Une introduction au toit végétal

  Le toit vert  (dit aussi : toit végétal ou toit végétalisé) existe depuis la nuit des temps et n'est maintenant plus réservé uniquement aux maisons de Hobbits. L'intérêt de ce type de toiture dans nos habitations devient de plus en plus  prononcé du fait des caractéristiques environnementales intéressantes pour ces toits offrant une meilleure isolation des habitations et permettant d'embellir les espaces urbains. 
Il existe deux types de toits végétaux, les toits  intensifs et les toits extensifs.

Toit végétal intensif
Le toit végétal intensif à une épaisseur d'environ 30 cm et nécessite une construction particulière au niveau de la structure portante du toit afin de pouvoir supporter le poids du substrat et des plantes. Le toit végétal intensif peut abriter de nombreuses variétés de plantes mais nécessitera en contre partie un entretien régulier de celui-ci. Compte tenu du travail qu'il demande les toits végétaux intensifs sont beaucoup moins développés que les toits végétaux extensifs plus faciles en entretien.


 Toit végétal extensif
Le toit végétal extensif à une épaisseur beaucoup plus faible que le toit végétal intensif, il ne fait en général que de 5 à 10 cm d'épaisseur. Les variétés de plantes que l'on peut mettre sur ce type de toits sont moins nombreuses et sont en général des variétés beaucoup plus résistantes. C'est ce type de toit végétal qui s'est majoritairement développé en Europe et maintenant aux Etats-Unis durant les 50 dernières années (peut-être un peu par fainéantise de l'homme? ;-)).


 Quel est l'intérêt d'un toit végétal?
Il existe deux principaux types d'avantages à un toit végétal, tout d'abord un avantage écologique et sanitaire et ensuite un avantage technique.

Avantage écologique et sanitaire :

• La fixation des poussières atmosphériques et des pollens. Il permet d'augmenter l'humidité de l'air favorisant ainsi la formation de rosée qui fixera ces poussières atmosphériques et ces pollens,
• Une diminution des taux de CO et CO2 due à la présence des plantes, et une augmentation de la superficie disponible en espace de nature,
• Des effets bénéfiques sur le climat et l’hygrométrie, et donc sur la santé et le bien-être des habitants. Le toit végétal permet ainsi de récupérer une partie de la surface d'espace vert perdue, à cause de l’occupation du sol par le bâtiment,
• De nombreux effets bénéfiques sur la biodiversité par la présence d'une surface naturelle plus importante, permettant par exemple aux insectes de se développer et aux oiseaux d'avoir un bon repas ;-)
• Le réchauffement excessif des toitures, du béton, de l'asphalte des rues et de la maçonnerie extérieure des murs réchauffe l'air environnant de quelques degrés supplémentaires en ville. Les villes sont donc naturellement plus chaudes que les campagnes adjacentes. Selon une étude du Ministère canadien de l'Environnement, la présence de toitures vertes sur seulement 6 % des toits des villes canadiennes ferait descendre la température d'environ 1,5°C dans ces villes et ferait ainsi économiser près de 5 % des coûts de climatisation dans tous les immeubles climatisés des villes,
• Un impact très positif sur l’eau avec une filtration et une épuration biologique des eaux de pluies par complexation, par exemple, des métaux lourds dans le substrat,
• Une régulation des débits hydrauliques. Les toitures représentent jusqu'à 20 % des surfaces de nos villes. Les eaux de pluies qui tombent sur les toits sont ensuite acheminées vers les égouts pluviaux ce qui surcharge les égouts et les stations d'épuration d'eau tout en causant parfois des inondations de sous-sols. À l’image d’une éponge, la toiture végétalisée accumule l’eau dont une partie est utilisée par les plantes, une autre est évaporée et une autre évacuée par les canalisations avec un retard favorisant le bon écoulement.
  Annuellement, un toit végétal pourrait absorber jusqu'à 50 % de la quantité d'eau tombant sur les toits, permettant ainsi une réduction des coûts de traitement de l'eau de 5 à 10 %.

