Technique et chantier

Couverture Les vertus cachées des toitures végétalisées

Mots clés : Aménagement paysager - Architecte - Architecture - Espace vert - Gros oeuvre - Pollution sonore

En cumulant les fonctions d’amortisseur thermique, d’éponge hydraulique, d’isolant acoustique, d’agent antipollution et de prolongateur d’étanchéité, les toitures vertes marquent des points dans le résidentiel et le tertiaire.

Avec dix ans de retard sur les Suisses et les Allemands, les Français se mettent à leur tour à verdir leurs toitures. « Dans un contexte de crise, le marché de la végétalisation a progressé de 50 % en 2008, pour franchir le cap du demi-million de m2 », se félicite l’Adivet (Association des toitures végétales). On ne parle certes que de 1 m2 sur 30 environ (90 % dans le neuf, 10 % en réhabilitation), mais c’est tout de même dix fois plus qu’il y a sept ans. C’est qu’à l’heure du Grenelle de l’environnement et de la haute qualité environnementale (HQE), les atouts de ce type de couverture font mouche. Sur les quatorze cibles de la HQE, six au moins sont potentiellement impactées (cibles 1, 4, 5, 7, 8 et 9). « Si beaucoup de paramètres restent encore à préciser, faute d’une R & D suffisante pour ce qui concerne les conditions climatiques françaises, les toitures végétalisées peuvent au minimum améliorer le confort des bâtiments et faire économiser de l’énergie dans les étages supérieurs, tant en période de chauffage que de rafraîchissement », estime Maxime Darnis, ingénieur chargé d’étude au Critt horticole (Centre régional d’innovation et de transfert de technologie) de Rochefort-sur-Mer. Ce ne sont sans doute pas là leurs seuls avantages. En humidifiant l’air ambiant par évapotranspiration, les plantes mises en œuvre ont la faculté de réduire le phénomène d’îlot de chaleur urbain, dont la conséquence est un écart de température positif de plusieurs degrés l’été entre le centre et la périphérie des grandes villes.

Trois types de végétalisation

« Lorsqu’elle est accessible, la toiture végétalisée est aussi une bonne façon de redonner de l’espace public dans les cités qui en manquent », apprécie pour sa part Mark Wilson, architecte associé chez Groupe-6. A cela s’ajoute une diminution indéniable de la pollution atmosphérique et des nuisances acoustiques (atténuation des basses fréquences par le substrat, étouffement des hautes fréquences par les plantes elles-mêmes), ainsi qu’une animation des paysages urbains au gré des saisons et de la floraison des végétaux.

Enfin, la capacité de rétention en eau de ce type de toiture s’avère précieuse pour les réseaux en cas d’orage ou de grosse averse. D’après le Centre scientifique et technique belge de la construction (CSTC), ce rôle d’éponge se traduit par un effet retardateur de 5 à 15 minutes sur le débit de pointe, et par une diminution du débit de 30 à 70 %.

Bref, rien que des avantages, si ce n’est un surcoût allant de 50 à 100 euros/m2 (pose et entretien sur 10 ans inclus) par rapport à un ouvrage d’étanchéité classique pour une végétalisation extensive (couvert permanent sans entretien), plus de 100 euros en semi-intensif (aspect décoratif plus marqué, arrosage partiel), et autour de 200 euros en intensif (toitures-jardins).

Trois catégories bien distinctes du point de vue des espèces végétales (typiquement des succulentes et des vivaces dans le premier cas, des petits ligneux dans le second et de véritables arbres dans le troisième), mais aussi par l’épaisseur (5 à 15 cm, 15 à 30 cm, au-delà de 30 cm), le type de support (béton obligatoire pour les toitures-jardins, bois et acier possibles en extensif et semi-intensif) et l’usage (accessibilité limitée en extensif et semi-intensif, totale en intensif).

Parce qu’elle est la plus simple à mettre en œuvre, c’est la végétalisation extensive, disponible par exemple chez Ecovegetal, Le Prieuré, Meple, Sika-Sarnafil, Siplast, Smac ou encore Soprema, qui retient le plus l’intérêt actuellement.

