Les toitures-terrasses

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1 Les toitures-terrasses Le principe consiste à retenir grâce à un parapet en pourtour de toiture, une certaine hauteur d eau puis à la relâcher à faible débit. Le stockage se fait sur toits le plus souvent plats mais éventuellement en pente de 0.1 à 5 %. Le stockage temporaire et la vidange sont assurés par un ou plusieurs organes de régulation. Ces toitures peuvent offrir le double avantage d'êtres végétalisées (terrasses végétalisées inaccessibles ou terrasses jardins). Avantage spécifique Toit terrasse procédé de stockage immédiat et temporaire à la parcelle, ne consomme pas d espace au sol, s intègre de façon esthétique sur le bâti neuf qui sera conçu avec une fonction de stockage ou encore à l occasion de travaux d aménagement, mise en œuvre sans technicité particulière par rapport à la toiture traditionnelle mais elle doit être soignée, peu de surcoût par rapport à une toiture traditionnelle, permet une diversité des traitements : herbe, galets Ce procédé nécessite une réalisation très soignée par des entreprises qualifiées, compte tenu des problèmes essentiels d étanchéité ainsi qu un entretien régulier. Entretien des toits terrasse il est recommandé au minimum deux visites par an : en fin d automne pour vérifier que les feuilles n ont pas obstrué les descentes, et en début d été afin de contrôler le bon fonctionnement des dispositifs de régulation.

2 Les tranchées La tranchée est une excavation de profondeur et de largeur faibles servant à retenir les eaux. Elle peut revêtir en surface divers matériaux tels qu un enrobé drainant, une dalle de béton, des galets ou de la pelouse, selon son usage superficiel. L eau est collectée soit localement par un système classique d avaloirs et de drains qui conduisent l eau dans le corps de la tranchée, soit par infiltration répartie à travers un revêtement drainant en surface (enrobé drainant, pavés poreux ou galets), ou par des orifices entre bordures ou après système d injection après ruissellement sur les surfaces adjacentes. L évacuation se fait vers un exutoire prédéfini ou par infiltration dans le sol support. Ces deux modes d évacuation pouvant se combiner selon leur capacité. SCHEMA PAGE 56 Le stockage dans la tranchée LA COLLECTE PAR Infiltration par un revêtement drainant de surface ou par des orifices entre bordures L ÉVACUATION PAR Infiltration dans le sol Avantage spécifique de la tranchée la tranchée s insère en milieu urbain et consomme peu d espace au sol, elle s intègre bien au paysage grâce aux diverses formes qu elle peut prendre et aux divers matériaux de surface (minéral ou végétal), sa mise en œuvre est facile et bien maîtrisée. supprime le système classique de drains. elle alimente en eau les nappes et en milieu urbain, la végétation. Inconvénients de la tranchée pollution de la nappe, colmatage. Ils peuvent être minimisés sous réserve de respecter les conditions de mise en œuvre et d entretien. Situation ou fonction de la tranchée Le long des voies circulées Autour des bâtiments Permettant de réinfiltrer les eaux Trois types principaux de tranchées elles peuvent être placées sous le trottoir ou en limite de parking. dans ce cas, même si l infiltration dans le sol est possible, il faudra se donner la possibilité de rejeter l eau retenue vers un exutoire naturel ou artificiel au moyen d un drain. pour éviter que le drain ne s obstrue il fonctionnera en charge et en décharge (cf. schéma ci-dessus, chaussée réservoir). il ne semble pas nécessaire de concevoir le rejet vers un exutoire, l infiltration suffit car le colmatage est très limité. la mise en place d un drain permettra de répartir les eaux dans toute le tranchée et d utiliser ainsi toute sa capacité de rétention et d infiltration dans le sol; ce drain est non débouchant.

3 Matériaux Conception de la tranchée De surface variés selon l usage destiné en surface, ce qui facilite l intégration de la surface au site : invisible sous parking ou trottoir, recouverte de galets, tapis de gazon sur géotextile les arbres éventuel doivent être plantés dans des dispositifs anti-racines. De remplissage choisis en fonction du rôle mécanique et hydraulique qu on souhaite lui faire jouer : rôle mécanique : dépend charges en surface et de leur transmission à travers le matériau, rôle hydraulique : retenir l eau à travers les vides du matériau. En fonction du volume à stocker on pourra choisir un matériau de type grave ou des matériaux alvéolaires en plastique. Entretien de la tranchée ramasser régulièrement les déchets d origine humaine ou les végétaux qui obstruent les dispositifs d injection locale, changer le géotextile de surface après constatation visuelle de son colmatage.

