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Dispositif | Toiture verte extensive

Toiture verte extensive

Hoppa © Bernard Boccara

La toiture verte extensive a une épaisseur de substrat de 5 à 10 cm. Elle est donc limitée à des végétaux à enracinement superficiel tels que les mousses, sédums ou certaines herbacées. L'avantage principal de ce type de toiture par rapport à une toiture intensive ou semi-intensive est son poids réduit, ce qui permet de la mettre en œuvre dans beaucoup de cas, même en rénovation. Cette fiche traite principalement des toitures vertes extensives installées sur des toitures plates de type « chaude », mais aussi sur des toitures inclinées.

Quels sont les différents composants d'une toiture verte extensive ?

Les différents composants d'une toiture végétalisée sont, en théorie, assez simples mais en pratique bien plus complexes car il existe une multitude de produits sur le marché et à tous les prix. Afin d'assurer un résultat optimal ainsi qu'une protection à long terme de la structure du bâtiment, les différents composants ci-dessous devront être scrupuleusement adaptés aux conditions techniques du lieu (inclinaison, exposition, etc.).

Par ailleurs, lors de la création de toitures vertes, le concepteur veille à favoriser l'utilisation de matériaux durables et/ou de recyclage (membrane EPDM, couches de drainage avec des matériaux recyclés, substrat en briques concassées, etc.).

Composition d’une toiture verte extensive de type « chaude »

NIT 229 © CSTC

Support

On fait plus souvent le choix d'une toiture extensive pour son faible poids. Le poids des toitures extensives est réduit du fait de la minceur des couches. Elles ne nécessitent généralement pas la construction d'un toit adapté, mais en cas de rénovation il est conseillé de toujours vérifier la portance de la toiture.

Le support d'une toiture verte peut être multiple (ossature bois, métallique, dalle béton, etc.). Ce qui importe c'est la capacité à prendre la surcharge induite par la toiture verte extensive (de 30 à 100 kg/m²).

Pour plus d'informations sur la surcharge d'une toiture verte : Dossier | Réaliser des toitures vertes > Surcharge

Pare-vapeur

Habituellement, l'écran pare-vapeur est posé entre l'élément porteur et l'isolation, afin d'éviter que l'humidité des éléments de construction (béton, etc.) ou issue de l'usage des locaux situés sous la toiture, ne remontent et pénètrent dans l'isolant. Dans le cas inverse, l'isolant peut s'humidifier et constituer un pôle d'attraction pour les racines de la toiture verte ce qui risque d'endommager la membrane d'étanchéité.

Pour plus d'informations sur le pare-vapeur pour une construction neuve ou une rénovation :  Dispositif | Isolation d'une toiture plate

Isolation

Le choix de l'isolant dépend :

  • de la technique d'isolation de toiture :

    • toiture chaude ;

      • système le plus répandu ;
    • toiture inversée et combinée ;

      • utilisées en rénovation ;
      • l'isolant doit présenter une haute résistance à l'eau et doit donc plutôt être d'origine synthétique ;
    • toiture froide

      • technique déconseillée ;
  • du type d'élément porteur :

    • les isolants en vrac ou souples (perlite expansé, laine minérale, etc.) ne pouvant être placés que dans une ossature ;
    • les isolants plus rigides, pouvant être placés quel que soit l'élément porteur (liège, verre cellulaire, polyuréthanne (PUR), polyisocyanurate (PIR), polystyrène expansé (EPS), polystyrène extrudé (XPS), mousse phénolique (PF)) ;
  • de la charge prévisible :

    • l'isolant doit posséder une résistance à la compression adaptée à la charge qu'elle supporte.

Toiture chaude - Toiture inversée - Toiture non isolée

NIT 229 © CSTC

Pour plus d'infos sur les techniques d'isolation (construction neuve ou rénovation), les avantages/ inconvénients et les points d'attention : Dispositif | Isolation d'une toiture plate.

Pour plus d'informations sur le choix des isolants : Dossier | Choix durable des matériaux d'isolation thermique

Etanchéité

Il y a 3 types de matériaux d'étanchéité :

  • synthétiques : élastomères (EPDM, etc.), plastomères (PVC, etc.), élastomères thermoplastiques (TPO, etc.) ;
  • bitumes polymères ;
  • liquides à base de : polyuréthanne, polyester, résines ou d'émulsions.

