Toiture verte: un plus au niveau énergétique ? Quels sont ses avantages

La construction de toitures vertes remonte à la préhistoire. Ce dispositif constructif qui a traversé l’histoire trouve-t-il encore sa place au 21e siècle? La présente contribution vise à présenter les avantages et limites de cette technique, tant à l’échelle du bâtiment que de la ville.

La réalisation de toiture verte n’est pas neuve. Cette technique est utilisée depuis des siècles en divers endroits de la planète. Parmi les réalisations les plus connues figurent les jardins de Babylone, les tumuli, les toitures des Vikings, l’architecture militaire (pour des raisons de camouflage des forts et de protection contre les obus), ...

Aujourd’hui, ces toitures vertes conquièrent nos villes et sont même imposées par les autorités de plus en plus fréquemment. Par exemple, à Bruxelles, le Règlement régional d’urbanisme exige, depuis 2007, qu’une toiture verte soit réalisée pour toute surface de toit plat supérieure à 100 m².

Avant de présenter les avantages et inconvénients de ce type de construction, il convient de distinguer deux types de toitures vertes:

• Les toitures jardins, dites à végétation intensive (gazon, plantes basses voire arbustes).
  Elles sont praticables et leur entretien est similaire à celui d’un jardin. En fonction de l’épaisseur du substrat et donc de la taille des plantes qui y poussent, on différenciera encore dans cette catégorie les toitures jardins légères.
• Les toitures végétalisées, dites à végétation extensive (mousses, sedums, plantes vivaces à enracinement superficiel). Elles sont inaccessibles ou leur accès est très limité à quelques cheminements tracés car les plantes ne supportent pas d’être piétinées. Leur entretien est réduit.

Avantages sur le plan énergétique

A l’échelle du bâtiment, la plus-value énergétique apportée par une toiture verte dépend de l’épaisseur du substrat et donc du type de toitures vertes.

En hiver, le complément d’isolation thermique est faible pour les toitures à végétation extensive car l’épaisseur du substrat est réduite et celui-ci présente une haute contenance en eau [3]. Par contre, l’inertie thermique supplémentaire apportée par les toitures jardins, dont l’épaisseur est plus grande, peut amortir les différences de température entre l’air extérieur et l’intérieur du bâtiment et ainsi réduire les pointes de consommation [4].

En été, plusieurs phénomènes liés à la présence de la toiture verte participent à améliorer le confort thermique du bâtiment et à limiter le risque de surchauffe. D’une part, l’inertie thermique augmente avec l’épaisseur du substrat. D’autre part, le rayonnement solaire frappant la structure de la toiture est réduit en fonction du type de végétation et de la densité de son feuillage. Enfin, la présence de la végétation crée un refroidissement naturel par effet d’évapotranspiration des plantes, avec pour conséquence une diminution de la température de l’air sous la végétation.

A l’échelle urbaine, les toitures vertes contribuent également à améliorer le confort de nos villes en atténuant les îlots de chaleur urbaine, selon les mêmes principes qu’énoncés ci-dessus (les bâtiments dont les toits sont protégés du rayonnement solaire par la végétation accumulent moins de chaleur et les plantes apportent de la fraîcheur à l’ambiance urbaine par le phénomène d’évapotranspiration).        

Autres avantages

A l’échelle du bâtiment, l’augmentation de la masse de la toiture améliore l’isolation acoustique du bâtiment vis-à-vis des bruits aériens.

A noter également que la présence d’une toiture verte augmente la durée de vie de la membrane d’étanchéité du toit, en lui assurant une protection vis-à-vis du rayonnement solaire et en limitant fortement les écarts de température auxquels elle est soumise.

La toiture verte présente en outre un intérêt esthétique, elle peut véhiculer une image positivedu bâtiment et permet de récupérer des espaces utiles(jardins).

A l’échelle urbaine, les toitures vertes ont des effets positifs sur la gestion des eaux pluviales, sur l’environnementet le cadre de vie.

Par sa capacité de rétention des eaux, la toiture verte apporte une réponse à l’imperméabilisation des sols et aux problèmes d’inondations qui s’en suivent. Lors de fortes pluies, l’eau s’accumule d’abord dans l’épaisseur du toit (substrat). Elle est ensuite restituée au réseau d’égouttage avec un décalage temporel par rapport à l’averse et un débit réduit par l’évapotranspiration des plantes, ce qui limite le risque de saturation des égouts.

En ville, les toitures vertes offrent des habitats favorables à la biodiversité et permettent de reconstituer un maillage écologique indispensable à la survie de certaines espèces.

Elles participent largement à améliorer le cadre de vie. La végétation favorise la fixation des poussières avec pour conséquence une meilleure qualité de l’air. Les toitures vertes atténuent également la réverbération du bruit en absorbant les ondes sonores. Elles permettent une meilleure affectation de l’espace en augmentant les surfaces disponibles pour les loisirs. Enfin, elle joue un rôle sociologique non négligeable, l’apaisement et la quiétude procurés par la vue d’espaces verts étant largement démontrés.

Précautions et limites

Une toiture verte constitue, par rapport à un toit classique, une surcharge pour le bâtiment. Sa structure et ses fondations doivent par conséquent être dimensionnées en conséquence. En cas de rénovation, la faisabilité de l’aménagement d’une telle toiture doit être vérifiée.

La compatibilité d’une toiture verte avec d’autres dispositions constructives doit également faire l’objet d’attention. Pour exemple, la récupération et l’utilisation d’eau de pluie récoltée sur une toiture verte nécessite la mise en place d’un dispositif de filtres.

L’entretien des toitures intensives ne doit pas être sous-estimé; il est comparable à celui d’un jardin classique. Si les toitures extensives ne nécessitent qu’un entretien réduit, il est cependant conseillé de procéder à des vérifications périodiques (avaloirs bouchés, …).

Enfin pour atteindre le résultat escompté, les conditions minimales de survie des plantes doivent être réunies: ensoleillement suffisant, exposition à la pluie, endroit pas trop venteux selon le type de végétation, etc. Par ailleurs, des précautions de ce type doivent être prises également lors du chantier de réalisation de la toiture verte (pas de stockage prolongé des plantes avant la pose, prévention du risque de piétinement par d’autres corps de métier, etc.).

Pour aller plus loin

Le CSTC a publié une note d’information technique qui décrit les diverses particularités constructives propres à ce type d’ouvrage: CSTC, Les toitures vertes, NIT n°229. Pour information sur cette publication: http://www.cstc.be

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1. [Remonter] Certaines plantes dont les racines risquent de perforer ou d’endommager la membrane d’étanchéité sont cependant proscrites.
2. [Remonter] Idem.
3. [Remonter] La présence d’eau diminue fortement les propriétés isolantes du substrat.
4. [Remonter] Une isolation thermique adéquate reste indispensable pour respecter les exigences réglementaires.