  Avantage technique :

Le toit végétal a un impact technique positif sur la durabilité et le confort du bâtiment, il offre : 

• Une protection sur l’étanchéité assurée par le fait que les matériaux imperméabilisants résistent plus longtemps à l’abri des ultraviolets (UV) et du rayonnement thermique solaire. En effet, la dégradation des matériaux est principalement due à la chaleur et aux rayons UV. De plus, le toit végétal constitue une barrière contre les intempéries. Ces actions combinées permettent d'espérer une durée de 30 à 50 ans pour ce type de toit,
• Une protection contre les chocs thermiques (pluie froide sur les toitures chaudes). Les toitures végétalisées permettent une réduction des variations de température jusqu’à 40 %.
• Une isolation thermique qui permet de réaliser d’importantes économies d’énergie. Un toit "normal" exposée au soleil peut atteindre une température de surface de 65°C alors que ce même toit recouvert de végétaux demeure à une température de 15 à 20°C. La température de la toiture influence la température intérieure d'un logement et donc les besoins de climatisation. Un toit végétal réduit aussi sensiblement les pertes de chaleur en hiver, mais cet impact est moindre que celui de la climatisation.
• Une isolation phonique : la terre végétalisée est un des meilleurs isolants acoustiques, elle absorbe les ondes sonores. Elle permet de diminuer les bruits de l’environnement urbain. Un substrat de 12 cm d'épaisseur peut réduire les bruits aériens de près de 40db. Un avantage non négligeable dans les secteurs survolés par des avions à basse altitude.

  La toiture végétale à d'autres impacts positifs tels que : un impact paysager évident, un impact sur la santé, un impact économique....

De quoi est fait un toit végétal ?
Un toit végétal est constitué essentiellement de cinq composantes :

• la structure portante,
• une membrane d'étanchéité,
• une couche de drainage et de filtration,
• un substrat de croissance,
• la couche végétale.

La structure portante doit pouvoir supporter le poids du toit végétal et éventuellement des chèvres comme dans la photo ci-dessus ;-).  Ensuite, il faut bien entendu isolé votre habitation de l'eau avec une membrane étanche sachant que le coût de réparation d'une fuite sur un toit végétal est plus important que sur un toit classique, cette membrane doit être bien mise en place.
La couche de drainage et de filtration à pour but  de diriger l'eau vers les gouttières, celle-ci est conçu de façon à ce que les racines des plantes ne viennent pas s'y développer et donc empêcher l'évacuation de l'eau.
C'est au dessus de cette couche de drainage et de filtration que l'on vient déposer le substrat qui permettra aux plantes de se développer. Ce substrat contrairement à ce qu'on pourrait croire n'est pas simplement de la terre car celle-ci compte tenu de l'épaisseur que l'on met à tendance à se tasser avec le temps (privant d'oxygène les racines) et surtout, la terre pèse très lourd lorsqu'elle est gorgé d'eau nécessitant alors une structure portante très robuste et donc coûteuse. Le substrat se doit d'être léger et résistant à la compaction tout en retenant l'eau. Sa composition est généralement faite de compost végétal de feuilles ou d'écorces mélangé à des agrégats de pierres légères et absorbantes (pierre ponce, matériau expansé, éventuellement récupération de déchets de tuiles broyés..). Ses capacités de rétention en eau, de perméabilité, de résistance à l’érosion, de densité conditionnent le bon fonctionnement du système.
Finalement, il y'a la couche végétale. Techniquement, toutes les plantes peuvent pousser sur les toits mais certaines peuvent nécessiter des soins constants pour les préserver du soleil, du gel et des grands vents. Dans la plupart des cas, la végétation ne sera qu’herbacée ou arbustive. Elle sera choisie en fonction du climat de la région, de l’ensoleillement, de la pente du toit, etc. De manière générale, on doit privilégier des plantes vivaces et indigènes très résistantes aux températures extrêmes et qui s'implanteront rapidement pour couvrir les surfaces de sol afin de réduire son assèchement par le soleil et le vent. Les couvre-sols ont aussi l'avantage de laisser peu de place aux mauvaises herbes et de réduire l'entretien.


 Est-ce que je peux mettre un toit végétal sur ma maison ?
Le toit végétal peut être installé sur tout type de bâtiment, qu'il soit résidentiel ou commercial. Cependant, mettre en place un toit végétal sur un bâtiment déjà existant n'est pas chose facile par la contrainte du poids du toit végétal qui nécessite que la structure soit suffisamment résistante, chose que l'on peut calculer dès le départ si on construit un bâtiment neuf avec un toit végétal. Il faut savoir qu'un toit végétal nécessite une pente douce en général donc si votre maison à des toits à forte pente, la conception et l'installation sera beaucoup plus difficile.
Actuellement, le facteur limitant pour convertir un toit classique en toit végétal sur un bâtiment déjà existant est le coût des études nécessaires (architecte et ingénieur structure) pour le "retrofit" et la modification de la structure pour renforcée celle-ci. Il y'a également le problème des entrepreneurs qui sont encore trop peu nombreux à réaliser ce type de toits, avec une démocratisation de ces derniers, on pourrait voir leurs coûts être beaucoup plus faible.
Pour ce qui est d'un bâtiment neuf, il y'a naturellement un coût supplémentaire sur la construction du bâtiment mais celui-ci peut-être rapidement rentabilisé par les économies d'énergies réalisées et par sa durée de vie bien supérieure.



