TOITURES VÉGÉTALISÉES

EXTENSIVES

Agence régionale de l'environnement et des nouvelles énergies Ile-de-France

CE QU’IL FAUT RETENIR

Qu’est-ce qu’une toiture végétaliséeextensive ?

On distingue couramment 3 grands typesde végétalisation de toitures : la végétalisa-tion extensive, la végétalisation semi-intensive et la végétalisation intensive (éga-lement appelée toiture terrasse jardin). La végétalisation extensive, est une tech-nique qui utilise un complexe de culturede faible épaisseur (3 à 15 cm) permettantla réalisation d'un couvert végétal perma-nent, avec un fonctionnement autonome.Elle se distingue des autres systèmes devégétalisation par son très faible entretien(une à deux fois par an, sauf en cas de cani-cule) ainsi que par son faible poids (60 à180 kg/m2) qui ne nécessite pas de renfor-cement de structure.Elle est composée d’un support porteur (1),d’un pare vapeur (2), d’une isolation ther-mique (3), d’une étanchéité (4) d’une cou-che de drainage (5), d’un filtre non tissé(6), d’une couche de culture (7) et d’une

couche végétale, plantes tapissantes résis-tantes à la sécheresse (8).Différents aspects sont possibles : tapis desédum ou bien des projets plus paysagersutilisant notamment des plantes vivaces,des graminées ou des petits arbustes.Le sédum est la plante principalement uti-lisée, c’est une petite plante grasse, de lafamille des crassulacées, dite “succulente”du fait des sucs qu’elle contient, et qui luipermettent de résister à des conditions cli-matiques extrêmes (chaud et froid).Il existe différents systèmes de végétalisa-tion extensive : multicouche (drainage - 5 +filtre - 6 + substrat - x) ou monocouche(substrat drainant), ainsi que différentssystèmes de mise en place des végétaux :par semis, plantation, ou par solutionspré-cultivées : rouleaux, caissettes, dalles.La fourchette de prix des systèmes végéta-lisés extensifs est de 30 à 65 €/m2 fourniposé hors étanchéité pour une surfacemoyenne de 500 m2 (valeur 2008).

La mise en œuvre d’une toiture végétali-sée suppose une connaissance des carac-téristiques climatiques du site, en parti-culier du microclimat, pour choisir lesplantes et systèmes de végétalisation lesmieux adaptés. C’est avant tout une solu-tion technique du métier de l’étanchéitépermettant de nombreuses solutions d’a-mélioration de l’enveloppe du bâtiment. Comme tout élément constitutif dubâtiment, les TVE doivent être entrete-nues. La fréquence d’entretien n’est passupérieure à celle d’une terrasse gra-villonnée.

Avantages des TVE

Les toitures végétalisées extensives offrentde nombreux avantages : la gestion deseaux pluviales, l’impact sur la qualité del’air, la réduction des nuisances acous-tiques, l’amélioration des performancesthermiques des toitures, la fixation despoussières urbaines…

HAUTE QUALITÉ ENVIRONNEMENTALE URBAINE

Figure n°1 : système de toiture végétalisée extensive Bicouche. Figure n°2 : système de toiture végétalisée extensive Monocouche.

✔ La protection de l’étanchéité : augmentation de la durée de vie.✔ La gestion de l’eau : rétention temporaire de l’eau de pluie

+ effet retardateur sur les pluies d’orage.✔ La qualité de l’air : oxygénation humidification.

✔ Une protection thermique supplémentaire.✔ L’absorption des bruits urbains en ville.✔ Une isolation phonique supplémentaire

à l’intérieur du bâti.

La mise en place des toitures végétalisées extensives (TVE) favorise entre autres :

La végétalisation des toitures, à l’instar de laterrasse jardin traditionnelle, permet l’ins-tallation d’une végétation sur des surfacesjusqu’alors impraticables, de type toiture enbac acier ou structure à faible portance, enbéton ou en bois. Grâce à son faible poids, lavégétalisation extensive est tout à fait envi-sageable pour les bâtiments existants nesupportant pas des charges additionnellesimportantes. C’est enfin, une solution esthétique etdurable innovante pour les architectes, quipermet de reconsidérer le traitement de la“cinquième façade”.

Les TVE en France et à l’étranger

La surface de végétalisation réalisée enFrance est d’environ 500 000 m2, en 2007,on en dénombre en Suisse 1 million de m2 etplus de 13 millions de m2 en Allemagne. Plusd’un tiers des villes allemandes disposent dedispositifs financiers incitatifs pour les toitu-res végétalisées. Dans ce pays, les TVE repré-sentent environ 3 000 emplois directs.

