La toiture végétale aussi appelée toit vert, écotoit ou toit végétalisé cumule tous les avantages en terme d’isolation thermique et phonique mais aussi d’écoulement de pluie, de biodiversité en milieu urbain notamment et de traitement naturel de la pollution.

Connu et exploité depuis la préhistoire, le toit végétalisé consiste à recouvrir d’un substrat végétalisé (herbe, arbuste) un toit plat ou de faible pente. Ce procédé remis au goût du jour depuis les années 1970 dans bon nombre de pays d’Europe du Nord (Allemagne, Pays-Bas, Suisse, pays scandinaves) est une caractéristique architecturale courante de la conception d’un bâtiment durable ou de type HQE.

Un peu d’histoire

Le toit végétalisé fait partie des modes de construction traditionnels dans plusieurs pays scandinaves et européens mais aussi chez les Amérindiens d’Amérique du Nord. Il consiste à recouvrir le toit d’un épais mélange de terre et de végétaux locaux enracinés. Traditionnellement, cette méthode est utilisée pour isoler les maisons du froid, de l’air et de la pluie (étanchéité parfaite). Le substrat enherbé est également particulièrement résistant au vent et au feu. Peu cher à mettre en oeuvre, le toit végétalisé traditionnel s’appuie sur des matériaux locaux et implique une charpente solide pour supporter le poids de l’ensemble. Une couche protectrice en tuiles de bois ou en écorce de bouleau permet de limiter les phénomènes de pourrissement de la charpente.

Les expériences modernes de toits végétalisés reprennent le même principe en remplaçant la couche protectrice naturelle par des matériaux plus modernes qui peuvent être soit des bâches spéciales en matière plastique ou des éléments étanches thermosoudés ou collés non métalliques. La technique du toit végétalisé est surtout utilisée en Allemagne pour environ 10 % des toits nouvellement construits ainsi qu’au Japon et notamment à Tokyo où toute nouvelle construction de plus de 10 000 pieds carrés doit obligatoirement être couverte de végétaux sur 20 % de sa surface. Au Québec et aux USA, quelques expériences pilotes sont menées depuis quelques années. La France accuse un vrai retard sur cette technique mais les choses vont dans le bon sens puisque depuis 2006, la mairie de Paris recale les demandes de permis de construire qui n’incluent pas un mur ou un toit végétalisé lorsque le taux d’espaces végétalisés au sol est insuffisant.

Les avantages du toit végétalisé

Avantages écologiques : Les toits végétalisés fixent les poussières atmosphériques et les pollens en élevant le taux d’humidité dans l’air des villes. Le substrat absorbe les particules de plomb et de carbone ce qui a pour effet de diminuer les taux de CO et CO2 dans l’air. La ville retrouve de la biodiversité et peut de nouveau accueillir une vie sauvage qui l’avait déserté. Certains Ecotoit associent en plus des ruches pour démultiplier la pollénisation naturelle. Les toitures végétalisées permettent également de faire baisser la température des villes pour un mieux être certain et une économie d’énergie implicite créée sur le volume d’électricité dépensé pour la climatisation des bâtiments. A cela s’ajoute un impact immédiat sur le volume d’eaux pluviales à traiter dans les stations d’épuration. La toiture végétalisée joue en effet un rôle tampon. Un tiers de l’eau est utilisé par les plantes, un tiers s’évapore et le troisième tiers s’écoule à retardement dans les évacuations d’eaux pluviales pour une régulation de débit optimale.

Avantages pour les bâtiments : La mise en place d’une toiture végétalisée a un impact direct sur la durabilité et le confort du bâtiment. Ce type de toit assure en effet une étanchéité parfaite et durable puisque les matériaux imperméabilisants classiques des terrasses sont à l’abri des ultra violets et des intempéries. Le bâtiment est également protégé contre les chocs thermiques importants liés à la réception de pluie froide sur un toit chaud. Les températures sont donc plus constantes ce qui constitue un gage de réduction des contraintes mécaniques et un mieux être pour les occupants du bâtiment. L’autre atout non négligeable de la toiture végétalisée découle de ses caractéristiques isolantes naturelles. L’isolation thermique ainsi obtenue permet de réaliser d’importantes économies d’énergies surtout l’été en terme de climatisation et de façon moindre en hiver en terme de chauffage. Au niveau de l’isolation phonique, les performances sont encore largement supérieures puisque la terre végétalisée est un des meilleurs isolants acoustiques qui soit.

