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Toiture végétalisée (HU) : Différence entre versions

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L'[https://fr.wikipedia.org/wiki/Toiture_v%C3%A9g%C3%A9tale article de Wikipédia] indique que cette technique existe vraisemblablement depuis le Néolithique (12500 à 8000 av. J.-C.). A titre d'exemple, les toitures végétalisées ont été utilisées de façon très régulière dans les pays nordiques, au moins depuis le moyen-âge (''figure 9''), principalement pour leurs qualités isolantes.
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L'[https://fr.wikipedia.org/wiki/Toiture_v%C3%A9g%C3%A9tale article de Wikipédia] indique que cette technique existe vraisemblablement depuis le Néolithique (12500 à 8000 av. J.-C.) (''figure 9'').  
  
  
[[File:toiture_végétalisée_1_fifi.JPG|600px|center|thumb|<center>''<u>Figure 9</u> : En Scandinavie, les toitures végétalisées ont été utilisées au moins depuis les vikings et constituent l'un des éléments du paysage ; Crédit photo : Philippe Deligny.''</center>]]
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[[File:toiture_végétalisée_Hanging_Gardens_of_Babylon_wikipedia.jpg|600px|center|thumb|<center>''<u>Figure 9</u> : Les jardins suspendus de Babylone constituent l'exemple le plus connu de l'utilisation généralisée des toitures végétalisées ; <u>Source</u> : [https://fr.wikipedia.org/wiki/Jardins_suspendus_de_Babylone Article Wikipédia].''</center>]]
  
Malgré tout la solution est progressivement devenue marginale dans la plupart des villes. Ce n'est qu'au cours des années 1970, suite à de nombreuses expériences montrant les multiples intérêts bioclimatiques, écologiques, environnementaux et sanitaires des toitures végétalisées (voir par exemple Sabre et Bulteau, 2011) que cette solution a commencé à réapparaître et il a fallu attendre le début des années 2000 pour que le marché se développe réellement (''figure 10'').
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En Europe, les toitures végétalisées ont été utilisées de façon très régulière dans les pays nordiques, au moins depuis le moyen-âge (''figure 10''), principalement pour leurs qualités isolantes.
  
  
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Malgré tout la solution est progressivement devenue marginale dans la plupart des villes. Ce n'est qu'au cours des années 1970, suite à de nombreuses expériences montrant les multiples intérêts bioclimatiques, écologiques, environnementaux et sanitaires des toitures végétalisées (voir par exemple Sabre et Bulteau, 2011) que cette solution a commencé à réapparaître et il a fallu attendre le début des années 2000 pour que le marché se développe réellement (''figure 11'').
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Aujourd'hui, les toitures végétalisées constituent une solution mature, encouragée par les pouvoirs publics (voir par exemple la [https://www.legifrance.gouv.fr/loda/id/JORFTEXT000033016237 loi sur la biodiversité de 2016]), et connaît une progression de 16% par an. En 2021 1,6 million de m² ont été installés en France, principalement (à 95%) sur des bâtiments neufs (Adivet, 2021). Ce chiffre important doit être relativisé car la part de toitures et terrasses végétalisées ne représente encore que 8,5 % des surfaces étanchées neuves. La marge de progression reste donc très importante.  
 
Aujourd'hui, les toitures végétalisées constituent une solution mature, encouragée par les pouvoirs publics (voir par exemple la [https://www.legifrance.gouv.fr/loda/id/JORFTEXT000033016237 loi sur la biodiversité de 2016]), et connaît une progression de 16% par an. En 2021 1,6 million de m² ont été installés en France, principalement (à 95%) sur des bâtiments neufs (Adivet, 2021). Ce chiffre important doit être relativisé car la part de toitures et terrasses végétalisées ne représente encore que 8,5 % des surfaces étanchées neuves. La marge de progression reste donc très importante.  

Version du 2 juin 2023 à 16:17

Traduction anglaise : Vegetated roof

mot en chantier

Dernière mise à jour : 02/06/2023

Toiture couverte d’un substrat support de végétation permettant le stockage temporaire d'une partie des eaux de pluie précipitée et sa restitution au moins en partie par évapotranspiration ; on parle également de toiture verte ou de toiture végétale.


Figure 1 : Exemple de toiture stockante en partie végétalisée ; Source : GRAIE.

Sommaire

Généralités

Principes et variantes

Tout substrat est constitué de 3 éléments :

  • des grains de matière constituant le substrat proprement dit, plus les racines des plantes ;
  • de l'eau ;
  • de l'air.

L'eau et l'air se partage les espaces libres (porosité) du substrat. Si le substrat est saturé en eau, l'air a totalement disparu.

