Centre Scientifique et Technique de la Construction. Les toitures vertes. O. Vandooren CSTC

Transcription

1 Les toitures O. Vandooren CSTC

2 Les toitures un concept pas vraiment nouveau Babylone VII e avant JC

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6 Une toiture verte est une toiture recouverte de végétation et des couches nécessaires au développement de ces dernières (drainage, substrat) Définitions Toiture-jardin Toiture verte recouverte de végétation intensive élaborée Toiture-jardin légère Toiture verte recouverte de végétation intensive peu élaborée Toiture végétalisée Toiture verte recouverte de végétation extensive 6

7 Toiture jardin Végétation intensive Choix quasi illimité de plantes (gazon, plantes basses, arbustes, ) (! Systèmes radiculaires dangereux) Accessibilité Entretien similaire à celui d un jardin Substrat d épaisseur importante (charge permanente d au moins 400 kg/m²) Support de pente comprise entre 2 et 10% 7

8 Toiture jardin légère Végétation intensive Choix limité de plantes (gazon, plantes basses de petites tailles ) (! Systèmes radiculaires dangereux) Accessibilité Entretien similaire à celui d un jardin Substrat d épaisseur moindre (charge permanente entre 100 et 400 kg/m²) Support de pente comprise entre 2 et 58% 8

9 Toiture végétalisée Végétation extensive Plantes à végétation extensive (mousse, sedums, plantes vivaces, ) Accès inexistant ou limité Substrat d épaisseur faible (charge permanente entre 30 et 100 kg/m²) Entretien réduit Support de pente comprise entre 2 et 70% Possible en rénovation 9

10 Classification selon l aspect et l utilisation 10

11 Avantages Inconvénients des toitures Qualité de vie et biodiversité Gestion optimale de l eau Confort thermique et consommation énergétique Confort acoustique Longévité accrue de l étanchéité Impact sur le cadre de vie 11

12 Inconvénients des toitures Gestion de l eau (Recherche CSTC) Limitation de la quantité d eau pluviale totale déversée dans les égouts (évapotranspiration des plantes) Réduction de la fréquence et du fonctionnement des déversoirs d orage des égouts (diminution du risque d inondation) Amélioration de la qualité des eaux pluviales évacuées? 12

13 Recherche CSTC Inconvénients des toitures Recherche prénormative CSTC 9 toitures testées - 2 toitures s traditionnelles (avec ou sans lestage) 13

14 Fraction d eau évacuée à long terme Inconvénients des toitures Recherche prénormative CSTC 9 toitures testées - 2 toitures s traditionnelles (avec ou sans lestage) Toitures

15 Fraction d eau évacuée à long terme Inconvénients des toitures Recherche prénormative CSTC 9 toitures testées - 2 toitures s traditionnelles (avec ou sans lestage) 15

16 Confort thermique Inconvénients des toitures Hiver Complément apporté faible pour les toitures extensives (épaisseur de substrat réduite + haute contenance en eau) Réduction des pointes de consommation possibles pour les toitures intensives (inertie thermique du substrat) substrat = 2 W/mK R (25 cm de substrat) = 0,13 m²k/w - U toiture 0,3 W/m²K R toiture 3,3 m²k/w 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 effet d évapotranspiration (diminution de la température de l air sous la végétation) 25

17 Inconvénients des toitures Confort thermique Profils de température de la membrane d étanchéité en période hivernale Rayonnement infrarouge de la membrane Températures moyennes 26

18 Inconvénients des toitures Confort thermique Profils de température de la membrane d étanchéité en période estivale Températures moyennes 27

19 Longévité accrue de l étanchéité Inconvénients des toitures Fluctuations journalières de la température de la membrane d étanchéité 28

20 Isolation acoustique Inconvénients des toitures Effet positif dû à la masse Possibilité de mettre en place un système Masse-Ressort-Masse 29

21 Inconvénients Inconvénients des toitures Sécurité incendie Surcharge Obligation d entretien Détails de toiture et accessibilité de la membrane Législation Exposition extérieure du feu C D B ROOF (T1) (NBN EN ) ou A1 (NBN S ) 30

22 Inconvénients des toitures Sécurité incendie La végétation ne peut pas être testée Solutions Compartimentage des zones de végétation par des surfaces composées de matériaux inertes inorganiques ((dalles en pierre, sable, ) + chemins d accès, allées d entretien ) Largeur Extensif cm Intensif > 100 cm Couches de substrat composées de matériaux incombustibles d épaisseur suffisante (60 mm au minimum) 31

23 Entretien et accessibilité de la membrane Inconvénients des toitures Toiture-jardin Toiture-jardin légère Toiture intensive Entretien équivalent à celui d un jardin Toiture végétalisée Toiture extensive Contrôle minimum (avant et après l hiver) Mise sous eau de l étanchéité (à confier de préférence à l entrepreneur) avant réalisation de la toiture verte Compartimentage en zones de l ordre de 100 m² (en fonction des possibilités de démontage ultérieur) Détection des fuites Concertation Entrepreneur d étanchéité et jardinier 32

24 Inconvénients des toitures Entretien et accessibilité de la membrane Exemple d enlèvement d un bouleau sur une toiture végétalisée 33

