Le principe de la toiture végétalisée consiste à recouvrir d’un substrat végétalisé un toit plat ou à faible pente (jusqu’à 35° et rarement plus). C’est une caractéristique architecturale fréquente d’un bâtiment durable, ou de type HQE (approche architecturale incluant les principes et critères du développement durable).

Les toits végétalisés, principalement pour des raisons climatiques, représentent une part importante de l’architecture traditionnelle. Il existe en France des toitures de tuiles rondes ou de chaume qui sont colonisées par une végétation adaptée et qui participe à l’isolation de l’habitat tout en retenant une part non négligeable d’eau de pluie.

Végétaliser une toiture peut se faire aisément sur des toits plats ou des terrasses. Pour des constructions existantes, les toits plats ne se trouvent généralement que sur les dépendances comme les garages. Dans ce cas, pourquoi laisser la dalle exposée au soleil ou au froid et à la pluie ? Ce toit peut être végétalisé à peu de frais pour réduire les ruissellements et contribuer à la protection de l’environnement.

Quelle technique de toiture végétalisée choisir ?

Pour un projet de construction avec une toiture végétalisée, il existe 3 pratiques possibles :

1. la végétalisation intensive qui disposera d’une épaisseur de terre supérieure à 20 centimètres. Les végétaux installés feront l’objet d’un soin adapté à leurs exigences (arrosage en période de sécheresse, tonte, taille, récolte). La réserve d’eau constituée augmente le poids de l’ensemble et nécessite une structure renforcée du bâtiment. Ce système est véritablement un jardin suspendu. Il sera réalisé par un professionnel.
2. la végétalisation semi intensive : les systèmes de végétalisation semi-intensive, tout en restant modérés en poids, permettent d’agrémenter une toiture-terrasse avec des vivaces d’ornements, du gazon ou des petits buissons. Les terrasses végétalisées offrent de grandes possibilités d’aménagement pour apporter de la vie sur nos toits, la plupart du temps, inertes.
3. la végétalisation extensive est un procédé plus facile à mettre en oeuvre car les plantes n’utilisent que peu de terre (6 à 20 centimètres d’épaisseur). Naturellement, ce sont des espèces peu exigeantes en eau et en soins, avec de faibles besoins nutritifs. Elles poussent habituellement dans les milieux arides et incultes et ne doivent pas être taillées ni tondues. Il n’est pas nécessaire de les arroser.

Techniquement, les pentes de toits sont variables, elles peuvent être nulles (de 0 à 2 degrés) jusqu’à 45 degrés dans certaines régions. Il est évident que le procédé et la qualité du substrat à installer sont à considérer en fonction de la pente, pour des inclinaisons supérieures à 15 degrés, il est nécessaire de prendre des précautions adaptées.

Pour une végétal isation intensive, la pente du toit peut aller jusqu’à 5 degrés. Dans ce cas extrême, il faut prévoir des systèmes de retenues pour éviter au maximum les arrosages complémentaires.

Le procédé d’étanchéité avec végétalisation légère est un ensemble comprenant :

-  le complexe isolation-étanchéité qui comporte un revêtement d’étanchéité résistant à la pénétration des racines placé sur ou sous isolant thermique éventuel,

-  le complexe de végétalisation qui est composé de végétaux adaptés et de l’ensemble des matériaux qui permettent le développement pérenne de la couche végétale. Cet ensemble fait partie des travaux à réaliser sous la responsabilité de l’entreprise d’étanchéité, avec la possibilité de co-traitance ou sous-traitance avec une entreprise du paysage.

En coupe :

• la toiture végétalisée représente une excellente solution d’isolation themique : elle permet de réduire de près de 40% les variations de température.
• la terre est également un excellent isolant phonique
• lorsque vous construisez une maison, un immeuble, un batiment, … vous utilisez une surface au sol. L’avantage de la toiture végétalisée est de redonner la surface empruntée en hauteur et en une surface écologique.
• protection sur l’étanchéité assurée par le fait que les matériaux imperméabilisants résistent plus longtemps à l’abri des ultraviolets (UV) et du rayonnement thermique solaire
• la toiture végétalisée produit de l’O² réduisant ainsi les gaz à effets de serre.
• les substrats utilisés permettent de filtrer les eaux de pluie, ce qui favorise la régulation des débits hydriques
• en été, la toiture végétalisée permet d’humidifier l’air désséché
• atténue le bruit de la ville,
• offre un lieu d’accueil et de la nourriture aux oiseaux

Le saviez vous : avec 6% de toitures végétalisées sur la totalité des toitures, la température chuterait d’1,5 degré dans les villes !