Risque de pénétration des racines au droit des recouvrement des membranes revêtues d'une veuille d'aluminium ou de cuivre

Risque de pénétration des racines au droit des recouvrement des membranes revêtues d'une veuille d'aluminium ou de cuivre

NIT229 © CSTC

Certaines étanchéités, comme l'EPDM ou différents bitumes, sont anti-racines. Si les jonctions sont bien réalisées, il n'est pas obligatoire de poser une membrane anti-racines. Il faut s'assurer qu'il s'agit d'un bitume qui ne contient pas d'herbicide. il y a aussi lieu de vérifier que l'étanchéité a été relevée sur tout le pourtour de la toiture jusqu'au moins 15 cm au-delà du niveau visible du substrat.

Pour plus d'informations sur l'étanchéité d'une toiture verte : Dossier | Réaliser des toitures vertes > Composition

Plus d'informations sur les différentes types d'étanchéité : Dispositif  | Revêtement de toiture plate

Couche de protection de l'étanchéité

Cette couche de protection contre les racines est non obligatoire mais conseillée. Elle est généralement constituée d'un géotextile non tissé à joints cousus, à haute résistance à l'écrasement et difficilement pénétrable (de 300 à 600 g/m²).

Cette protection peut être:

  • un géotextile non tissé, à haute résistance au poinçonnement ;
  • membrane en matériaux synthétiques (PVC, polyéthylène, etc.) ;
  • un panneau en caoutchouc recyclé (épaisseur de 10 à 20 mm) ;
  • de l'asphalte coulé ;
  • etc.

Cette couche permet par ailleurs de stocker une partie de l'eau et est disponible en matériaux recyclés. Dans certains cas elle est directement incorporée au matériau servant de couche drainante.

Couche de drainage

Cette couche permet de stocker une partie de l'eau pour la rendre disponible pour les plantes tout en assurant une évacuation de l'eau excédentaire. La couche drainante doit être la plus légère possible tout en possédant une résistance à la compression suffisante, surtout pour les toitures praticables. 

La couche drainante peut être constituée :

  • d'agrégats minéraux poreux à forte perméabilité à l'eau (argile expansée, schiste expansé ou pouzzolane) ;
  • d'un aggloméré de matériaux ;
  • de modules de drainage préformés, en plastique, remplis ou non d'agglomérés ;
  • d'un matelas de filaments synthétiques enchevêtrés et thermo-soudés ;
  • d'un agrégat drainant soufflé et ensuite nivelé.

Couche filtrante

La couche filtrante doit garantir une résistance suffisante au déchirement et au poinçonnement, notamment par les racines ligneuses et puissantes.

La couche filtrante peut être constituée par :

  • un géotextile : natte non tissée en fils de polyester, ou toile tissée en fibres de polypropylène ;
  • une natte à base de fibres de verre liées par une résine synthétique.

Cette couche n'est pas toujours nécessaire lors de la mise en place de tapis pré cultivés (sédums et mousses) en association avec un substrat suffisamment drainant. Dans ce cas, le substrat (pierre ponce par exemple) est disposé dans les alvéoles de la couche de drainage.

Substrat

Les substrats sont composés d'un mix de :

  • agrégats de minéraux poreux : légers et possédant une forte capacité de rétention en eau tout en assurant un drainage suffisant :

    • pierre de lave ;
    • pierre ponce ;
    • argile ;
    • argile expansée ;
    • schiste expansé ;
    • sable ;
    • etc.;
  • matière organique (moins de 20 %) afin de limiter le développement de plantes.

Point d'attention : favoriser des épaisseurs de substrat avoisinant 10 cm, augmente la palette végétale et offre un espace plus important pour le développement des racines.

Pour plus d'informations sur le type de substrat : Dossier | Réaliser des toitures vertes > Composition

Végétaux

Les variétés à sélectionner correspondent à des plantes rustiques :

  • résistant à des extrêmes climatiques : chaleur, sécheresse, froid et vent ;
  • ne nécessitant que peu de substrat et pas d'amendement en substrat ;
  • ne nécessitant que peu d'entretien.

Bruxelles Environnement propose un « listing des espèces végétales indigènes conseillées »  dont une section s'intéresse aux variétés pour toiture verte extensive.