Le principe de fonctionnement hydrologique d'une toiture végétalisée consiste à stocker l'eau pendant les périodes de pluie en augmentant la teneur en eau du substrat, puis de récupérer cette capacité de stockage pendant les périodes sèches en évapotranspirant l'eau ainsi stockée. L'eau excédentaire qui ne peut pas être stockée dans le substrat est évacuée pendant la pluie, le plus souvent par un dispositif de vidange situé dans la partie basse, dispositif qui peut être régulé ou non (voir figure 6). Du fait de la position de la toiture, le plus souvent au dessus d'un bâtiment, l'alimentation se fait généralement de façon directe en interceptant l'eau précipitée. Il est également possible d'alimenter la toiture végétalisée à partir d'éléments de toiture traditionnels situés au dessus de la partie végétalisée.

Il est possible de végétaliser des toitures avec une pente de 1 à 45 degrés. Cependant, pour que le stockage de l'eau soit efficace, il est préférable que la pente soit faible.

Il existe différents types de toitures végétalisées en fonction de l'épaisseur du substrat, de la présence ou non d'une réserve d'eau sous le substrat et de la présence ou non d'un dispositif de contrôle du débit évacué. D'une façon générale, seules les toitures végétalisées avec des substrats épais et/ou une réserve d'eau et/ou équipées d'un limiteur de débit jouent un rôle efficace de contrôle des eaux pluviales.

Épaisseur du substrat

On classifie souvent les toitures végétalisées en deux (ou trois) familles selon l'épaisseur du substrat et le type de végétation que l'on peut y installer (figures 2, 3, 4):

  • Les toitures végétalisées intensives (on parle également de jardins sur le toit) : Ce sont des toitures pourvues d’un jardin proche de ce que l'on pourrait trouver au niveau du sol ; on peut y planter des arbustes et même des arbres ; l'épaisseur minimum de substrat est de 20 cm, mais peut être très supérieure selon la nature des végétaux et dépasser le mètre.
  • Les toitures végétalisées extensives : Ce sont des toitures avec une faible épaisseur de substrat (moins de 20 cm), qui peuvent être plantée de graminées, de mousses, de plantes grasses (toiture sédum), etc. ; on distingue parfois les toitures extensives (épaisseur de substrat inférieure à 10 cm) et les toitures semi-intensives (épaisseur de substrat comprise entre 10 et 20 cm).


Figure 2 : Exemple de toiture végétalisée extensive ; Crédit photo : Patrick Savary.


Figure 3 : Exemple de toiture végétalisée semi-intensive ; Crédit photo : GRAIE.


Figure 4 : Exemple de toiture végétalisée intensive ; Crédit photo : Bilel Afrit, SIAAP.

L'association des toitures & façades végétales (Adivet, 2023), est plus précise et détaille 5 types de toitures en fonction de l'épaisseur, du type de végétation, mais également de la surface couverte par un type de végétation donné (figure 5) :

  • A : Végétation rase à dominante de vivaces succulentes (genre Sédums majoritairement) et de mousses ;
  • B : Végétation rase de vivaces succulentes avec massifs ponctuels de vivaces herbacées, vivaces à bulbes et graminées sur une surface inférieure à 50 % de la surface totale végétalisée ;
  • C : Végétation avec une base de vivaces succulentes et une dominante de vivaces herbacées, vivaces à bulbes et graminées sur une surface supérieure à 50 % de la surface totale végétalisée ;
  • D : Végétation à dominante de vivaces herbacées, vivaces à bulbes et graminées avec massifs ponctuels de vivaces ligneuses et/ou arbustive (hauteur inférieure à 1,5 m) sur une surface supérieure à 20 % de la surface totale végétalisée ;
  • E : Végétation présentant les strates précédentes et une présence significative d'arbres et d'arbustes (hauteur supérieure à 1,5 m à maturité) sur une surface supérieure à 20 % de la surface totale végétalisée.


Figure 5 : Typologie des toitures végétalisées et fonction de l'épaisseur du substrat et du type de végétation ; Dessin de Frédéric Madre, Publié dans Landscape and Urban Planning vol. 122 (2014) ; Source : Adivet (2023).

De façon assez logique, la quantité d'eau que l'on peut stocker dans le substrat varie de façon sensiblement linéaire avec l'épaisseur, même si l'on considère parfois qu'une interception efficace nécessite une épaisseur de substrat de 20 à 25cm. Le type de végétation joue également un rôle en conditionnant l'évapotranspiration.

Présence on non d'une réserve d'eau

En termes hydrologiques, un autre élément important est associée à la présence ou non d'une réserve d'eau permettant ce conserver un volume supplémentaire d'eau. Une solution possible consiste à placer cette réserve sous la couche de substrat (figure 6). Cette réserve d'eau se remplit alors par percolation à travers le substrat et se vide en remontant par capillarité pendant les périodes sèches venant ainsi ré-humidifier le substrat. Ce type de solution présente en outre l'intérêt de constituer une réserve disponible pour la végétation pendant les périodes sèches.


Figure 6 : Une réserve d'eau située sous la toiture permet à la fois d'augmenter le volume intercepté et de mettre plus d'eau à la disposition de la végétation ; l'eau remonte dans le substrat par capillarité.

