d’énergie des bâtiments. Enfin, il faut savoir que ces îlots de chaleur ne sont ni une cause, ni une conséquence du réchauffement climatique, mais que les effets de l’un aggravent les conséquences de l’autre.

Pour lutter contre ces îlots de chaleur, le rôle du végétal est essentiel et incontournable. Il permet d’humidifier et rafraîchir l’air : il ne produit pas de rayonnement et bien au contraire, grâce à l’évapotranspiration des plantes. Ces derniers temps on a vu se développer des systèmes de toitures végétalisées à travers le monde. Même si l’action des végétaux en toiture n’est pas aussi efficace pour rafraîchir l’air que la végétalisation de pleine terre, cette solution reste tout de même performante à un niveau local et offre de nombreux avantages aux bâtiments sur lesquels elle est installée.

Quels sont les critères indispensables pour une toiture végétalisée de qualité ? Quels sont les bénéfices des toitures végétalisées pour le bâtiment ?

Quelques éléments clés pour une végétalisation de toiture réussie

Depuis très longtemps nous avons su végétaliser les toits pour différentes raisons : potagers, toitures jardins, toitures prairies… Aujourd’hui on a toujours pas définit ce qu’était une bonne ou mauvaise végétalisation de toiture, et cela donne lieu à de nombreuses dérives.

La première étape pour commencer un projet de toiture végétalisée est de s’assurer que le toit permet de recevoir ce type d’installation. En effet, il doit pouvoir supporter le poids de la végétalisation à saturation d’eau en prenant en compte toutes les autres charges auquel il est soumis (charge neige, charges techniques, gestion des pluies et orages). Une toiture mal entretenue ou trop vieille peu poser problème. Avec les systèmes actuels on ne peut pas végétaliser un toit possédant une trop forte pente.

La complexité réside dans le fait que le toit est un élément de conception architectural des villes. Chaque pays et chaque région possède son propre style de toit : à Paris les toits haussmanniens en zinc sont des toitures légères et glissantes.

Végétaliser une toiture ne produit aucun dommage sur l’étanchéité quand celle-ci est bien réalisée. Il existe beaucoup de membrane anti-racinaires soit parce qu’elles contiennent un produit désherbant ou bien qui parce qu’elles sont mécaniquement anti-racinaires (membranes liner, bac acier double peau, plaque ondulée en fibrociment, membrane goudron). A noter qu’une toiture végétalisée ne rentre pas dans le cadre de l’obligation de garantie décennale, elle appartient au cadre de la responsabilité civile d’entreprise.

L’élément clé d’une bonne végétalisation est le substrat. Il constitue la couche où les végétaux vont s’enraciner et se nourrir. Sa composition est principalement minérale pour pouvoir accueillir des plantes adaptées aux milieux arides et peu fertiles. Idéalement il s’agit d’un mélange de matériaux naturels granulométrie différente : sable, gravier, cailloux… auquel on ajoute 5 à 10% de matière organique. La composition du substrat doit varier en fonction des toits et ainsi faire pousser différents types de végétations pour s’inscrire dans une réelle démarche de biodiversité.

La hauteur de ce substrat doit être au minimum de 10 cm ! En-dessous de cette hauteur le sol se dessèche ou s’inonde rapidement, et seul les orpins et mousses très résistantes au stress hydrique parviennent à se développer, donnant une végétation insignifiante qui peine à coloniser l’espace. Une hauteur de 10 cm de substrat gère 70 à 80% de la pluviométrie

annuelle et jusqu’à 100% avec des systèmes additionnels : une réponse satisfaisante à l’imperméabilisation des sols en ville. Avec 10cm de substrat, une installation pèse environ 120kg/m², ce qui n’est pas très important pour une bonne toiture.

Toiture végétalisée
Toiture végétalisée

Le type de végétation varie en fonction des hauteurs de substrat, de l’ensoleillement, de la réverbération, de l’exposition au vent… Tous ces facteurs sont à prendre en compte quand on plante des végétaux sur un bâtiment, sachant qu’on ne peut pas associer n’importe quelles plantes ensemble. C’est pourquoi il faut travailler en collaboration avec des professionnels du paysage qui connaissent le comportement des plantes, et savent quels mélanges d’espèces sont possibles.

Il faut au minimum 10 espèces différentes pour que l’installation fonctionne bien. De plus, il ne faut pas perdre de vue que l’un des objectifs de cette végétalisation est de favoriser la biodiversité. Afin de favoriser le bon développement de plusieurs espèces de plantes, le substrat ne doit pas être linéaire mais doit comporter de petites buttes de 15 à 30cm de hauteur (en plus des 10cm de base), il s’agit de reproduire un milieu naturel. Même si le toit constitue un milieu extrême pour les plantes, il est possible d’y implanter certaines espèces en voie de disparition.

Il existe des plantations en micro-mottes ou tapis prévégétalisés si une végétalisation immédiate est nécessaire. Les micro-mottes se présentent alors dans des godets qu’il faut répartir en 5 unités par m², et qui doivent bien sûr être inférieur en hauteur à celle du substrat. Rien n’empêche de rajouter ensuite des espèces dans la composition.

