Dans leur forme la plus élémentaire, les toits verts : c’est-à-dire tout toit capable de supporter une croissance prolongée de la végétation, existent depuis des milliers d’années.
En effet, on pense que les toits verts sont apparus pour la première fois en Scandinavie à l’époque des Vikings et du Moyen Âge, où la plupart des maisons étaient recouvertes d’écorce de bouleau et de gazon.
Le toit vert moderne est toutefois une invention beaucoup plus récente, dont les origines remontent à l’Allemagne des années 1960. L’Allemagne a été le premier pays à commencer à développer et à commercialiser des systèmes de toits verts.
Au cours des décennies suivantes, la popularité des toits verts a explosé dans toute l’Europe, et plusieurs pays et villes ont adopté des politiques visant à promouvoir et à encourager l’installation de toits verts.
Ce n’est vraiment qu’au cours des deux dernières décennies que les toits verts se sont imposés dans l’architecture nord-américaine, bien que de nombreuses villes aient accueilli favorablement leur adoption, certaines villes, comme San Francisco, exigent même des toits verts pour la plupart des nouveaux projets de construction.
Table des matières
Qu’est-ce qu’un toit vert ?
Au sens fondamental, un toit vert est un toit qui a été intentionnellement conçu pour inclure une couche de substrat qui peut à son tour favoriser la croissance de la végétation. En règle générale, la plupart des toits verts modernes sont constitués de sept couches distinctes :
Membrane d’étanchéité
Elle protège le toit lui-même et empêche l’eau de pénétrer dans le bâtiment.
Barrière racinaire
Couche souple et non toxique qui empêche les racines des plantes de pénétrer dans la membrane d’étanchéité.
Couche de drainage
Redirige l’eau de pluie excédentaire non absorbée par les plantes ou le sol vers un système de drainage.
Couche de rétention d’eau
Permet de stocker une partie de l’eau de pluie jusqu’à ce qu’elle soit absorbée par les plantes ou qu’elle s’évapore ; ralentit le ruissellement des eaux pluviales et aide à prévenir le débordement des égouts.
Tissu filtrant
Empêche la terre et les autres matières organiques d’être emportées par les eaux de ruissellement.
Substrat/milieu de culture
Constitué d’une sorte de mélange de sol organique ou d’un support de culture technique, il aide à retenir l’eau.
Végétation
Il s’agit d’une flore variée plantée dans le substrat (idéalement des plantes indigènes ou natives de la région).
Types de toits verts
Lorsqu’il s’agit de choisir le système de toiture verte qui convient le mieux à votre projet, il existe trois types fondamentaux à prendre en considération :
Extensif
Généralement conçues pour être aussi peu interventionnistes que possible, elles sont idéales pour les zones difficiles d’accès ou qui ne servent à rien d’autre ; elles comprennent des espèces végétales indigènes qui sont autonomes et capables de résister au gel, à la sécheresse et à des niveaux de nutriments plus faibles ; elles sont légères, car la profondeur du sol excède rarement 6 pouces.
Semi-intensif
Nécessite plus d’entretien que les toits verts extensifs, mais moins d’entretien que les toits verts intensifs ; peut inclure une plus grande variété d’espèces végétales ; la profondeur du sol est généralement comprise entre 6 et 12 pouces.
Intensif
S’apparente aux jardins sur les toits et nécessite un entretien fréquent ; permet de cultiver une variété presque illimitée de plantes, en particulier celles dont les conditions de croissance sont plus spécialisées, y compris les arbustes et les petits arbres ; la profondeur du sol est généralement comprise entre 12 et 36 pouces ou plus.
Quels sont les avantages des toits verts ?
Si les avantages environnementaux immédiats des toits verts ne sont pas surprenants, l’installation de systèmes de toits verts présente également toute une série d’avantages financiers et psychologiques.
Les solutions basées sur la nature, telles que la plantation d’arbres, l’ajout de toits et de murs verts, le maintien des systèmes fluviaux naturels et la mise en œuvre d’une protection contre les ondes de tempête sur le littoral, comme les mangroves et les zones humides, peuvent avoir un effet significatif sur les villes.
En même temps, ces ajouts ont un effet positif sur l’environnement. Ils offrent d’autres avantages tels que le rafraîchissement du niveau de la rue, l’ajout d’éléments biophiliques agréables aux paysages et l’amélioration de l’habitabilité des villes.
Refroidissement passif et atténuation des îlots de chaleur
L’une des propriétés les plus avantageuses des toits verts est leur capacité à éliminer la chaleur de l’air, une qualité qui leur confère le statut d’élément de refroidissement passif. Les toits verts fournissent une couche supplémentaire de résistance thermique et empêchent la transmission de la chaleur solaire à travers les matériaux du toit d’un bâtiment, réduisant ainsi la dépendance à l’égard des systèmes CVC pour le chauffage et le refroidissement.
En moyenne, les toits verts réduisent la consommation d’air conditionné de 75 % et la consommation de chauffage de 23 %. Cela présente l’avantage supplémentaire de réduire les coûts d’exploitation globaux d’un bâtiment et de diminuer sa production de gaz à effet de serre.