Schéma présentant les avantages des toitures végétalisées :

Source : resosol.org

1. la végétalisation intensive qui disposera d’une épaisseur de terre supérieure à 20 centimètres. Les végétaux installés feront l’objet d’un soin adapté à leurs exigences (arrosage en période de sécheresse, tonte, taille, récolte). La réserve d’eau constituée augmente le poids de l’ensemble et nécessite une structure renforcée du bâtiment. Ce système est véritablement un jardin suspendu. Il sera réalisé par un professionnel.
2. la végétalisation semi intensive : les systèmes de végétalisation semi-intensive, tout en restant modérés en poids, permettent d’agrémenter une toiture-terrasse avec des vivaces d’ornements, du gazon ou des petits buissons. Les terrasses végétalisées offrent de grandes possibilités d’aménagement pour apporter de la vie sur nos toits, la plupart du temps, inertes.
3. la végétalisation extensive est un procédé plus facile à mettre en oeuvre car les plantes n’utilisent que peu de terre (6 à 20 centimètres d’épaisseur). Naturellement, ce sont des espèces peu exigeantes en eau et en soins, avec de faibles besoins nutritifs. Elles poussent habituellement dans les milieux arides et incultes et ne doivent pas être taillées ni tondues. Il n’est pas nécessaire de les arroser.

Comparatif des différents types de toitures végétalisées :

1. un complexe d’étanchéité
   Ce complexe est constitué d’un pare-vapeur, une isolation thermique et un revêtement d’étanchéite (en bitume élastomère, membrane synthétique (PVC, caoutchouc en Ethylène Propylène Diène Monomère EPDM)
2. un complexe végétal de toiture
   Ce complexe forme le drainage, le filtre, le substrat et les végétaux. Les différentes épaisseurs varient suivant le type de projet, la pente de la toiture, …

Coupe d’une toiture végétalisée :

Ce système de pose est le plus en vogue actuellement, plébiscité par les auto constructeurs pour sa simplicité d’installation.

Le plus gros avantage des tapis précultivés est d’obtenir une végétalisation immédiate (dès installation).

Inconvénient : le prix ! de 20 à 40€ de plus au m²

Des godets de 3 à 5 cm3 sont plantes en terre à rausn de 16 à 25 unités au m². Cette technique de pose vous permet d’obtenir une plus grande diversités de plantes (non proposées en semis).

Quand réaliser les micro-mottes ?

La réalisation est possible au printemps et en automne et on obtient une couverture en 2 ans (idem pour la pose en semis)

Il s’agit du système de pose la plus économique pour les toitures végétales.

Attention : si elle est moins chère à la pose, elle coutera plus chère en entretien les premières années. Elle nécessite un suivi nécessitante de complément de semis, de fertilisation, …

L’inconvénient majeur du semis : la végétalisation sera effective après 2 ans de pousse.

Plus la pente est importante et plus la tenue du système et la rétention d’eau doivent être efficace.  A contrario, sur un toit plat / terrasse, le drainage sera indispensable pour éviter l’asphyxie des plantes à la moindre averse.

Concernant la surcharge générée par la toiture, il n’y a pas réellement de règle même si au delà de 150kg/m² on ne rentre plus dans la catégorie extensive mais semi intensive.

Dans tous les cas, le charpentier aura son mot à dire : que ce soit pour la structure porteuse en bois ou l’utilisation de bacs acier en prenant en compte le poids du complexe végétalisé à capacité maximale en eau.

Les éléments porteurs suivants sont admis avec une pente maximale de 20 % :

- maçonnerie conforme aux normes NF P 10-203 (réf DTU 20.12) et NF P 84-204 (réf DTU 43.1),

- béton cellulaire autoclavé conforme aux « Conditions Générales d’emploi des dalles de toiture en béton cellulaire autoclavé armé » (cahier du CSTB 2192, avril 1983) avec pente minimale de 1 %,

- en tôles d’acier nervurées conformes à la norme NF P 84-206 (référence DTU 43.3) avec pente minimale de 3 %, fixées à l’ossature comme si elles recevaient un revêtement autoprotégé,

- en bois ou panneaux dérivés du bois conforme à la norme NF P 84-207 (référence DTU 43.4) ou panneaux bénéficiant d’un Avis Technique visant favorablement son emploi en élément porteur pour toiture avec revêtement d’étanchéité sous protection lourde, avec pente minimale de 3 %.

Quel que soit l’élément porteur, en béton, en béton cellulaire, en tôles d’acier nervurées, en bois et panneaux dérivés du bois, les charges de calcul à prendre en compte sont les suivantes :

- les charges permanentes ; elles correspondent à la somme : du poids du complexe isolation-étanchéité (pare-vapeur, isolant, revêtement d’étanchéité), du poids du complexe de végétalisation à capacité maximale en eau (couche drainante, couche filtrante, substrat, végétaux suivant paragraphes 8.5.1 et 8.5.2). Il est indiqué par le tenant du procédé de végétalisation sur la base d’essais réalisés par un laboratoire indépendant.

- d’une charge de sécurité fixée forfaitairement à 15 daN/m². Une charge complémentaire forfaitaire de 85 daN/m² (soit 100 daN/m² au total) sera ajoutée pour le dimensionnement des seuls éléments porteurs à base de bois (bois massif et panneaux dérivés), pour tenir
compte de leur fluage naturel, lorsque la pente est inférieure à 7 % sur plan.

- les charges d’exploitation sont les charges dites « d’exploitation », y compris les charges climatiques. La plus élevée de la charge d’entretien (100 daN/m² au sens de la norme NF P 06-001) ou de la charge climatique est retenue.

La charge de calcul non pondérée est la somme de la charge permanente et de la charge d’exploitation.

NB : plus la toiture sera de petite surface et le toit pentu, plus le prix au m² sera élevé.