En France le marché s’est développédepuis une vingtaine d’années et proposeaujourd’hui différentes solutions tech-niques éprouvées et adaptées aux bâti-

ments neufs ou existants. L’offre dans cedomaine est de plus en plus diversifiée etprend en compte différents critères :aspect, légèreté, rétention d’eau…

© Z

inco

rer le confort thermique à l’intérieur desbâtiments. D’après des études internatio-nales, et bien qu’ aucune d’elle à ce journe précise l’apport en fonction des diffé-rents systèmes, les températures de l’airen été, à l’intérieure des volumes situéssous les toitures végétalisées diminue-raient de l’ordre de 2 à 4 °C.L’installation d’une toiture végétaliséeaméliore l’inertie thermique en fonctionde la masse qu’elle confère au système(abaissement de 30 à 40 °C de la tempéra-ture des matériaux sous le complexe devégétalisation).Cette isolation supplémentaire, été commehiver, fonctionne par inertie et sert de pro-tection thermique de la toiture.Les TVE constituent une stratégie biocli-matique à utiliser lorsqu’elles associent la

La qualité de l’air des villesLes toitures végétalisées diminuent lapollution atmosphérique : les plantespeuvent filtrer les particules de l’air,absorber et transformer des élémentschimiques gazeux et fixer des poussières.Les procédés de végétalisation participentà la production d’oxygène nécessaire à larespiration. Par évapotranspiration les plantes resti-tuent de l’humidité à l’atmosphère.

Le confort hygrothermique des villes et le confort thermique à l’intérieur

des bâtiments

Hautes températures des villesLe couvert végétal limite les surfacesimperméabilisées urbaines, en augmentantle nombre de surfaces où s’opère l’évapo-transpiration des plantes et par conséquentl’humidification de l’air en ville.Le tapis végétal en restituant une partiedes eaux de pluie par évaporation per-met de limiter l’effet “îlots de chaleur”de zones urbaines par rapport aux zonesrurales. A Toronto, une étude a démon-tré que 6 % de surfaces de toitures végé-talisées permettrait de diminuer la tem-pérature urbaine de 1 à 2 °C mais aussilimiterait les émissions de GES et d’au-tres polluants.

Le confort thermique des bâtimentsLes toitures végétalisées peuvent amélio-

protection solaire, l’isolation thermiqueet l’inertie thermique, trois éléments clésvis-à-vis du confort, des déperditions et dela protection de l’environnement.

Gestion des pluies d’orage

Les surfaces urbanisées imperméables sontresponsables de la décharge brutale de l’eaude pluie, avec des risques de saturation desréseaux d’assainissement.Les toitures végétalisées suivant leurs carac-téristiques se comportent comme des épon-ges, retenant l’eau un certain temps et larestituant en partie à l’atmosphère par éva-poration.L'ampleur de l'effet retardateur de l'évacua-tion de l'eau peut atteindre, en fonction desconditions particulières, 2/3 des effets d'unorage d'une durée d'une heure, ce point

Figure n°3 : effet “îlot de chaleur”.

Intérêt des toitures végétalisées extensives

Figure n°4 : rôle tampon des TVE.

dépend fortement de l'état de saturation eneau du système avant l'orage (eau absorbéelors des pluies précédentes) et du type desystème. Pour l’ensemble des séquences de pluiesd’orages décennales le coefficient d’imper-méabilisation moyen de la terrasse cor-respondant à la proportion d’eau de pluierenvoyé au réseau après environ 3 heures est de l’ordre de : 98 % pour uneterrasse nue, 80 à 95 % pour une terrassegravillonnée et 45 à 80 % pour une terrassevégétalisée selon les systèmes et zones cli-matiques.Le volume de rétention d’eau s’échelonneentre 20 et 100 l/m2 selon les systèmes et lesconditions climatiques.D’après le CSTB les TVE peuvent reteniren moyenne 50 % de l’eau de pluie en volu-me par an. Par ailleurs, une partie des eauxrésiduelles issue d’une TVE peut être réuti-lisée pour usage d’eau non potable.

immeubles, béton lisse, pierre, asphalte)amplifient la pollution acoustique parréflexion. Les plantes en revanche absor-bent le son.La végétalisation améliore le confortacoustique des villes et des bâtiments enabsorbant les bruits aériens.L’effet d’une toiture végétalisée sur l’ab-sorption d’un bruit dépend de la configura-tion urbaine du lieu et de la position que letoit occupe par rapport aux immeublesriverains. Compte tenu de la variation desmasses apportées, en fonction des caracté-ristiques particulières de chaque système,les TVE peuvent être utilisées pour optimi-ser la performance acoustique des étagessupérieurs des bâtiments. A titre d’exem-ple, d'après la CSFE (référence bibliogra-phique n°1), le gain sur le Rw (indice d’af-faiblissement acoustique caractéristiqueintrinsèque d’une paroi ou des matériaux)apporté par rapport à une toiture tradition-nelle en tôle d’acier nervuré + isolant +

Espaces verts et optimisation des besoins d’entretien et maintenance

L’entretien des espaces verts classiques estcoûteux. En outre, on peut constater soitune dégradation, soit un remplacementprogressif par des surfaces minérales. Les toitures végétalisées extensives par leuremplacement protégé et le faible entretienrequis (1 ou 2 fois par an) garantissent unesurface végétale pour la ville et favorisentles écosystèmes.Les toitures végétalisées extensives sont lessolutions qui ont le moins besoin de main-tenance parmi les toitures végétalisées.

