Energie et construction
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- Bérengère Villeneuve
- il y a 8 ans
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1 Energie et construction Cycle technique 2014 Formations supportées par la Wallonie Les toitures vertes Les Isnes 25 février 2014 Benoît Michaux ir. Chef-Adjoint de la division Enveloppe du bâtiment et Menuiserie Contenu 1. Introduction 2. Définition et types de toitures vertes a. Gestion de l eau b. Confort thermique c. Confort acoustique 4. Conception et composition de la toiture plate 5. Conception et composition de la toiture verte 6. Autres aspects traités dans la NIT 229 1
2 1. Introduction Les toitures vertes: un concept pas vraiment nouveau Jardins suspendus de Babylone VIIème siècle avant JC Aujourd hui 1. Introduction Intérêt du secteur pour ce type de toiture (Comités Techniques, avis techniques, ) Projet de recherche Groupe de travail 2001 NIT 229 Toitures vertes Rapport de recherche Article concernant la gestion de l eau Guidance 4 2
3 1. Introduction Recherche maquettes de toitures sur le toit d un bâtiment CSTC 9 toitures vertes 7 extensives 2 intensives 2toitures classiques 1 nue 1lestée Thermique, acoustique, évacuation/qualité eaux pluviales, 2. Définition et types Définition Une toiture verte est une toiture plate recouverte de végétation et des couches nécessaires à son développement (drainage, substrat, ) Toiture-jardin végétation intensive élaborée (gazon, fleurs, arbustes, arbres, ) Toiture-jardin légère Toiture verte recouverte de végétation intensive peu élaborée (gazon et certaines plantes décoratives à croissance lente) Toiture végétalisée végétation extensive (mousses, sedums, certaines plantes vivaces) 3
4 2. Définition et types Types de toitures vertes Végétation intensive Extensive Toiture jardin Toiture jardin légère Toiture végétalisée 2. Définition et types Types de toitures vertes Végétation intensive Extensive Toiture jardin Toiture jardin légère Toiture végétalisée Epaisseur 0.25 m m 0.10 m Poids (saturé) 400 kg/m² kg/m² kg/m² Accessibilité Oui Oui Non* Pente usuelle 2 10 % 2 58 % 2 70 % Entretien Important Moyen Limité Rénovation Bâtiment neuf Souvent impossible A étudier Parfois A étudier Oui Oui * Sauf si aménagement supplémentaire 4
5 Qualité de vie et biodiversité Longévité accrue de l étanchéité Gestion optimale de l eau Confort thermique et consommation énergétique Confort acoustique Sécurité incendie (plus compliquée à évaluer avec la végétation) Limitations liées à la végétation (racines, réparation des fuites) Surcharge (structure portante à vérifier) Obligation d entretien (surtout toitures intensives) Détails de toiture (précautions aux relevés, joints, ) 5
6 a. Gestion de l eau Evacuation des eaux pluviales à long terme Evacuation en cas d averse Qualité des eaux pluviales évacuées? Evacuation des eaux pluviales à long terme Fraction évacuée (%) Total Été Automne Hiver Printemps Fraction évacuée printemps hiver 6 à 51 % 86 à 98 % lestée gravier extensives intensives Fraction d eau évacuée pour toutes les toitures vertes, surtout intensives Diminution plus importante au printemps (rétention plus importante, besoin d eau accru des plantes) 6
7 Evacuation des eaux pluviales à long terme Fraction évacuée à long terme (-) Rétention d eau sur un an extensives ± 30 % intensives ± 50 % Epaisseur du substrat (mm) Plus l épaisseur du substrat plus la fraction évacuée Dépend du substrat mais aussi des couches rétentrices d eau utilisées Evacuation en cas d averse nue lestée gravier extensives intensives 1 er effet: diminution de la quantité évacuée 7
8 Evacuation en cas d averse nue extensive substrat 40 mm intensive substrat 200 mm Débit de pointe toiture nue Extensive 48 % + 8 min. 40 mm Intensive 200 mm 74 % + 16 min. 2 ème effet: retardement du pic de débit évacué Qualité de l eau évacuée acidité des pluies ( ph) (toiture nue: effet acidifiant) Coloration (jaunissement) de l eau conductivité, matières en suspension, dureté (pas de filtration) taux de matières organiques (DBO, DCO) Produits chimiques oxydables présents (engrais) nombre de bactéries Pollution de l eau nécessitant un traitement adéquat pour une utilisation domestique (toilettes, lessive ), voire pour le déversement dans les eaux de surface, pêche ou baignade Contradictoire de vouloir la réutiliser vu la forte diminution du débit disponible? 8