Etanchéité prolongée

En pratique, le client a le choix entre trois modes de réalisation : par semis de fragments de plantes ou de semences, par plantation de micromottes ou de godets et par éléments précultivés (plaques, rouleaux, bacs…). « Au bout d’un an, le taux de couverture dépasse généralement 40 % dans le cas des semis, très populaires en Allemagne, 60 % pour les plantations et 80 % pour les éléments précultivés, solution préférée des Français », indique François Lassalle, directeur de Sopranature (Soprema).

Par la suite, les végétaux se fortifient sur le substrat à base de sable, de graviers, de billes d’argile expansée, de pouzzolane ou encore de tourbe, substrat sous lequel on trouve une couche filtrante (chargée de retenir les particules fines) et une couche drainante. L’ensemble repose sur un dispositif d’étanchéité devant s’avérer conforme à la norme NF EN 13948 (non-pénétration des racines). En bordure de végétalisation et autour des émergences, la règle est de ménager une « zone stérile » (gravillonnaire) permettant le contrôle de l’étanchéité et l’évacuation des eaux pluviales. Afin d’éviter les glissements, des solutions particulières telles que des toiles anti-érosion, des traverses antipoussée ou des systèmes de reprise d’efforts sont par ailleurs à prévoir dans les situations de fortes pentes.

Au final, en diminuant de moitié les amplitudes thermiques et en jugulant les effets des ultraviolets et de la grêle sur l’étanchéité, la végétalisation est souvent considérée comme un gage de bonne tenue dans le temps. « Faute de soldats appelés pour assurer l’entretien, nous avons rencontré des problèmes d’étanchéité sur l’une des terrasses de la base aérienne 117 à Paris. C’est pour éviter de renouveler cette mésaventure que nous avons opté pour la végétalisation lors de sa réhabilitation », témoigne Jean-Yves Deschamps, contrôleur des travaux à l’EID (Etablissement d’infrastructure de la Défense) de Vincennes. De fait, les techniques utilisées sont désormais bien rodées.

Garantie décennale

Sur le plan réglementaire, tout procédé de végétalisation de toiture ou de terrasse doit être validé dans le cadre des DTU par les règles professionnelles spécifiques (récemment révisées avec, notamment, l’intégration des éléments porteurs en bois), ainsi que par un cahier des charges particulières ou cahier de prescription de pose (CPP), ce dernier validé par un bureau de contrôle ou un avis technique. La garantie décennale sur la toiture est apportée par l’entreprise d’étanchéité, que la végétalisation ait ou non été sous-traitée à un paysagiste. C’est peut-être au niveau des paysages, précisément, que les architectes s’avouent parfois un peu déçus par les procédés extensifs. « Sur les 300 espèces végétales potentiellement exploitables, l’offre commerciale se trouve réduite à une vingtaine seulement, regrette Maxime Darnis, du Critt horticole. Il faudrait aller vers plus de créativité visuelle et de biodiversité. » Un vœu qui sera peut-être exaucé à l’issue de l’ambitieux programme de recherche mené par le centre. Il devrait permettre d’évaluer 120 espèces inédites d’ici à la fin de cette année et 100 en 2010.

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L'EXPERT françois lassalle, directeur de Sopranature et ancien président de l'Adivet (Association des toitures végétales). paris

« Des techniques aujourd’hui bien maîtrisées »