Pour rendre la toiture praticable il est indispensable d'y aménager des chemins de circulation, car les espèces pour toiture verte ne supportent généralement pas le piétinement ;

Mise en œuvre d'une toiture verte extensive

Mise en œuvre d’une toiture verte extensive

Rue Luther © Julien Kessler

Mise en œuvre d’une toiture verte extensive

Rue Luther © Julien Kessler

Exemples de végétation sur toitures vertes extensives

Exemples de végétation sur toitures vertes extensives

Hoppa © Bernard Boccara

Exemples de végétation sur toitures vertes extensives

Rue Léon Cuissez © Yvan Glavie

Exemples de végétation sur toitures vertes extensives

Rue de l'Avenir © Bernard Boccara

Quelles sont les différentes techniques de mise en place des végétaux ?

Semis à la main

Cette méthode est la mieux adaptée pour les espèces herbacées et s'avère également être la moins coûteuse. Néanmoins, elle nécessite quelques points d'attention lors de son exécution : dispersion par le vent ou la pluie ; répartition non homogène ; arrosage régulier par après.

Des plantes qui s'enracinent facilement à partir de petites boutures (sedums, etc.), de petits bulbes (ciboulette, etc.), ou encore de jeunes pousses, peuvent aussi être semées à la main.

Pour les grandes surfaces, notamment pentues, il peut être utilisé la technique de l' « hydroseeding » qui permet de projeter un mélange liquide de graines, d'eau et de gel, plus stable et homogène.

Plantation directe

La plantation directe de jeunes plants, bien que plus coûteuse, donne de meilleurs résultats que le semis à la main, notamment les premières années, dans le cas d'une toiture de petite taille.

Tapis pré-cultivés

Les tapis pré-cultivés sont constitués d'un mince substrat répandu sur un support souple (géotextile, etc.), et sur lequel un mélange de plantes est cultivé à l'avance, par semis ou bouturage, de sorte à être prêts à la pose.

Bien que cette technique minimise les échecs de développement végétal, elle s'avère la plus coûteuselimite la diversité végétale et est généralement produite par des techniques peu écologiques (herbicides sélectifs, fongicide, fertilisants de synthèse, perte de sols et de terres agricoles).

Quelles particularités pour les toitures vertes extensives installées en toitures inclinées ?

Les toitures extensives sont souvent placées sur les toitures plates mais conviennent également pour les toitures inclinées sur des pentes allant jusqu'à 35°. Des dispositifs spéciaux d'ancrage sont alors à prévoir. De plus, l'entretien devient difficile pour des pentes supérieures à 10°.

  • pente < 10° : possibilité de poser une toiture extensive sur une étanchéité lisse (PVC) ;
  • pente entre 10° et 20° : possibilité de poser une toiture extensive sur une étanchéité plus rugueuse (EPDM) ou employer un dispositif spécial d'ancrage (sangles, lattes, planches, grilles, etc.) ;
  • pente supérieure à 30° : employer des systèmes de retenue particuliers, notamment pour les matériaux granuleux ;
  • teneur en eau : l'eau se déplaçant par gravité, la teneur en eau dans le substrat est différent entre le faîte (plus sec) et la base de la toiture (plus humide). Il est conseillé d'exploiter ces différences dans le choix des végétaux.

Toiture verte extensive de type « chaude »  avec système de retenue anti-glissement

Mise en place d'une toiture verte extensive sur une toiture inclinée avec système de retenue

Mise en place d’une toiture verte extensive sur une toiture inclinée

Crèche n°9 © Yvan Glavie

Mise en place d'une toiture verte extensive sur une toiture inclinée de +/-20° sans système de retenue

Mise en place d’une toiture verte extensive sur une toiture inclinée de +/-20°

Quartier Navez © Vanden Eeckhoudt - Creyf architecten

Mise en place d’une toiture verte extensive sur une toiture inclinée de +/-20°

Quartier Navez © Vanden Eeckhoudt - Creyf architecten

Mise en place d’une toiture verte extensive sur une toiture inclinée de +/-20°

Quartier Navez © Yvan Glavie

Quels autres points d'attention pour les toitures vertes extensives ?

Exemples de toitures vertes extensives

Exemples de toitures vertes extensives

Hoppa © Bernard Boccara

Exemples de toitures vertes extensives

Hoppa © Bernard Boccara

Exemples de toitures vertes extensives

Rue de Fierlant © Bernard Boccara

Exemples de toitures vertes extensives

Petite Senne II © Bernard Boccara

Exemples de toitures vertes extensives

Petite Senne II © Bernard Boccara

Exemples de toitures vertes extensives

BS KA © Yvan Glavie

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Bibliographie

Sites Internet

mis à jour le 12/02/2020

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