Le confort acoustique des villes et des bâtiments

Pollution acoustique :Les villes souffrent des bruits aériens et lesbâtiments du manque d’isolation acous-tique.Les surfaces nues (façades lisses des

Figure n°5 : ruissellement sur un toitplat conventionnel et un toit végétaliséextensif sur une période de 22 heures.

revêtement d’étanchéité est égal à 5 dB. Par ailleurs, une toiture végétalisée peutaccroître de 40dB l'isolation acoustiqueaux bruits aériens à l’intérieur du bâtiment(référence bibliographique n°4).

Le confort visuel / insertion paysagère

Les TVE offrent une surface vivante quichange d'aspect en fonction des saisons,du choix et de la floraison des végétaux.

L’écoconstruction

En centre ville, les TVE participent d’unerelation harmonieuse du bâtiment avecson environnement immédiat et apportentune amélioration du paysage urbain, ainsiqu’une régulation du micro climat.En ce qui concerne la gestion des déchetset le recyclage et tri des matériaux, le tapisvégétal forme un écosystème qui se régé-nère naturellement et protège les produitsd’étanchéité pour une longévité accrue.Pour la réalisation de toitures végétaliséesextensives on peut utiliser des matériauxen grande partie non polluants.L’accroissement de la durée de vie destoits est favorisée par la végétalisation destoitures. La végétalisation des toits consti-tue en effet une protection supplémentairecontre divers facteurs : poinçonnement,UV, fatigue thermique… L’étanchéité doitimpérativement avoir subi un traitementcontre la pénétration racinaire.Les rapports d’assurance indiquent que ladurée de vie moyenne d’une étanchéité estde quinze ans. Cette durée peut-être dou-blée en végétalisant l’étanchéité. La végé-talisation extensive limite en effet leschocs thermiques. En été sur une étan-chéité, des températures de 60 à 75 °C sontrégulièrement enregistrées alors qu’avecune végétalisation extensive, ces tempéra-tures sont de 25 °C à 35 °C (d’après desétudes allemandes).

CONTACTSARENE : Agence régionale de l’environnement et des nouvelles énergiesDominique SellierTél. : 01 53 85 61 7594 bis, avenue de Suffren - 75015 Pariswww.areneidf.org

ADIVET : Association pour le Développement et l’Innovationen Végétalisation Extensive de Toiture85, rue Gabriel Péri92120 Montrougewww.adivet.org

Chambre Syndicale Française de l’Étanchéité6/14, rue la Pérouse 75784 Paris Cedex 16 Tél. : 01 56 62 13 20 Fax : 01 56 62 13 21www.etancheite.com

UNEP : Union Nationale des Entrepreneurs du Paysage 10, rue Saint-Marc75002 Paris Tél. : 01 42 33 18 82www.unep-fr.org

Fournisseurs français de végétalisation de toituresC’est au lot étanchéité que doit être pres-crit la végétalisation de toitures, c’estdonc l’ensemble de la profession de l’é-tanchéité qui est susceptible de posercette technique. Vous pouvez consulterle site ADIVET pour obtenir la liste desfournisseurs français de végétalisationde toitures.

BLCo

mm

unic

atio

n 09

/08

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES / SITES WEB

Cette fiche a été co-rédigée par Maria Lopez Diaz, architecte experte construction durable, et Dominique Sellier (Arene).

Coordination éditoriale : Muriel Labrousse assistée de Pascale Gorges (Arene).

4. Naturacion urbana, cubiertas ecologicas y mejora medioam-biental, édition Julian Briz.

5. Toitures et environnement pour l’habitat : toitures végétaliséesextensives - Analyse de l’existant et caractérisation, documentinterne CSTB DER/EC, mars 2004, Maria Lopez Diaz.

www.areneidf.org

•La région Ile-de-France : une délibérationlogement énergie permet aujourd’hui quela réalisation de toitures végétalisées soitsubventionnée à hauteur de 50 % du coûthors taxes par le conseil régional d’Ile-de-France avec un plafond de 45 €/m2. Lescollectivités, les particuliers, les entrepri-ses, les associations et les bailleurs sociauxpeuvent bénéficier de cette aide. Pour plus d’information contacter :Direction de l’environnement de l’unité aménagement durable conseil régional d’IdF 35, boulevard des Invalides - 75007 Paris Tél. : 01 53 85 56 26