Bien entendu, les toits verts ne se contentent pas de réguler les températures intérieures ; ils peuvent également contribuer à abaisser les températures extérieures grâce à l’évapotranspiration, contribuant ainsi à réduire l’effet d’îlot de chaleur urbain, ou le phénomène par lequel les zones urbaines connaissent des températures moyennes plus élevées que les zones rurales.
En moyenne, les toits verts peuvent être de 30 à 40°F plus frais que les toits traditionnels, et la mise en œuvre généralisée de toits verts peut contribuer à réduire les températures ambiantes à l’échelle d’une ville de 5℉, selon l’EPA.
Réduire le ruissellement des eaux pluviales
Avec l’aggravation du changement climatique et l’augmentation de l’intensité et de la fréquence des tempêtes, les inondations urbaines sont appelées à devenir un problème encore plus répandu, car la plupart des villes ne disposent pas de mesures suffisantes pour absorber les précipitations excessives. Les toits verts, cependant, peuvent aider.
Grâce à leur couche de sol perméable, les toits verts absorbent l’eau comme une éponge. Les recherches actuelles montrent que les systèmes de toits verts, même peu étendus, sont capables de réduire le ruissellement des eaux pluviales de 35,5 à 100 % pendant une période donnée de précipitations, ce qui se traduit par une rétention d’eau moyenne d’environ 68 % par an.
Les toits verts réduisent également le débit des eaux de ruissellement, ce qui permet d’éviter le débordement des réseaux d’égouts et de diminuer la probabilité d’inondations urbaines. En moyenne, les toits verts réduisent le débit de 65 %, ce qui retarde l’écoulement de trois heures.
Les eaux de ruissellement qui quittent le toit sont généralement plus propres que celles qui quittent les toits traditionnels, car les toits verts filtrent les polluants et les débris avant de rediriger les eaux de ruissellement vers les réseaux d’égouts ou les cours d’eau naturels.
Améliorer la qualité de l’air
En raison de la surconsommation de combustibles fossiles, de l’augmentation des incendies de forêt et de la hausse des températures, la pollution de l’air devient une menace sérieuse pour la santé humaine, en particulier dans les zones urbaines.
Bien que les toits verts ne puissent pas nécessairement empêcher ces phénomènes de se produire en masse, ils peuvent directement améliorer la qualité de l’air de deux manières importantes.
Tout d’abord, les plantes cultivées sur les toits verts sont capables d’absorber le dioxyde de carbone, le polluant atmosphérique le plus courant, à travers leurs feuilles avant de libérer de l’oxygène en tant que sous-produit de la photosynthèse.
Certaines plantes sont également capables d’absorber d’autres composés toxiques (tels que le formaldéhyde et le monoxyde de carbone) sans s’empoisonner.
Ces plantes améliorent encore la qualité de l’air en absorbant l’ozone de basse altitude – une molécule inorganique qui crée du smog lorsqu’elle est combinée à certains polluants – à travers les stomates de leurs feuilles et de leurs tiges.
Grâce à leurs capacités de refroidissement passif, les toits verts contribuent également à réduire les charges de chauffage et de refroidissement des bâtiments, ce qui signifie que l’on utilise moins d’énergie et que l’on brûle moins de combustibles fossiles, empêchant ainsi les polluants de pénétrer dans l’atmosphère.
Combattre la pollution sonore
Non seulement les toits verts contribuent à réduire la pollution de l’air, mais ils aident également à lutter contre la pollution sonore, en jouant un rôle similaire à celui des panneaux antibruit standard. Les systèmes de toits verts extensifs peuvent réduire l’admission sonore de 20 à 30 décibels.
La couche de substrat dense et poreuse aide à bloquer les basses fréquences tandis que la végétation elle-même bloque les hautes fréquences.
Agriculture urbaine et amélioration de la sécurité alimentaire
Les toits verts utilisés pour cultiver des produits peuvent également contribuer à améliorer la sécurité alimentaire, en particulier dans les « déserts alimentaires », c’est-à-dire les communautés où l’accès à des aliments sains et abordables est incroyablement limité.
Les toits verts utilisés pour l’agriculture urbaine peuvent également permettre aux villes d’augmenter leurs capacités globales de production alimentaire sans contribuer à l’étalement urbain, offrant ainsi de meilleures opportunités de croissance économique.
Améliorer le bien-être psychologique
Des études ont montré que la proximité et l’accès à des espaces verts peuvent améliorer considérablement la santé mentale. Cependant, la plupart des zones urbaines ont un pourcentage relativement faible d’espaces verts au niveau du sol, en grande partie à cause d’une mauvaise planification et d’un développement excessif.
Les toits verts constituent un moyen pratique d’augmenter la superficie totale des espaces verts d’une ville, ce qui permet aux citoyens d’entrer plus facilement en contact avec le monde naturel.
En offrant un paysage esthétiquement agréable, les toits verts peuvent réduire le stress et augmenter la productivité des travailleurs, tant pour les résidents que pour les occupants des bâtiments voisins », a écrit Michael T. Kozak, vice-président des matériaux de construction et des produits environnementaux de Minerals Technologies Inc. dans un article précédent pour gb&d.
Favoriser la biodiversité
Bien que les toits verts ne soient pas la réponse absolue et définitive à ce problème, ils peuvent contribuer à attirer et à fournir des habitats à des espèces vitales d’insectes et d’oiseaux, ainsi qu’à permettre aux espèces végétales indigènes de prospérer.