Mauvaise végétalisation de toiture
Mauvaise végétalisation de toiture

En France, le travail sur les toitures végétalisées est souvent de mauvaise qualité : on ne parle que de « systèmes » et pas de plantes ni de substrat. Généralement les installations mises en place ne contiennent que 3 à 4cm de substrat et ne sont recouvertes que de Sedom. Le Sedom est une petite plante grasse dotée d’un grand pouvoir tapissant, agrolimitante en eau et qui ne nécessite pas une grande hauteur de substrat pour pousser. Ces toitures « crêpes » exclusivement recouverte de Sedom n’apportent pas de bénéfice et ne favorise en rien la biodiversité : ce n’est pas de la végétalisation.

Il faut également être vigilant sur les nouveaux systèmes, notamment les systèmes avec irrigation automatique. En plus de ne pas être écologiques, ils coûtent très cher.

Au niveau de l’entretien, lorsque l’on dispose d’une bonne végétalisation de toiture, seul 1 à 2 passages par an sont nécessaires pour enlever manuellement les pousses de plantes « indésirables » sur la toiture. Cet entretien est largement réalisable par les particuliers et ce sont les normes du travail en hauteur qui s’appliquent. Autrement, une bonne toiture végétalisées ne requiert pas d’intervention supplémentaire pendant les 100 à 200 années à venir. C’est aussi là que se trouve le problème du marché français, qui préfère installer des toitures avec 2cm de substrat et des plantes qu’il faut changer, qui demandent alors des interventions bien plus régulières…

Pour ce qui est de l’entretien des toitures non végétalisées, des produits anti-mousse et désherbants sont utilisés et partent directement dans l’eau pluviale par ruissellement. La dose de traitement de ces produits, toxiques pour l’homme et l’environnement, est d’environ 7 L/ha, ce qui revient pour Paris à 3000 L/an rejetés dans la Seine.

De multiples avantages pour le bâtiment

Lorsque l’on dispose d’une végétalisation de toiture bien faite, avec 10 cm de substrat au minimum, il existe alors de nombreux avantages :

  • Intégration au paysage et cadre de vie agréable.
  • Biodiversité favorisée.
  • Isolation thermique et phonique.
  • Régulation des pluies et orages (perméabilisation).
  • Assainissement de l’atmosphère : cette action bénéfique est localisée, elle ne s’étend presque pas autour de la zone végétalisée.
  • Durabilité allongée de la toiture.
  • Valeur foncière augmentée : le gain est de 10% au minimum, avoir un visuel végétal fait prendre de la valeur à un logement, à un quartier.
  • Suppression des îlots thermiques : un toit goudronné en été monte jusqu’à 80°C et un toit en zinc jusqu’à 110°C et rayonnent cette chaleur. Les plantes, quant à elles, captent les calories et rafraîchissent l’air. A Toronto au Canada, 10% de toiture végétalisée sur la ville, diminuerait la température ambiante en été de 2 à 3°C. Et 2 à 3 °C de gagnés dans le bâtiment se sont 10 à 20% d’économies d’énergie.

Une toiture végétalisée représente certes un investissement, mais qui est largement amorti par le bien-être et les économies d’énergie qu’elle procure. Des aides financières existent pour les particuliers en île de France et vont jusqu’à 45€/m². Pour les collectivités ces aides sont d’environ 20€/m².

Quelques exemples de réalisation

La REcyclerie à Paris, métro porte de Clignancourt :

L’ancienne gare Ornano de la petite couronne de Paris est devenue un lieu proposant diverses activités : restauration, loisirs, atelier manuel, ferme urbaine… qui accueille des végétaux sur sa toiture, et c’est très réussi ! Ce petit espace verdoyant procure une vue agréable à tous les immeubles aux alentours. Des plantes grimpantes ont été plantées pour petit à petit recouvrir le toit, guidées pas des morceaux de bois disposés sur les tuiles afin d’éviter que les plantes ne s’introduisent en-dessous.

Toiture de la REcyclerie
Toiture de la REcyclerie

La ville de Bale en Suisse :

Toiture à Bale
Toiture à Bale

C’est la ville la plus végétalisée au monde proportionnellement à sa superficie. Depuis plusieurs années, elle a élaboré une réglementation obligeant à ce que chaque nouvelle toiture plane soit végétalisée. En France, la loi est complexe et ce type de réglementation a du mal à se mettre en place, et les obligations sont souvent modulées en fonction de multiples situations. L’action des toitures végétalisées sur la ville de Bale a été mesurée et les résultats montrent qu’elle est bénéfique au niveau de la pollution atmosphérique et très efficace contre les îlots de chaleur.

L’état du marché en France reste stable depuis 2 ans : 2 millions sur 22 millions de m² de toitures sont étanchés par an, 1 million sont végétalisés. Les membranes goudron sont encore très présentes en France et nous ne sommes pas encore prêts à nous en débarrasser… Paris compte de nombreuses toitures gravillonnées où les gravillons pourraient être très facilement et rapidement remplacés par les végétaux. Beaucoup d’efforts sont encore à fournir et la bonne évolution ne se fera que par le partage et le développement des compétences.

 Pour aller plus loin:

Téléchargez le « Guide de recommandations : Pourquoi et comment accueillir la nature sur son toit » de la municipalité de Lausanne.

4 réponses

  1. Alain
    | Répondre

    Article très intéressant qui nous montre qu’on peut prendre exemple sur d’autres pays, ici la Suisse qui a su mettre les moyens pour une végétalisation des toits.

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