Avantages pour les occupants : La verdure est un déstressant puissant. Outre cet aspect des choses, le toit végétalisé permet un mieux vivre global tant en terme de santé (moins de pollution, moins de pollen, plus de fraîcheur) qu’en terme d’économie au quotidien (meilleure durabilité des bâtiments, prix de revente revu à la hausse, économie d’énergie).

Les inconvénients

Les inconvénients sont assez restreints comparés aux avantages. Parmi le principal, on note le coût d’installation de ce système mais qu’il est possible d’amortir dans le temps par les économies d’énergie induites. Second inconvénient qui explique d’ailleurs le surcoût à la construction : la couche de substrat végétalisé est lourde et elle suppose donc une structure de toit plus solide ainsi qu’une étanchéité parfaite. Ce type de toit ne peut être installé que sur des bâtiments présentant une faible pente de toit voire un toit plat.

La technique du toit végétalisé

Un toit vert ou végétal est constitué de 6 composantes.

1. La structure portante : en bois, béton, acier, elle doit être solide pour supporter le poids de l’installation sèche mais aussi gorgée d’eau. La pente ne peut dépasser 35° ;
2. La membrane d’étanchéité : elle doit être résistante à la compression et aux racines. On utilise le plus souvent des membranes bitumineuses APP "anti-racine".
3. La couche de drainage : elle est composée d’une membrane de drainage de polyéthylène gaufré d’environ 10 mm de hauteur. Elle est posée de façon à diriger l’eau de pluie vers le drain du toit ou vers les gouttières extérieures.
4. La couche de filtration : elle est composée d’un filtre géotextile non-tissé (qui retient le substrat et laisse l’eau s’égoutter sans obstruer la couche de drainage) et d’un second géotextile polyéthylène tissé cette fois traité anti-racine (qui bloque les racines).
5. Le substrat de croissance : il doit être léger et résistant à la compaction pour favoriser la survie des vers de terre. Il se compose le plus souvent de compost végétal, d’écorces, d’agrégats de pierre. L’épaisseur de la couche est comprise entre 10 cm à 15 cm selon les types de plantations envisagés.
6. La couche de terre végétale : elle peut être soit de type terre végétale pour un aspect prairie ou un mélange de billes d’argile expansée ou d’ardoise expansée pour des plantes plus rustiques.

NB : S’il est préférable de prévoir l’intégration d’un toit vert dès la conception d’un bâtiment, l’installation reste réalisable sur des constructions déjà existantes du moment que la structure porteuse est suffisamment solide pour le recevoir.

Les différents types de toits végétalisés

Il existe différents types de toits végétalisés selon que la culture envisagée est intensive, semi-extensive ou extensive.

Culture intensive : On utilise ce type de culture dans le cas où la terrasse est accessible aux occupants du bâtiment. Les plantes (généralement des arbres ou des arbustes décoratifs) ont besoin de beaucoup d’éléments nutritifs ce qui implique une moindre teneur du substrat en agrégats. La couche de terre est donc obligatoirement plus épaisse et associée à un système d’arrosage automatique.

Culture extensive : Elle est destinée aux terrasses pas ou peu accessibles. L’épaisseur du substrat est réduite à son minimum (10 à 15 cm ). Les plantes sont essentiellement des couvre-sols rustiques puisqu’elles n’auront pas d’arrosage. Peu exigeantes, ces plantes peuvent pousser dans un substrat pauvre (jusqu’à 70 % d’agrégats poreux).

Culture semi-extensive : Elle est à la croisée des deux précédentes et peut accueillir des plantes couvre-sols, des plantes à fleurs, des légumes et des arbustes. Le substrat peut être assez pauvre (50% d’agrégats poreux) et d’une épaisseur de 15 cm mais un arrosage goutte à goutte doit être ajouté.

Quelles plantes ?

Si théoriquement toutes les plantes sont aptes à pousser sur un toit, en raison de l’accès restreint on privilégiera des plantes rustiques nécessitant peu ou pas d’entretien, d’arrosage et résistant bien au vent, à un fort ensoleillement et au froid. Généralement, les toits végétalisés se limitent à accueillir des plantes herbacée vivaces couvre-sols ou arbustives choisies en adéquation avec le climat local de la région. Les arbres décoratifs doivent être soutenus par des haubans pour éviter qu’ils ne plient. Quelques exemples : Plantes fleuries (Origan lisse, ciboulette, gazon d’Espagne, iris, campanule), couvre-sols (pulmonaire, Dianthus (œillets), alysse jaune, Armeria, Aubrieta, heucheras, millepertuis, rue, gypsophile rampante, toute les plantes de la famille des Sedum aussi appelé Orpin, thym serpolet), graminés (fétuque bleue ou améthyste), plantes vertes (corbeille d’argent, centaurée).