Les toitures végétalisées, également appelées toits verts, connaissent un véritable essor dans les zones urbaines. Ces toits recouverts de végétaux sont bien plus qu’un simple atout esthétique. Ils apportent des bénéfices écologiques et économiques qui séduisent de plus en plus de propriétaires.
Dans cet article, nous explorons en détail les avantages des toitures végétales pour la gestion des eaux pluviales et la préservation de la biodiversité, deux enjeux majeurs pour un aménagement urbain durable.
Qu’est-ce qu’une toiture végétalisée et comment fonctionne-t-elle ?
Il s’agit d’un système composé de plusieurs couches de matériaux différents destinés à assurer l’étanchéité, le drainage et la nutrition des plantes. Le substrat, le plus léger possible, est un mélange spécifique de matières organiques et minérales : billes d’argile, roches volcaniques, écorce de bois, tourbe, compost… Il permet également de retenir une partie de l’eau de pluie pour alimenter les plantes. L’eau qui est drainée par le substrat n’est toutefois pas entièrement perdue car elle est généralement récupérée au sein d’une réserve sous-jacente. Cette réserve permet d’alimenter les plantes en cas de sécheresse.
Exemple d’une structure de toiture végétalisée (source : Buildwise)
Les différents types de toitures végétalisées : extensives vs intensives
Les toitures dites extensives disposent d’un substrat de faible épaisseur, généralement entre 5 et 10 cm. Ces toitures sont idéales pour les toits ayant une capacité de charge limitée (30 à 100 kg/m²). Elles peuvent donc s’envisager facilement dans le cadre d’une rénovation. Elles peuvent également être mises en place sur des toits en pente (15 à 45°). Les espèces plantées sont principalement des plantes grasses et de rocailles résistantes à la sécheresse (comme les célèbres sédums) ou des graminées. Elles sont adaptées aux conditions climatiques de la toiture
Les toits intensifs se rapprochent plus d’un jardin. L’épaisseur de leur substrat est de 30 cm au minimum et peut atteindre jusqu’à 60-80 cm. Dès lors, la surcharge occasionnée est supérieure à 400 kg/m². Ces types de toits sont généralement plus courants dans le cas d’une nouvelle construction car cet aspect doit être intégré en amont du projet afin d’avoir une structure adéquate. Les toits verts intensifs permettent d’accueillir une plus large palette de végétaux puisqu’ils rendent possibles des enracinements plus profonds. Des arbustes peuvent par conséquent y élire domicile, voire des arbres s’ils disposent d’un substrat de plus de 60 cm pour s’enraciner.
Entre ces deux catégories, les toitures semi-intensives présentent une épaisseur de substrat entre 10 et 30 cm. Elles constituent une surcharge de 100 à 400 kg/m² et peuvent également être mises en place sur des toits à faible pente (< 15°). Elles accueillent une végétation herbacée ou arbustive.
Avantages des toitures végétalisées pour l’environnement et le bâtiment
Gestion de l’eau et réduction des inondations grâce aux toits végétalisés
L’un des principaux avantages des toits végétalisés réside dans leur capacité à gérer les eaux pluviales de manière naturelle.
Comment ça marche ?
Le principe est simple. Les eaux pluviales qui s’abattent sur la toiture percolent à travers son substrat. Celui-ci est capable de retenir une certaine quantité d’eau. Cette capacité d’absorption est dénommée l’ « abattement » du substrat, et est bien évidemment fonction de son épaisseur, comme présenté dans le tableau ci-dessous. Ce qu’on appelle une lame d’eau de 1 mm correspond à un volume de 1 L/m².
Abattement en fonction de l’épaisseur du substrat (source : Bruxelles Environnement)
L’eau retenue au sein du substrat va ensuite être évapotranspirée. L’évapotranspiration est la combinaison de deux phénomènes. Le premier est l’évaporation de l’eau depuis la surface du substrat et des végétaux. Le second est la transpiration, c’est-à-dire le mouvement d’eau à travers la plante qui absorbe l’eau par ses racines et la relargue via ses stomates via un phénomène de transpiration. Notons que l’évapotranspiration permet de réduire l’effet d’îlot de chaleur micro-localement. C’est un des autres avantages des toits verts.
Concrètement, quelle épaisseur choisir ?
Revenons à l’épaisseur de la toiture. Bien évidemment, le choix de celle-ci est très souvent contraint par la stabilité du bâtiment. Mais rassurez-vous, car un toit de 10 cm de substrat permet de gérer près de 80% des épisodes pluvieux (selon les données pluviométriques de Bruxelles). En effet, les précipitations les plus fréquentes ne génèrent pas une lame de plus de 8 mm d’eau, qui est la quantité maximale qu’une toiture de 10 cm peut absorber.