Et l'entretien dans tous ça?
Voila une bonne question, va t'il falloir en plus du jardin, passer la tondeuse à gazon sur son toit toute les semaines?
Rassurez-vous, l'entretien d'un toit végétal n'est pas si difficile que ça dans le cas d'un toit végétal extensif (le plus courant) mais demandera un peu plus de temps dans le cas d'un toit végétal intensif. Dans le cas du toit extensif, pas grand chose à faire si ce n'est arrosé votre toit en cas de grosse sécheresse car les plantes utilisées sont en général très résistantes. De plus, comme l'épaisseur du substrat est relativement faible, les plantes ne pousseront pas très haut, donc laissez la tondeuse à gazon au garage. ;-)
Dans le cas d'un toit végétal intensif, il faut un peu plus d'entretien de part les variétés plus nombreuses de plantes que l'on peut mettre dessus. Il faut en général prévoir un système d'irrigation particulier et effectuer régulièrement des tailles des petits arbustes qui pousseront sur votre toit. Ce type de toit végétal intensif est plus souvent réservé aux bâtiments commerciaux qu'aux résidences particulières.

Que nous réserve le futur?
Comme on a pu le voir, les différentes techniques pour un toit végétal commencent à être bien maîtrisées et compte tenu des avantages qu'ils peuvent avoir dans nos villes, je ne serais pas surpris de les voir se développer fortement dans les prochaines années. D'ailleurs un petit clin d'oeil au "Palais des Sports de la ville de Toulouse" qui suite à sa rénovation s'est vu doté d'un toit végétal (bon pour l'instant je le trouve pas trop en forme leur toit, on va attendre l'hiver pour voir si il est plus vert?).
Une autre solution vient de voir le jour, développée par une entreprise bien connue pour son implication dans l'environnement au moins pour ses voitures : Toyota. Ils ont développés une tuile modulaire et emboîtable en herbe que vous n'avez plus qu'a poser sur votre toit, l'installation est très simple et, comme elle est également très légère, pas la peine d'entreprendre de coûteux calculs de structure. A environ 34$ la tuile, elles sont encore trop chères mais les prix diminueront naturellement si la demande augmente et souhaitons le!


D'autres entreprises spécialisées ont également mis au point des systèmes complets de verdissement des toitures, fiables et performants. Elles proposent toutes sortes de systèmes, allant des tapis pré-végétalisés à la station d'arrosage automatisée. L’intégration d’un toit vert dans le bâtiment sera d’autant plus facile et réussie si elle est envisagée dès la conception du bâtiment, mais elle est toutefois réalisable sur des constructions déjà existantes.
Les coûts d’entretien et surcoûts de construction sont faibles, en comparaison des services rendus, particulièrement pour les toits plantés en extensif qui ne nécessitent qu’un nettoyage annuel des écoulements, et aucun arrosage ni entretien. Cette technique, qui est parfaitement au point et relativement aisée à mettre en place, ne provoque pas d’altération du bâtiment. Au contraire, la stabilité et l’étanchéité des toitures végétalisées sont supérieures aux toitures classiques.
Alors convaincu par les toitures végétalisées?

Ci-dessous une illustration d'une ville ou toute les surfaces seraient rendus à la nature tel que l'imagine Friedenreich Hundertwasser's.



++ Ecogeek
++ Wikipedia
++ The EPA on Green Roofs
++ GreenRoofs.com
++ Les citoyens du futur

Crédits images :

1. Hundertwasser's Waldspirale, Austria
2. Green Rooftops de Swishphotos - Flickr (Îles Féroé)
3. Grass Roof à Oswego Illinois, USA, de Greg Robbins - Flickr
4. Solaire Green Roof à Battery Park City, NY de Birdw0rks - Flickr
5. Chèvre sur un toit dans le Wisconsin, de Driftless Media - Flickr
6. Grass Roofs en Island de Pietroizzo - Flickr
7. Green Roof à Tokyo de Dissonanc3 - Flickr
8. Tuiles de toit Toyota de Toyota Roof Garden
9. Hunderwasser's village model, Kunsthaus in Vienna.