Les toitures vertes des villes de demain

Les toitures vertes des villes de demain Rappel des principes et propriétés essentiels d une toiture verte Hôtel Mercure à Bruxelles 23/09/2008

CONTENU Images Définitions Avantages - Inconvénients Conception et composition de la toiture plate Ouvrages de raccord et particularités constructives des toitures vertes Exemples de réalisations 2

Images Babylone VII e avant JC 3

Images 2008 4

Images 5

Définitions Une toiture verte est une toiture plate recouverte de végétation et des couches nécessaires au développement de ces dernières (drainage, substrat) Définitions Toiture-jardin Toiture-jardin légère Toiture végétalisée Toiture verte recouverte de végétation intensive élaborée Toiture verte recouverte de végétation intensive peu élaborée Toiture verte recouverte de végétation extensive 7

Définitions Classification selon l aspect et l utilisation 8

Avantages des toitures vertes Qualité de vie et biodiversité Gestion optimale de l eau ->Présentation de K. De Cuyper Confort thermique et consommation énergétique Confort acoustique Longévité accrue de l étanchéité 10

Avantage: Qualité de vie (ville & bâtiment) Santé,proces de rétablissement, tranquillité : p.ex. hôpital 11

Avantage: Impact sur le cadre de vie Qualité de la vie 12

Avantage: Confort Thermique 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) λ substrat = 2 W/mK R (25 cm de substrat) = 0,13 mk/w - U toiture 0,3 W/m²K R toiture 3,33 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) 13

Avantage: Confort Thermique Profils de température de la membrane d étanchéité en période estivale: Températures moyennes 14

Avantage: Confort Thermique Profils de température de la membrane d étanchéité en période hivernale Températures moyennes 15

Avantage: Longévité accrue de l étanchéité Fluctuations journalières de la température de la membrane d étanchéité: 16

Avantage: Isolation acoustique Effet positif dû à la masse de la toiture Possibilité de mettre en place un système Masse-Ressort-Masse 17

Inconvénients Sécurité incendie Surcharge Obligation d entretien Détails de toiture et accessibilité de la membrane 18

Inconvénients: Sécurité incendie Législation - Exposition extérieure du feu KB 19/12/97 & 04/04/2003 => Broof(t1) of A1 La végétation ne peut pas être testée 19

Inconvénients: Sécurité incendie 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 50-100 cm Intensif > 100 cm Couches de substrat composées de matériaux incombustibles d épaisseur suffisante (60 mm au minimum) 20

Inconvénients: Entretien et accessibilité de la membrane Toiture-jardin Toiture-jardin légère Toiture végétalisée Toiture intensive Entretien équivalent à celui d un jardin 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 21

Inconvénients: Entretien et accessibilité de la membrane Exemple d enlèvement d un bouleau sur une toiture végétalisée Nécessité: Concertation entrepreneur d étanchéité et jardinier 22

Conception et composition Composition idéale: Végétation Substrat Filtrage Drainage & rétention d eau Protection mécanique Etanchéité Pare-Vapeur et Isolation Elément Porteur 24

Conception et composition de la toiture plate: Elément porteur Controle de la structure: => stabilité : => planéité et rigosité (NIT 215) Pente => éviter toute stagnation d eau => pente de 2 % minimale Pare Vapeur cfr. NIT 215 25

Conception et composition de la toiture plate: Isolation thermique! Charges ponctuelles et réparties 26

Conception et composition de la toiture plate: Etanchéité Bitumineuses (privilégier bi-couche) - Plastomères: APP - Elastomères: SBS Synthétiques (uni-couche) - Plastomères : PVC, CPE, TPO, - Elastomères : EPDM - Elastoplastomères : FPO, TPV,... Les liquides - Résines de polyester : VPES - Résines de polyuréthanne : VPU - Résines de poly-methyl-methyl-acrylate : PMMA 27

Conception et composition de la toiture plate: Etanchéité Privilégier l exécution bi-couche en adhérence totale Prévoir le compartimentage des grandes surfaces Risque de poinçonnement avant, pendant ou après exécution de la toiture 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 28

Conception et composition de la toiture plate: Etanchéité Caractéristiques des membranes d étanchéité pour toitures vertes recommandées par l UBAtc 29

The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again. Centre Scientifique et Technique de la Construction Conception et composition de la toiture plate: Etanchéité et Résistance aux racines Membrane à tester selon pren 13948 Durée: 2 ans 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 30

Conception et composition de la toiture plate: Etanchéité et Résistance aux racines Membrane à tester selon pren 13948 Récipients d essai: Nombre: 6 bacs d essai et 2 de référence (sans feuille d étanchéité) Dimensions: 800x800x250 mm 4 plantes par bac 31

Conception et composition de la toiture plate: Etanchéité et Résistance aux racines Membrane à tester selon pren 13948 32

Conception et composition de la toiture plate: Etanchéité et Résistance aux racines EXTENSIVE INTENSIVE ATG traditionel + PE 0,4 mm Pas besoin de FLL ATG Etanchéité Toiture verte Besoin de FLL Toujours avec ATG pour les toitures vertes: besoin de FLL 33

Conception et composition : Rénovation Influence du choix de la végétation 34

Conception et composition de la toiture verte: 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 35

Conception et composition de la toiture verte: 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) 36

Conception et composition de la toiture verte: Rétention d eau Rétention d eau Couche indépendante (ex: granulats d argile) Couche associée à la couche de drainage 37

Conception et composition de la toiture verte: Substrat Enracinement Fixation des plantes, stockage d air, d eau, d éléments minéraux et organiques (700 à 1400 kg/m³ sec) Différence de substrat entre toitures intensives et extensives Pas de règles officielles en Belgique (voir directives FLL) 38

Conception et composition de la toiture verte: Végétation Quelques caractéristiques Résistance au gel, à la sécheresse, au rayonnement de chaleur, au vent, Système radiculaire pas trop dense ou agressif 39

Conception et composition de la toiture verte: Végétation NIT 229 Liste des plantes déconseillées: 40

Conception et composition de la toiture verte: Végétation NIT 229 Liste des plantes déconseillées (suite): 41

Centre Scientifique et Technique de la Construction Ouvrages de raccord et particularités constructives des toitures vertes Avaloirs z z Doivent demeurer accessibles Trop-pleins et crapaudines à prévoir 43

Ouvrages de raccord et particularités constructives des toitures vertes 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 Relevé de la toiture: 15 cm 15 cm 30cm 7 5 12 6 10 9 8 ;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;; 1 2 4 3 44

Exemples Toiture extensive: 46

Exemples Toiture extensive: 47

Exemples Extensive : mousses fleurs des herbes 48

Exemples Végétation à plantes basses 51

Centre Scientifique et Technique de la Construction Exemples Intensive 52

Exemples Intensive 53

Exemples Toiture en pente: 54

Exemples 55