« Depuis vingt ans qu’elles sont disponibles sur le marché français, les techniques de végétalisation de toiture ont eu le temps de faire leurs preuves. D’autant qu’elles avaient été précédemment validées, quoiqu’avec des espèces végétales légèrement différentes, dans les pays du nord de l’Europe. En France, la vraie reconnaissance de ce concept, au plan commercial s’entend, ne remonte toutefois qu’à cinq ans. Même s’ils ont pu parfois se montrer déçus par l’esthétique des réalisations extensives, les architectes s’intéressent aujourd’hui de plus en plus à leurs atouts techniques. Ces dernières années, les fournisseurs et concepteurs, industriels de l’étanchéité ou paysagistes, ont clairement bénéficié de l’engouement pour la démarche « haute qualité environnementale » (HQE). A moyen terme, l’entrée en vigueur de la RT 2012 devrait encore renforcer l’attrait des offres de végétalisation. A condition toutefois de pouvoir mieux quantifier leur impact thermique par un véritable effort de R & D. Mais dès à présent, il serait bon de s’inspirer de ce qui se passe en Allemagne, où l’on végétalise chaque année vingt fois plus de toitures que de ce côté-ci du Rhin. »

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Un air de Provence dans le XIIIe

Avenue de Choisy, cet ensemble de toitures fait appel à une végétalisation plantée de garrigues et de landes (réalisation début 2008), correspondant à des procédés allant de « l’extensif » au « semi-intensif ». Non accessibles pour les occupants, ces surfaces couvertes de graminées, de plantes vivaces et de ligneuses offrent toutefois un environnement attrayant pour le voisinage (Architectes : Paribiotop).

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Arcueil (val-de-marne)Un jardin public posé sur un centre commercial

Quoique situé en pleine ville, il ne manque à « La vache noire » que deux ou trois ruminants pour se donner vraiment l’air d’un coin de campagne. Deux ans après sa livraison, ce centre commercial d’Arcueil constitue l’un des plus beaux exemples de toiture végétalisée extensive en France. Quadrillés de chemins et animés par une amorce de relief, les 13 000 m2 de ce jardin public vont de fait bien au-delà du cahier des charges initial qui imposait la création d’au minimum 2 000 m2 d’espaces verts. « Engazonné sur sa partie centrale (6 500 m2) et planté d’arbres fruitiers ou de pins sur ses talus, le parc se développe sur 80 centimètres de terre environ », précise Mark Wilson, architecte associé chez Groupe-6 (équipe de maîtrise d’œuvre). Principaux témoins en toiture de l’activité commerciale des étages inférieurs, les bouches d’aération et de désenfumage sont recouvertes de plantes jusqu’à former de véritables sculptures végétales (7,5 m de hauteur), hydratées au goutte-à-goutte. Scindé en 22 secteurs, le reste du parc bénéficie d’un système d’arrosage relié à une station météo et piloté par logiciel.

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Fiche technique

Maître d’ouvrage : AM Développement.

Maîtrise d’œuvre : Groupe-6 Paris, François Leclerc, T T Architectes.

Paysagiste : Agence TER.

Plantations : Environnement Services.

Habillage des émergences : L’Orangerie.

Surface végétalisée : 1,3 hectare.

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toulouse (haute-garonne)Matelas thermique et pluvial pour un centre d'essai

Selon Jérémy Harter (Atelier Cactus), architecte du nouveau centre d’essais de Technal, à Toulouse, le choix d’une toiture végétalisée extensive (750 m2) fait baisser la température de 2 à 3 °C l’été à l’intérieur du bâtiment. Cette réalisation confère également à l’ouvrage une excellente capacité d’absorption des eaux pluviales, comme l’ont démontré plusieurs épisodes orageux violents survenus ces dernières semaines.

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Mieux quantifierl'impact thermique

Compréhension et quantification des phénomènes thermiques, évaluation de nouveaux végétaux, optimisation technico-économique. Autant de questions que le Critt horticole (Centre régional d’innovation et de transfert de technologie) de Rochefort-sur-Mer entend creuser au cours d’un programme de recherche de trois ans (2009-2011) centré sur les toitures végétalisées extensives. Le centre s’est doté d’une trentaine de bacs appareillés avec rehausse ajustable. En partenariat avec le Laboratoire d’étude des phénomènes de transfert appliqués au bâtiment (Leptiab), ces travaux devraient déboucher sur la création d’un modèle intégrable dans un logiciel de simulation de type TRNSYS (CSTB).

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