4 Les noues Une noue est un fossé large et peu profond, avec un profil présentant des rives en pente douce. Sa fonction essentielle est de stocker un épisode de pluie déterminé (pluie vingténale sur le territoire d Albi), mais elle peut servir aussi à écouler un épisode plus rare. Le stockage et l écoulement de l eau se font à l air libre, à l intérieur de la noue. L eau est collectée soit par l intermédiaire de canalisations soit directement après ruissellement sur les surfaces adjacentes. L eau est évacuée vers un exutoire (réseau, puits ou bassin de rétention) ou par infiltration dans le sol ou évaporation. Ces différents modes d évacuation se combinent selon leur propre capacité. Avantage spécifique des noues La zone de stockage elle assure en un seul système les fonctions de rétention, de régulation, d écrêtement qui limitent les débits de pointe à l aval, ainsi que le drainage des sols. elle participe à la création d un paysage végétal et d espace verts. elle crée un habitat aéré dont elle fixe les limites, dans un cadre de qualité. ses abords peuvent avoir un usage multiple : jeux d enfants, lieux de loisirs et de promenades. elle met en jeu un volume de terre extrait qui peut être réutilisé dans un remblai ou une couche de chaussée. elle peut être réalisée par phases, selon les besoins de stockage. solution peu coûteuse. LA COLLECTE PAR Ruissellement L ÉVACUATION Par infiltration dans le sol évite la mise en place de collecteurs. diminue les réseaux classiques d assainissement, décharge l exutoire s il existe, participe à la décantation et à la filtration des eaux, alimente la nappe, Inconvénients des noues nécessité d entretenir régulièrement les noues, nuisances dues à la stagnation des eaux, Entretien des noues Régulier tondre régulièrement la pelouse assez souvent en été. arroser quand les sols sont secs. ramasser régulièrement les feuilles ou les déchets d origine humaine. curer les orifices. De la fréquence de cet entretien dépendra fortement l image d environnement et de qualité que constitue la noue Risque de colmatage pour pallier le risque de bouchage des orifices, un drain peut être mis en place sous la noue ; l eau s infiltre dans le fond de la noue puis atteint le drain et s écoule vers l exutoire. Pollution accidentelle : on limitera la zone polluée en isolant les orifices et en pompant la pollution déversée. chronique importante : l infiltration sera prohibée. La noue sera utilisée que pour sa fonction de rétention. à la réalisation, on rendra étanche le fond de

5 la noue à l aide d une géomembrane; Les puits Ceux sont des dispositifs qui permettent le transit des eaux de ruissellement vers un horizon perméable du sol pour assurer un débit de rejet compatible avec les surfaces drainées, après stockage et prétraitement éventuels. Cette technique a l avantage de pouvoir être appliquée dans des zones où la couche de sol superficielle est peu perméable (forte urbanisation, terrain superficiel imperméable) mais qui ont des capacités importantes d infiltration dans les couches profondes. Règlement sanitaire départemental article 10 : Tout projet d établissement d un puits ou d un forage non visé par une procédure d autorisation doit faire l objet d une déclaration à l autorité sanitaire. Toute personne exécutant un sondage, un ouvrage souterrain, un travail de fouille, quel qu en soit l objet, dont la profondeur dépasse dix mètres (10) au-dessous de la surface du sol, doit être en mesure de justifier que la déclaration a été faite à l ingénieur en chef des Mines. Les puits d infiltration sont hors nappe. L eau recueillie traverse une couche de sol non saturée d eau. Sol puits d infiltration puits d Niveau de la nappe injection Dans la majorité des cas, les puits d infiltration sont remplis d un matériau très poreux qui assure la tenue des parois. Ce matériau est entouré d un géotextile qui évite la migration des éléments les plus fins tant verticalement qu horizontalement. Les puits sont souvent associés à des techniques de stockage de type chaussée réservoir, tranchée drainante, fossé ou même bassin de retenue, dont ils assurent alors le débit de fuite. du puits Le puits dans son ensemble Avantage spécifique des puits simplicité de conception, large utilisation, de la simple parcelle aux espaces collectifs, bien adaptée aux terrains plats où l assainissement est difficile à mettre en œuvre, technique peu onéreuse, peu d entretien, il convient à tous les types d usages, sauf usages industriels ou présence de fines, il s intègre au tissu urbain et est presque imperceptible vu sa faible emprise au sol, la surface peut être réutilisée en parking ou en aire de jeu par exemple, il complète les autres techniques, lorsque le sol superficiel est imperméable, le puits permet d atteindre des couches de terrain perméable, sans contrainte topographique majeure.

