Toitures végétalisées : une contribution au développement urbain durable

Les toitures végétalisées prennent de plus en plus d'importance dans les zones urbaines, car elles contribuent non seulement à l'embellissement des bâtiments, mais offrent également de nombreux avantages écologiques et économiques. Des villes telles que Copenhague, Londres et Hambourg sont à l'avant-garde de la promotion et de la mise en œuvre des toitures végétalisées grâce à des réglementations, des mesures incitatives et des programmes de subventions. À Copenhague, les toitures végétalisées sont obligatoires pour la plupart des nouvelles constructions. Cette évolution s’inscrit dans le cadre de la transition climatique des centres-villes, visant à rendre les espaces urbains plus résilients face aux effets du changement climatique et à réduire les « îlots de chaleur » grâce à la réflexion du rayonnement solaire par les bâtiments.

Les avantages des toitures végétalisées

Les avantages d'une toiture végétalisée sont multiples et vont des bénéfices écologiques aux avantages économiques.

Avantages écologiques : Les toitures végétalisées créent de nouveaux habitats pour la faune et la flore dans les zones urbaines, souvent dominées par le béton et l'asphalte. Elles contribuent à l'amélioration du climat urbain en améliorant la qualité de l'air grâce à la filtration de la poussière et des polluants, et en rafraîchissant la température ambiante par évaporation. En particulier dans les villes présentant une forte densité de surfaces imperméabilisées, les toitures végétalisées agissent comme des îlots de verdure qui influencent positivement le microclimat.

Amélioration de l'isolation acoustique : Les toitures végétalisées absorbent le bruit et réduisent ainsi le niveau sonore tant à l'intérieur du bâtiment que dans les environs. Cela est particulièrement avantageux dans les zones urbaines, où la pollution sonore constitue un problème majeur.

Économies d'énergie : De plus, les toitures végétalisées améliorent le bilan énergétique d'un bâtiment. La végétation agit comme une isolation thermique supplémentaire qui protège de la chaleur en été et stocke la chaleur à l'intérieur du bâtiment en hiver. Cela se traduit par une consommation d'énergie réduite et, par conséquent, par une baisse des coûts de chauffage et de climatisation.

Prolongation de la durée de vie des toitures : Un autre aspect important est la prolongation de la durée de vie d’une toiture. La végétation protège la toiture contre les agressions extérieures telles que les rayons UV et les températures extrêmes. Cela réduit l’usure et prolonge considérablement la durée de vie de la structure de la toiture.

Types de toitures végétalisées

Il existe différents types de toitures végétalisées, qui se distinguent en fonction des exigences et de l'usage prévu. Chaque type remplit des fonctions écologiques spécifiques qui contribuent à l'amélioration de l'écosystème urbain :

1. Végétalisation extensive : Ces aménagements sont faciles d’entretien et peu coûteux, car ils nécessitent une couche de substrat plus fine (environ 3 à 8 cm) et un entretien moins intensif. La végétalisation extensive est idéale pour les toitures sur lesquelles on ne marche pas ou très rarement, et elle convient particulièrement bien aux plantes robustes à croissance basse, capables de survivre même dans des conditions extrêmes. Elles contribuent de manière significative à la biodiversité en créant de nouveaux habitats pour des espèces végétales et insectes spécialisées.
2. Végétalisation intensive simple : Ce type de végétalisation nécessite une couche de substrat moyenne et offre davantage de possibilités d’aménagement que la végétalisation extensive. Elle peut inclure une plus grande diversité de plantes, y compris des arbustes et des petits arbres, et nécessite un entretien plus régulier.
3. Végétalisation intensive : Ce type de végétalisation s’apparente à un jardin traditionnel avec une grande variété de plantes, parmi lesquelles des arbustes de grande taille et même de petits arbres. Il nécessite une couche de substrat plus épaisse (plus de 20 cm) et un entretien intensif, comprenant l’arrosage, la fertilisation et des travaux d’entretien réguliers. Ces végétalisations offrent une qualité esthétique particulièrement élevée tout en contribuant de manière significative à la purification de l’air et à la réduction des îlots de chaleur urbains.

Exigences relatives aux plantes et aux substrats

Le choix des plantes et des substrats adaptés est déterminant pour la réussite d’une végétalisation de toiture. Ces arbustes et plantes doivent également répondre aux exigences strictes de la norme DIN 18916 et des spécifications de qualité FLL applicables aux plantes de pépinière. Dans le cas des toitures végétalisées en particulier, lorsque la couche de substrat est mince, il convient de choisir des plantes dotées d’un système racinaire peu profond et exemptes de végétation indésirable. Les plantes formant des rhizomes sont à éviter sur les toitures, car elles peuvent endommager les matériaux de couverture.

Les substrats doivent également répondre à des exigences particulières. Ils doivent être légers, stables et présenter une bonne capacité de rétention d’eau afin d’offrir aux plantes des conditions de croissance optimales, même dans des conditions extrêmes. Dans la pratique, on utilise souvent des substrats spécialement développés qui répondent à ces exigences sans alourdir davantage la structure du toit.