25 Inconvénients des toitures Entretien et accessibilité de la membrane 34

26 Conception et composition de la toiture Elément porteur et pente (voir NIT 215) Pare-vapeur (voir NIT 215 humidification = pôle d attraction pour les racines) Isolation thermique Etanchéité et résistance aux racines 35

27 Conception et composition de la toiture 36

28 Conception et composition de la toiture Toiture chaude 37

29 Conception et composition de la toiture Toiture inversée 39

30 Conception et composition de la toiture Compositions à proscrire Isolation sous le béton de pente 40

31 Conception et composition de la toiture Isolation sous le plancher 41

32 Conception et composition de la toiture Isolation sous le plancher 42

33 Conception et composition de la toiture Compositions à proscrire Toiture froide Sur-refroidissement (convection d air extérieur) Convection d air intérieur Diffusion 44

34 Conception et composition de la toiture 45

35 Conception et composition de la toiture 46

36 Conception et composition de la toiture Evolution des problèmes d humidité en toiture 47

37 Conception et composition de la toiture Toitures à versants (structures légères) 48

38 Conception et composition de la toiture Toitures à versants (structures légères) 49

39 Conception et composition de la toiture Pare-vapeur Choix du pare-vapeur 52

40 Isolation thermique Conception et composition de la toiture! Charges ponctuelles et réparties Toiture inversée Prévoir géotextile entre les panneaux d isolation et la toiture verte Facteur de correction pour les pertes de chaleur dues à l immersion 54

41 Etanchéité et résistance aux racines Conception et composition de la toiture Privilégier l exécution bi-couche en adhérence totale Prévoir le compartimentage des grandes surfaces Risque de poinçonnement avant, pendant ou après exécution verte (ex: bêche) Protection temporaire Mise sous eau - Protection mécanique Présence et développement des racines Racines plus actives en période de sécheresse et au droit des relevés 55

42 Conception et composition de la toiture Etanchéité et résistance aux racines Caractéristiques des membranes d étanchéité pour toitures recommandées par l UBAtc Toitures extensives: En l absence de test selon la NBN EN 13948, protection à prévoir (ex: PE à 0,4 mm avec recouvrements libres > 1 m) 56

43 Conception et composition de la toiture Etanchéité et résistance aux racines Membrane à tester selon NBN EN Domaine d application Procédure applicable aux membranes seules bitumineuse, plastomère, élastomère Durée: 2 ans (pas aux systèmes multicouches) Plante: Pyracantha coccinea Orange Charmer Conditions Températures diurne 18 C et nocturne 16 C Température max. 35 C Ventilation lorsque la température > 22 C Développement sous serre afin d éviter le repos de la végétation en hiver 57

44 Conception et composition de la toiture Etanchéité et résistance aux racines Membrane à tester selon NBN EN Récipients d essai: Nombre: 6 bacs d essai et 2 de référence (sans feuille d étanchéité) Dimensions: 800x800x250 mm 4 plantes par bac 58

45 Conception et composition de la toiture Etanchéité et résistance aux racines Membrane à tester selon NBN EN

46 Conception et Conception composition et composition de la verte Protection mécanique de l étanchéité Prévention des dégâts occasionnés par le dépôt de matériaux, la mise en place 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 (plus léger que la terre de jardin) Végétation 60

47 Conception et Conception composition et composition de la Protection mécanique de l étanchéité Obligatoire sur les toitures à végétation intensive (conseillé pour les toitures à végétation extensive) Différents matériaux envisageables Panneaux en caoutchouc Géotextile à haute résistance au poinçonnement Asphalte coulé Plaques de PVC, plaques de fibres-ciment Protection des relevés Polyester non tissé d au moins 200 g/m² Plaques rigides Géotextile à haute résistance au poinçonnement Panneaux durs en fibres-ciment Prévoir un système démontable 61

48 Conception et Conception composition et composition de la Drainage et filtration Différents matériaux envisageables Panneaux rainurés ou autres en XPS Matelas composites en matériaux synthétiques Granulats d argile expansée Plaques à excroissances en matériau synthétique + Filtre (géotextile 100 g/m²) 62

49 Conception et Conception composition et composition de la Rétention d eau et substrat Rétention d eau Couche indépendante (ex: granulats d argile) Couche associée à la couche de drainage Enracinement Fixation des plantes, stockage d air, d eau, d éléments minéraux et organiques (700 à 1400 kg/m³ sec) Pas de règles officielles en Belgique (voir directives FLL) Différence de substrat entre toitures intensives et extensives 63

50 Conception et Conception composition et composition de la Végétation Quelques caractéristiques Résistance au gel, à la sécheresse, au rayonnement de chaleur, au vent, Système radiculaire pas trop dense ou agressif NIT 229 Liste des plantes déconseillées Myscanthus interdit 64

51 particularités particularités constructives constructives des toitures Avaloirs Doivent demeurer accessibles Trop-pleins et crapaudines à prévoir 65

52 particularités particularités constructives constructives des toitures Quelques points d attention Prévoir des zones sans végétation le long des chéneaux, gouttières, avaloirs, relevés, rives, joints de dilatation, socles, pénétrations Zones sans végétation (gravier roulé, dalles sur plots, ) d une largeur de 30 cm minimum Objectifs: circulation, entretien, inspection, feu 66

53 particularités particularités constructives constructives des toitures 67

54 particularités particularités constructives constructives des toitures 68

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