Il existe sur le marché plusieurs produits préfabriqués sous la forme de bacs permettant de mettre en place facilement ce type de solution sur une toiture terrasse existante (figure 7).


Figure 7 : Exemple de toiture végétalisée réalisée avec des bacs préfabriqués avec réserve d'eau; Crédit photo : Bilel Afrit, SIAAP.

Évacuation libre ou régulée

La quantité d'eau que l'on peut stocker dans le substrat pendant la pluie dépend également de la présence ou non d'un dispositif de régulation sur la vidange (figure 8) :

  • Soit l'ouvrage est drainé et l'écoulement est libre sous la couche de substrat. Dans ce cas l’eau va s’infiltrer jusqu'au fond de la couche de substrat et s'évacuer rapidement par gravité vers un exutoire extérieur ; la quantité d'eau stockée ne pourra pas dépasser la teneur en eau à partir de laquelle le drainage dû aux forces de pesanteur devient négligeable et qui peut être assimilée à la capacité au champ (capacité maximum de rétention d’eau du sol).
  • Soit l'écoulement est contrôlé par un dispositif spécifique qui limite le débit évacué sous la couche de substrat à une valeur maximum et, dans ce cas, le sol pourra se saturer totalement ; l’écoulement ne dépassera le débit régulé que lorsque le niveau de l’eau atteindra la surface ou un trop plein. Il est cependant important de veiller à un drainage assez rapide de l'eau à la fin de la pluie pour éviter de faire souffrir la végétation et récupérer rapidement la capacité de stockage.


Figure 8 : Toitures végétalisées régulées ou non régulées.

Historique

L'article de Wikipédia indique que cette technique existe vraisemblablement depuis le Néolithique (12500 à 8000 av. J.-C.) (figure 9).


Figure 9 : Les jardins suspendus de Babylone constituent l'exemple le plus connu de l'utilisation généralisée des toitures végétalisées ; Source : Article Wikipédia.

En Europe, les toitures végétalisées ont été utilisées de façon très régulière dans les pays nordiques, au moins depuis le moyen-âge (figure 10), principalement pour leurs qualités isolantes.


Figure 10 : En Scandinavie, les toitures végétalisées ont été utilisées au moins depuis les vikings et constituent l'un des éléments du paysage ; Crédit photo : Philippe Deligny.

Malgré tout la solution est progressivement devenue marginale dans la plupart des villes. Ce n'est qu'au cours des années 1970, suite à de nombreuses expériences montrant les multiples intérêts bioclimatiques, écologiques, environnementaux et sanitaires des toitures végétalisées (voir par exemple Sabre et Bulteau, 2011) que cette solution a commencé à réapparaître et il a fallu attendre le début des années 2000 pour que le marché se développe réellement (figure 11).


Figure 11 : Évolution du marché de la toiture végétalisée en France ; Source : Adivet (2021).

Aujourd'hui, les toitures végétalisées constituent une solution mature, encouragée par les pouvoirs publics (voir par exemple la loi sur la biodiversité de 2016), et connaît une progression de 16% par an. En 2021 1,6 million de m² ont été installés en France, principalement (à 95%) sur des bâtiments neufs (Adivet, 2021). Ce chiffre important doit être relativisé car la part de toitures et terrasses végétalisées ne représente encore que 8,5 % des surfaces étanchées neuves. La marge de progression reste donc très importante.

Par ailleurs, les toitures végétalisées extensives, peu efficaces en termes de rétention d'eau, représente encore 80% des installations, même si on observe un développement de semi-intensif et un extensif de plus en plus qualitatif.

La marge de progression reste donc très importante.

Fonctions et cobénéfices

Au delà de l'aspect esthétique, une toiture végétalisée présente un intérêt bioclimatique, aussi bien pour l'immeuble sur lequel elle est installée, que plus globalement sur la ville, ainsi qu'un intérêt pour la biodiversité.

isolation thermique et acoustique

Conception

Conception générale

Principes de dimensionnement et choix des dimensions

parler de faveur

Réalisation / impacts négatifs potentiels et précautions à prendre

Vie de l’ouvrage

Bibliographie :

  • Adivet (2021) : L'observatoire végétalisation des bâtiments ; enquête sur le bâti végétalisée en France ; 62p. ; disponible sur le site de l'adivet : https://www.adivet.net/ressources/bibliographie
  • Adivet (2023) : GreenRoofScore ; Référentiel pour mesurer la performance écosystémique d’un projet de végétalisation du bâti ; 36p. ; disponible sur le site de l'adivet : https://www.adivet.net/ressources/bibliographie
  • Sabre, M., Bulteau, G. (2011) : Végétaliser les toitures et terrasses ; revue "Pour la science" ; n° 403 ; Mai 2011.

Voir aussi : Toiture stockante

Outils personnels