6 La collecte, directement après ruissellement L évacuation par infiltration l écrêtement des pointes de débit de ruissellement et la diminution des volumes d eau allant vers le réseau classique d assainissement. elle maintient le niveau de la nappe et donc indirectement le niveau d étiage des rivières, et contribue à l alimentation en eau de la végétation environnante, le passage de l eau à travers un massif poreux constitué de matériaux meubles (roches, galets, sables, ) assure la filtration des matières en suspension et une épuration bactériologique très satisfaisante. Inconvénients des puits pollution de la nappe colmatage Ils peuvent être minimisés sous réserve de respecter les conditions de mise en œuvre et d entretien. Critères à vérifier pour l infiltration Composition des eaux à infiltrer, usages des surfaces drainées, usage de la nappe Le niveau de la nappe peut limiter l utilisation des puits La perméabilité du sous-sol doit être > à 10-6 m/s. Disposer d 1 horizon perméable à une profondeur accessible par les engins de chantier. Le projet ne dois pas être situé à l intérieur d une zone à infiltration réglementée ou sensible sur le plan qualité et des usages Conception ne pas implanter de puits sur des surfaces très polluées ou pouvant l être par des pollutions accidentelles, conserver une épaisseur de 1m à 1.50m de matériaux non saturés au dessus de la nappe, les matières en suspension peuvent entraîner le colmatage et imposent alors le nettoyage voire le remplacement du massif poreux de surface. L emploi d un géotextile à faible profondeur permet de retenir ces matières. Dans le cas d un puits comblé, même si le colmatage est plus réparti, le matériau de remplissage lui-même peut être chargé en fines, un prétraitement peut être mis en place. On peut aussi profiter d une mixité de solutions, chaussée réservoir par exemple, cette dernière jouant le rôle de filtre préalable. plusieurs puits sur un même site peuvent augmenter localement le niveau de la nappe et les transformer en puits d injection. en, terrain calcaire, les puits sont fortement déconseillés, voire dangereux : ils peuvent provoquer des effondrements, des fuites d eau donc des transferts de pollution, à travers les diaclases failles ; un risque de dissolution existe aussi par exemple en terrain gypseux. l avis préalable du conseil départemental d hygiène ou de la police de l eau est requis. Entretien des puits Préventif tous les 3 mois, vider les chambres de décantation, nettoyer les dispositifs filtrants, vérifier le système de trop plein (puits creux) ou le tassement de la terre végétale (puits comblé), nettoyer les surfaces drainées. Curatif de 2 fois par an à tous les 5 ans lorsque le puits ne fonctionne plus et déborde fréquemment, il consiste en un curage ou un pompage. En cas de pollution un prétraitement en amont peut limiter ce risque. Si une pollution survient, il faudra la pomper après avoir vidé le puits de ses matériaux.

7 Diamètre des buses : 1 mètre minimum PUITS D INFILTRATION (Schéma de principe) Tampon d accès Gazon - terre végétale TERRAIN PERMEABLE TERRAIN IMPERMEABLE 0,5 m minimum Buses pleines Gravier 40/80 Buses perforées Arrivée des eaux pluviales ou traitées Sable lavé (0.20 m) Gravier 15/25 (0.30 m)