9 Qualité de l eau évacuée jaunissement Lestée nue extensives intensives Varie selon la saison (sécheresse +foncé) Également observé pour la toiture nue b. Confort thermique Hiver Complément apporté faible pour les toitures extensives (épaisseur substrat réduite +haute contenance en eau) Réduction des pointes de consommation possibles pour les toitures intensives (inertie thermique du substrat) Eté Résistance et inertie accrues en fonction de l épaisseur du substrat Réduction des apports solaires en fonction du type de végétation et de la densité de son feuillage Refroidissement naturel par évapotranspiration (diminution de la température de l air sous la végétation) 9
10 Campagne de mesures CSTC Température moyenne de la membrane: Effet bénéfique (température de la membrane plus élevée et plus constante) Campagne de mesures CSTC Température moyenne de la membrane: Effet bénéfique (forte réduction des températures max. de la membrane et des fluctuations) 10
11 c. Confort acoustique Masse supplémentaire ajoutée par le complexe végétal Effet positif sur l isolation aux bruits aériens + 5 db + 10 db Possibilité de système masse-ressort-masse Jonctions souples entre structure et végétation (isolation) Impact sur bruits aériens et bruits de choc 4. Conception et composition de la toiture plate Couches nécessaires au développement de la végétation NIT 215 Toiture plate Elément porteur:! Charge permanente de la toiture verte Pente: Eviter la stagnation et les infiltrations 2% (rétention d eau dans les couches supérieures) 11
12 4. Conception et composition de la toiture plate Pare-vapeur: Oui, éviter l humidification de l isolant (pôle d attraction pour les racines) Isolation: Résistance en compression (charge permanente toiture verte) UBAtc Exigences sur - la stabilité dimensionnelle sous charge et t (DLT) - la résistance à la compression (CS) - la résistance au poinçonnement (PL) 4. Conception et composition de la toiture plate Etanchéité: Difficilement accessible bicouche en adhérence totale ou compartimentée (plutôt qu indépendance ou adhérence partielle) Grande superficie compartimenter l isolant Risque de poinçonnement avant/pendant/après pose de la toiture verte (bêche, ) Interdire l accès? Peu réaliste protections temporaires 1 ère couche d étanchéité (2 ème juste avant toiture verte) Couche de protection mécanique 12
13 4. Conception et composition de la toiture plate Etanchéité: Soit résistante aux racines (période sèche, recouvrements, relevés, ) toitures intensives ou extensives (sans végétaux déconseillés) Soit recouverte d une protection résistant aux racines (PE 0,4 mm) toitures extensives, simples (peu d obstacles) 4. Conception et composition de la toiture plate 13
14 5. Conception et composition de la toiture verte Protection mécanique Eviter les dégâts occasionnés par la circulation, le dépôt de matériaux, la mise en place de la toiture verte, l entretien, Drainage et filtration Evacuation de l eau de pluie excédentaire Rétention d eau Réserve d eau pour la survie et la croissance des plantes Enracinement des plantes Substrat Végétation 5. Conception et composition de la toiture verte Protection mécanique de l étanchéité Matériaux possibles: Panneaux de caoutchouc recyclé Géotextile (haute résistance au poinçonnement) Asphalte coulé Plaques de PVC Feuilles polyéthylène / polypropylène Drainage (immédiatement après étanchéité) Idéalement démontable accès à l étanchéité si infiltration 14
15 5. Conception et composition de la toiture verte Drainage et filtration Matériaux possibles: Panneaux rainurés polystyrène extrudé Matelas composites en matériaux synthétiques Granulats d argile expansée Plaques à excroissances synthétiques Généralement accompagné d une couche filtrante pour éviter le colmatage du drainage par les particules fines (non-tissé synthétique) Rétention d eau Argile expansée entre filtre et drainage, plaques à excroissances 5. Conception et composition de la toiture verte Enracinement des plantes: substrat Fixation des plantes, stockage d air, d eau, d éléments minéraux et organiques et apport de ces éléments aux plantes Assez léger, capacité de rétention d eau et air Végétation intensive: terre de jardin améliorée avec éléments organiques (tourbe, compost,..) éléments minéraux (sable, argile expansée, tuile broyée, ) éléments chimiques (flocons polystyrène, engrais, ) Végétation extensive éléments principalement minéraux (limiter le développement de la végétation et l entretien): pierre de lave, argile expansée, argile, sable, 15
16 5. Conception et composition de la toiture verte Végétation Résistance au gel, à la sécheresse, à la chaleur, au vent, Système radiculaire pas trop dense ou agressif 6. Autres aspects traités dans la NIT
17 Merci pour votre attention! 17
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