Quand cela est possible, il est bien entendu conseillé d’augmenter l’épaisseur du substrat. Cela permettra de réduire les rejets à l’égout et par conséquent de diminuer le risque d’inondations. A titre d’exemple, une toiture intensive de 80 cm permet de gérer plus de 60% du volume généré par une pluie qui ne se produit que tous les 100 ans. Cette précipitation exceptionnelle correspond à un volume de 60 L/m² (60 mm) qui s’abat sur le toit durant 4h.
Favoriser la biodiversité en ville grâce aux toits végétalisés
Il est souvent dit que les toits verts participent à une amélioration de la biodiversité, notamment en ville. Cette affirmation est à nuancer, car elle dépend de la manière dont l’aménagement du toit a été pensé.
Les toits végétalisés, qu’ils soient intensifs ou extensifs, présentent une plus-value pour la diversité locale s’ils sont correctement aménagés.
De manière générale, pour assurer l’attractivité d’une toiture pour la faune locale et optimiser sa capacité d’accueil, il faut cibler des espèces végétales indigènes et prévoir une certaine diversité d’espèces. Ensuite, quand la toiture s’y prête, des aménagements plus spécifiques tels que des abris à insecte, une lentille de sable ou encore un point d’eau peuvent être apportés.
Toiture extensive et biodiversité
Une toiture verte extensive est généralement plus intéressante, résiliente et durable. Elle est pratiquement autonome si la profondeur et la composition du substrat ont été correctement choisis, et si le mélange végétal indigène est adapté aux conditions environnementales de la toiture.
A la Faculté de Gembloux, une toiture végétalisée extensive a été créée il y a 7 ans et se maintient toujours, sans entretien. Bien entendu, au fil du temps, des espèces spontanées se sont mélangées aux espèces semées. Les espèces qui se développent varient d’une année à l’autre selon les conditions climatiques mais la diversité s’y maintient.
Cependant, un toit végétal extensif n’est pas toujours attrayant, notamment durant l’hiver ou en période de sécheresse. Il est donc plus souvent réservé aux toitures qui ne sont pas accessibles au public ou en tout cas qui n’ont pas une fonction esthétique. Sur les toitures extensives, si le substrat le permet, il est préférable d’opter pour un mélange indigène de graminées ou de plantes de rocailles plutôt que d’opter pour les classiques sedums présentant peu d’intérêt pour la biodiversité locale.
Toiture intensive et biodiversité
Une toiture verte intensive se caractérise par un substrat plus épais. En fonction de la profondeur et de la composition du substrat, elle offre une grande variété de possibilités d’aménagement, pouvant même s’apparenter à un jardin. Cette catégorie de toiture peut accueillir de petits arbres, des arbustes ou des plantes herbacées. Toutefois, pour intégrer une diversité de plantes et créer des milieux variés, une surface plus importante est souvent nécessaire. Ce type de toit favorise également la biodiversité en attirant une faune locale plus diversifiée.
Cependant, à l’instar d’un jardin, une toiture végétalisée intensive exige un entretien régulier. Cet entretien inclut le remplacement éventuel de plantes, le contrôle de la végétation, et la mise en place d’un système d’arrosage. Sans cela, la toiture risque de s’homogénéiser et d’être colonisée par des ligneux.
Que choisir pour favoriser la biodiversité ?
Pour favoriser la biodiversité, il n’est pas nécessaire de privilégier un type de toiture par rapport à un autre. L’essentiel réside dans un aménagement adapté au contexte écologique local, aux conditions environnementales spécifiques à la toiture (telles que l’exposition, les variations thermiques ou la pluviométrie) et à la faisabilité de son entretien. Le choix du type de toiture doit donc tenir compte des ressources disponibles pour assurer sa maintenance régulière.
Quelle que soit la toiture choisie, une surface suffisamment étendue et la présence de microclimats variés offrent de nombreuses possibilités. Elles permettent de diversifier la composition et la profondeur des substrats, ainsi que les cortèges végétaux qui leur sont associés dès la conception. Il n’y a cependant pas de taille minimale pour qu’une toiture participe au maillage vert local.
Le tout est de multiplier les actions locales pour obtenir une continuité verte régionale. Une petite toiture verte isolée peut paraître obsolète. Mais si les toitures voisines se végétalisent, son impact sur la biodiversité s’accroît !
Et si l’on installe des panneaux solaires ?
Les panneaux solaires ne sont pas incompatibles avec la végétalisation d’un toit. Il faudra cependant adapter les espèces végétales en plantant des espèces d’ombrage sous les panneaux. Une réduction de la densité de panneaux par rapport à un toit consacré uniquement à cette fonction sera également nécessaire.
En plus, la végétation est bénéfique aux panneaux photovoltaïques d’un point de vue thermique. De fait, elle permet de réduire la température localement, par effet d’îlot de fraicheur. Les panneaux peuvent par conséquent rester productifs même pendant les périodes de forte chaleur.
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