8 Les chaussées à structure réservoir Elles supportent la circulation ou le stationnement de véhicules. Elles sont aussi des réservoirs pour les eaux de ruissellement. La rétention se fait à l intérieur du corps de chaussée, dans les vides des matériaux. L eau est collectée par un système d avaloirs et de drains qui la conduisent dans le corps de chaussée ou par infiltration répartie à travers un revêtement drainant en surface (enrobé drainant ou pavé poreux). L évacuation se fait vers un exutoire prédéfini (réseau d eau pluviale) ou par infiltration dans le sol support. LA STRUCTURE RÉSERVOIR LA COLLECTE PAR : des avaloirs et des drains un revêtement drainant L ÉVACUATION PAR un système classique infiltration dans le sol Avantage spécifique de la structure réservoir elle s insère en milieu urbain sans consommer d espace supplémentaire elle n exige pas d entretien de l enrobé elle améliore le confort de l usagé en supprimant les flaques d eau, le reflet des phares, en améliorant la visibilité du marquage horizontal. elle piège des polluants par décantation à la surface des matériaux poreux. retarde l effet vague lors de pluie violente en restituant l eau à un débit contrôlé elle alimente en eau les nappes et en milieu urbain, la végétation. La Ville ne réceptionnera pas sous domaines public les structures réservoir dont la surface est en enrobé drainant. LA COLLECTE PAR : un revêtement drainant L ÉVACUATION PAR : infiltration dans le sol Inconvénient spécifique de la structure réservoir risque de colmatage et problèmes de viabilité hivernale. le colmatage évolue plus rapidement et plus facilement sur les voiries urbaines. AUCUN OUVRAGE A REVETEMENT DRAINANT NE SERA ACCEPTE SUR LE DOMAINE PUBLIC; risque de pollution de la nappe SCHEMA PAGE 38 (1) dans le cas d un revêtement drainant, l eau s introduit de façon répartie dans la structure réservoir. dans le cas d un revêtement compact, l eau est amenée dans la structure de façon localisée par des caniveaux d infiltration ou des grilles avaloirs raccordées à un réseau de diffusion constituées généralement de drains. Remarque : la structure réservoir composée d un revêtement compact (classique non drainant) est recommandée dans les zones à forte pollution comme les marchés, les stationnement, les rues arborées et permet de s affranchir des problèmes de colmatage des enrobés drainant d une couche de roulement. (2) l interface entre le sol et la structure réservoir est constituée soit d un géotextile soit d une étanchéité. Dans le premier cas, l eau est évacuée de façon répartie par infiltration sous la chaussée dans le sol support via le géotextile. Attention : cette solution nécessite des propriétés particulières de perméabilité et portance du sol support en présence d eau. Dans le second cas, l eau est évacuée de façon

9 localisée vers un exutoire par des orifices calibrés placés dans des regards. L ÉVACUATION PAR Infiltration Un système classique Critères à vérifier perméabilité du sol : de 10-5 à 10-3 m/s, elle permet la sortie de l eau d infiltration dans le sol support. Avec une perméabilité plus faible que 10-5 m/s, il est préférable de rechercher des horizons plus perméables. la sensibilité du sol support à l eau, la profondeur de la nappe : une infiltration avec une nappe affleurante nécessite des mesures de protection supplémentaires, lorsque le risque de pollution accidentelle ou diffuse existe, il faudra prévoir des dispositifs d épuration en amont. lorsque le risque de pollution est fort, l infiltration est à proscrire ; la sous couche sera protégée par une géomembrane et l évacuation de l eau se fera vers un autre exutoire. les drains classiques en fond de tranchée doivent fonctionner en charge et en décharge comme expliqué sur schéma ci-dessous, pour éviter qu ils ne se colmatent. Il faut réguler et limiter le débit d évacuation vers le réseau par la capacité des drains avec un système d orifice ou de vanne SCHEMA PAGE 46 Revêtement perméable Revêtement imperméable Entretien à structure réservoir nettoyage préventif par une simple aspiration. L usage du balayage est déconseillé car il entraîne un colmatage plus rapide des vides du matériau. nettoyage curatif à l eau sous haute pression combiné à l aspiration, fréquence d entretien approximative (à affiner au cas par cas) : voies et parking, zone urbaine faible trafic : entretien préventif tous les 12 à 24 mois, entretien curatif tous les 36 mois. voies soumises à un trafic lourd : de 6 à 12 mois en préventif et 36 mois en curatif. techniques classiques de nettoyage conviennent. Nettoyer fréquemment la surface réduira les risques de pollution de la couche de stockage en matériaux poreux. Structure réservoir parois verticales des tranchées non verticales et lors du remblayage, il faudra reconstituer la structure poreuse à l identique ou au moins assurer les écoulements à sa base. Ouvrages hydrauliques protéger les matériaux poreux d un géotextile afin d éviter son colmatage par la migration d éléments fin. matériels classiques employés pour le curage des réseaux d assainissement : hyfrocureuses, aspiratrices.