Mise en œuvre et exemples concrets

La mise en place d'un toit végétalisé nécessite une planification et une exécution minutieuses et précoces. En particulier dans le cas de végétalisations intensives comprenant des arbustes de grande taille, des mesures spécifiques d'ancrage des plantes sont nécessaires afin que celles-ci restent solidement fixées sur le toit, même en cas de vents violents ou de conditions météorologiques extrêmes. Il existe pour cela différentes techniques, telles que l’ancrage statique à l’aide de câbles de retenue ou des systèmes spéciaux de haubanage des mottes.

On trouve des exemples de toitures végétalisées réussies dans de nombreuses villes du monde. Ainsi, le projet « House of Trees » au Vietnam a montré qu’il est même possible de planter des arbres sur les toits et de les utiliser en même temps comme réservoirs d’eau. Dans des villes comme Berlin, Milan et Vienne, de grands projets de construction tels que Charlie Living, le parc sur le toit de la Darwinstraße, le Erste Campus Wien et le Bosco Verticale ont également démontré à quel point les toitures végétalisées peuvent être mises en œuvre de manière efficace et polyvalente.

Conclusion

Les toitures végétalisées offrent non seulement des avantages écologiques et économiques, mais contribuent également à la création d'espaces urbains plus agréables à vivre et plus respectueux de l'environnement. Grâce à une planification précoce avant la construction et à une mise en œuvre adéquate, presque tous les toits peuvent être transformés en une oasis de verdure qui améliore durablement la vie en ville. Il est essentiel d’intégrer dès le début la statique du bâtiment dans la planification afin de s’assurer que le toit puisse supporter la charge supplémentaire liée à la végétalisation.

Liste de recommandations pour les toitures végétalisées

Cette liste constitue une recommandation pour le choix des arbustes et des plantes destinés à la végétalisation des toitures. Le choix effectif des plantes dépend de divers facteurs, notamment :

• Conditions du site : Il s'agit notamment des conditions climatiques telles que la température, les conditions de vent, l'ensoleillement ainsi que la hauteur du bâtiment. Ces conditions influencent la résistance des plantes et leur capacité à s'épanouir dans un environnement urbain.
• Épaisseur et composition du substrat : L'épaisseur et la nature du substrat utilisé sur le toit jouent un rôle essentiel dans le choix des plantes. Les plantes à racines superficielles conviennent particulièrement aux toits dont l'épaisseur du substrat est faible, tandis que les espèces à racines profondes nécessitent une couche de substrat plus épaisse.
• Environnement : L’entretien prévu influence le choix des plantes. Les végétalisations extensives nécessitent moins d’entretien que les végétalisations intensives, qui requièrent un arrosage, une fertilisation et une taille réguliers.
• Limite de poids du toit : La capacité de charge du toit est un facteur critique. Certaines plantes et certains substrats peuvent être très lourds, ce qui pourrait nécessiter un renforcement structurel supplémentaire.
• Objectifs esthétiques : Les effets visuels recherchés jouent également un rôle. Par exemple, les grands arbres et arbustes peuvent apporter de la structure et de l'ombre, tandis que les plantes couvre-sol et les arbustes contribuent davantage à la végétalisation des surfaces.
• Fonctions écologiques : La promotion de la biodiversité, la création d’habitats pour les oiseaux et les insectes ainsi que l’amélioration du microclimat sont également des considérations importantes.
• Exigences légales : Les règlements locaux en matière de construction et les lois environnementales peuvent restreindre le choix des plantes ou imposer des exigences spécifiques concernant la végétalisation des toitures.
• Conditions climatiques : Il s’agit notamment des températures extrêmes (chaleur et froid), de la sensibilité au gel, de la force du vent et de la rigueur des hivers. Ces facteurs déterminent quelles espèces végétales sont suffisamment résistantes pour survivre sur un toit.
• Type de bâtiment : L’usage et le type de construction du bâtiment, qu’il s’agisse d’un bâtiment résidentiel, commercial ou industriel, influencent la conception de la végétalisation de toiture.

Il est important de prendre en compte tous ces facteurs lors de la conception afin de garantir la durabilité et la fonctionnalité d'une toiture végétalisée. Il est donc indispensable de bénéficier des conseils avisés d'experts et d'une conception détaillée.

1. Arbres à feuilles caduques et grands arbustes

Cette catégorie regroupe les arbustes de grande taille adaptés aux toitures végétalisées intensives. Ils offrent une structure marquée et peuvent servir d'éléments dominants dans l'aménagement de la toiture.

2. Arbustes de taille moyenne à petite

Les arbustes de taille moyenne et les petits arbustes sont parfaits pour apporter de la structure et de la couleur à la végétalisation de toiture, sans prendre trop de place.

3. Petits arbustes et arbustes nains, plantes couvre-sol

Ces plantes sont idéales pour une végétalisation de grande surface et conviennent particulièrement aux toitures disposant d'une faible quantité de substrat.

4. Plantes grimpantes

Les plantes grimpantes permettent de végétaliser les murs et autres structures verticales et sont idéales pour apporter une dimension supplémentaire aux toitures végétalisées.

5. Conifères

Les conifères apportent des structures à feuillage persistant aux toitures végétalisées et constituent un atout particulièrement appréciable en hiver.