FINANCEMENTS ET AIDES

CADRE RÉGLEMENTAIRE

•Le Département des Hauts-de-Seine : leconseil général des Hauts-de-Seine a éta-bli une politique visant à réduire l’am-pleur du ruissellement en attribuant desaides au communes et groupements decommunes. Le département octroie dessubventions pour les études de faisabilitéainsi que pour des travaux concernantdes TVE. Pour plus d’information contacter :Service études et travaux 61, rue Salvador Allende 92 751 Nanterre cedex Tél. : 01 41 91 25 04

Plusieurs financements et aides ont été déjà mis en place, par exemple :

•Conseil général - direction de l’eau, unités études :

Toiture terrasse régulée

80 % 40 €/m2 32 €/m2

Toiture terrasse végétalisée régulée

80 % 60 €/m2 48 €/m2

• Des Règles professionnelles pour laconception et la réalisation des terrasseset toitures végétalisées ont été établiesen décembre 2002. Une deuxième ver-sion est disponible depuis novembre2007. Ces règles professionnelles donnentdes indications pour la conception d’a-ménagement des terrasses et des toi-tures végétalisées. Référence bibliographique n°1

• Avis techniques : Le CSTB (Centrescientifique et technique du bâti-ment) délivre des avis techniques surles systèmes de TVE à la demande desindustriels.

• Assurances : Les TVE ne sont pasconcernées par la garantie décennalequi ne s’applique qu’à l’étanchéité. Néanmoins elles sont considéréescomme une protection de l’étanchéité.

• Les PLU (plans locaux d’urbanisme) éta-blissent “qu’au titre de l’article 13 durèglement de PLU des communes, il estpossible d’envisager une bonificationconditionnelle qui permet de comptabili-ser dans la surface des espaces verts obli-gatoires à la parcelle, les toitures végéta-lisées. La Ville de Paris l’a approuvé dansson PLU en juin 2006, en affectant uncoefficient de pondération de 0,3 pour lestoitures ou terrasses végétalisées contre 1pour les surfaces de pleine terre”.

1. Règles professionnelles pour la conception et la réalisationdes terrasses et toitures végétalisées, édition décembre 2007,CSFE- SNPPA-UNEP.

2. F. Lassalle, Végétalisation extensive des toitures, le MoniteurAoût 2006.

3. Vous pouvez consulter le site www.adivet.org

Réhabilitation de logements : rue Duméril

Maître d’ouvrage : . . . . . . . . . . . . .RIVP (régie immobilière de la ville de Paris)Systèmes de végétalisation : TOUNDRA sur gravillon (système réfection)Support en bétonSurface : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .400 m2

Poids : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90 kg/m2 à saturation d’eauEntretien nécessaire : . . . . . . . .1 passage annuelCoût : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 € ht/m2

Année de réalisation : . . . . . . . . . .2007

Exemples de réalisations

Réhabilitation de logements sociaux : chaufferie Porte Dorée

Maître d’ouvrage : . . . . . . . . . . . . .OPACSystèmes de végétalisation : GARRIGUESupport en bétonSurface : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180 m2

Poids : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150 Kg/m2 à saturation d’eauEntretien nécessaire : . . . . . . . .3 passages annuelsCoût : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .environ 50 € ht/m2

Année de réalisation : . . . . . . . . . .2006

Hôpital Pitié-Salpêtrière

Maître d’ouvrage : . . . . . . . . . . . . .APHP (assistance publique des hôpitaux de Paris)Systèmes de végétalisation : TOUNDRA Support en bétonSurface : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 500 m2

Poids : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90 kg/m2 à saturation d’eauEntretien nécessaire : . . . . . . . .1 passage annuelCoût : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45 € ht/m2

Année de réalisation : . . . . . . . . . .1999

Crèche de Chaville (92)

Maître d’ouvrage : . . . . . . . . . . . . .Commune de ChavilleSystèmes de végétalisation : Graviland SSupport en bétonSurface : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .500 m2

Poids : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88 kg/m2 à saturation d’eauEntretien nécessaire : . . . . . . . .2 passages annuelsCoût : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 € ht/m2

Année de réalisation : . . . . . . . . . .1995

Bureaux : INRIA à Grenoble

Maître d’ouvrage : . . . . . . . . . . . . . INRIASystèmes de végétalisation : Système Graviland Support en bétonSurface : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 100 m2

Poids : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150 kg/m2 à saturation d’eauEntretien nécessaire : . . . . . . . .2 passages annuelsCoût : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 € ht/m2

Année de réalisation : . . . . . . . . . .1999