10 Les bassins secs ou en eau L eau est collectée par un ouvrage d arrivé, stockée dans le bassin, puis évacuée à débit régulé soit par un ouvrage vers un exutoire de surface soit par infiltration dans le sol. Parmi les bassins de retenue on distingue les bassins en eau, qui conservent une lame d eau en permanence, et les bassins secs qui sont vides la majeure partie du temps et dont la durée d utilisation est très courte. du bassin Les bassins dans leur ensemble L évacuation par infiltration dans le sol Avantage spécifique des bassins participent à l aménagement paysager, créent des zones vertes en milieu urbain ou périurbain, ont d autres fonctions que le stockage des eaux pluviales : plans d eau, lieux de promenades, bassins paysagés, aménagés en espace verts inondables. ces fonctions secondaires rendent nécessaire l entretien du bassin, contribuant ainsi à sa pérennité. Elles valorisent l ouvrage, dont l emprise peut pénaliser le bilan de l aménagement. technique ancienne dont la mise en œuvre est bien connue. l infiltration permet de recharger la nappe, elle ne nécessite pas de collecteur à l aval et peut être utilisée dans une zone n ayant pas d exutoire naturel. Inconvénients des bassins risques liés à la sécurité des riverains pour les bassins en eau, les éventuelles nuisances dues à la stagnation de l eau, consommation d espace, pollution de la nappe pour les bassins d infiltration. Ils peuvent être en partie évités sous réserve de respecter les conditions de mise en œuvre te d entretien. Quelques illustrations de ces avantages les bassins secs Le particulier profite souvent d une simple déclivité naturelle au fond de son jardin pour organiser un mini bassin sec paysager où une végétation spécifique peut alors se développer. Suivant la nature du sol, les eaux sont infiltrées ou renvoyées vers un exutoire. Dans un lotissement, il peut revêtir la forme d une placette minéralisée ou plus couramment d espace vert. Il faudra veiller à ne pas le détourner de son usage premier et bien l intégrer à l habitat en végétalisant ces abords. Son usage est opportun en zone d activités commerciales. Ses talus et berges sont enherbés, la vidange se fait dans le réseau d eaux pluviales. Quelques illustrations de ces avantages les bassins en eau Ils peuvent agrémenter les jardins des particuliers. Ils constituent une réserve d eau en cas de sécheresse. Ils peuvent avoir un fort impact paysager pour agrémenter des zones d activité. Leur forme et leur emplacement dépendent de l aménageur mais leur dimensionnement doit correspondre au moins au volume utile de stockage des eaux de toiture et de ruissellement. Une végétation aquatique plus ou moins luxuriante peut masquer leurs rives, quelquefois simplement minéralisées. A l échelle d un lotissement ou d une ZAC, ils constituent des espaces publics attractifs : variété des formes, de végétation, de modelé des rives, de profondeur du bassin Critères à vérifier Bassin en eau prévoir l alimentation en eau pendant les périodes sèches, l eau doit être d assez bonne qualité sans flottants ni produits pétroliers ou huileux,

11 ils sont sensibles aux déversements de pollution par les eaux pluviales (envasement, apport de métaux lourds et de matière organique). Bassin sec fréquence d utilisation assez faible et durée de submersions pas trop longues, hauteurs d eau atteintes doivent êtres faibles, Tous types de bassin Bassin temporaire ou sec drainage général souvent nécessaire pour maintenir le bassin sec. éviter tout rejet provenant de zones de proximité générant des pollutions sans imposer des protections spécifiques (compartimentage du bassin, prétraitement en amont..), la conception doit être soignée, la gestion doit être rigoureuse pour la sécurité et le confort des riverains, le bassin doit avoir un usage secondaire pour obliger son entretien et assurer sa pérennité, les bassins doivent être réservés au cas où l on peut respecter les conditions ci-dessus, notamment au cas où l on a obligatoirement les moyens et la structure pour une gestion efficace. Entretien des bassins un bassin sec peut très vite devenir inesthétique dans le paysage urbain dès lors qu il est laissé à l abandon. La végétation de ses abords ou de ses parois en est souvent la cause. Une tonte régulière ainsi qu un fauchage sont à prévoir pour le bassin enherbé ; un balayage pour racler la surface du bassin revêtu est recommandé. Dés lors que le bassin n a d autre utilité que de stocker l eau, il se dégrade visuellement très vite d où l importance d un usage secondaire, en veillant toutefois à ce que celui-ci ne soit pas au détriment de l usage premier de régulation des eaux pluviales. Bassin en eau ramasser les flottants et entretenir les berges, contrôler la végétation en favorisant l ombrage, en limitant les arrivées de fertilisant, en faucardant et en enlevant les végétaux chaque année, en vidant périodiquement le bassin (tous les 10 ans) pour entretenir les ouvrages habituellement noyés. Les cuves enterrées Le stockage d eau peu également se faire à l aide de cuves enterrées de plus ou moins grandes tailles. du bassin Les cuves dans leur ensemble Avantage spécifique des cuves elle s insère en milieu urbain sans consommer d espace supplémentaire, c est une technique ancienne dont la mise en œuvre est bien connue, permettent l utilisation ultérieure de l eau stockée pour l arrosage des espaces verts, le nettoyage des cours Inconvénients des cuves vérifier l absence d eau dans les cuves avant les épisodes pluvieux, cuve enterrée, nécessité de pompe afin de réutiliser l eau stockée.