Box ou graine : l’entretien est nécessaire

Un million de mètres carrés de toitures-terrasses végétalisées installés en France en 2012. Tirée par les collectivités publiques (qui représentent aujourd’hui les deux tiers des réalisations), la végétalisation des toitures a connu un véritable essor au cours de la dernière décennie. À tel point que le territoire français compte, après l’Allemagne et les États-Unis, la plus importante surface de toits verts. Les opérations de végétalisation, majoritaires dans le neuf, ne sont plus l’apanage des maîtres d’œuvre écologiques. « Les architectes savent aujourd’hui qu’ilest possible de végétaliser un toit, souligne Philippe Bonnet vice-président de l’Association pour le développement et l’innovation sur la végétalisation extensive des toitures (Adivet). Pour beaucoup, c’est même devenu une habitude. »

La végétalisation des toits a commencé avec la toiture- terrasse-jardin, dite aussi « toiture intensive » : un concept qui accueille une végétation de grande taille et très diversifiée, mais qui nécessite une épaisseur importante de substrat. Dans les années 1980, avec l’arrivée des membranes d’étanchéité minces et résistantes aux racines, l’Allemagne développe des solutions plus légères : les toitures végétalisées extensives et semi-intensives représentant pour la structure porteuse une charge maximale de 350 kg/m ² . Les systèmes extensifs, qui concernent aujourd’hui plus de 90 % des installations, sont caractérisés par une végétation hyperrésistante de type sedum. Ils demandent une faible épaisseur de substrat (de 4 à 15 cm, pour un poids de 60 à 180 kg/m ² ) et un entretien réduit. Les systèmes semi- intensifs autorisent une plus grande variété de plantes. Ils requièrent une couche de substrat plus importante (de 12 à 30 cm, pour un poids de 150 à 350 kg/m ² ) et un entretien plus fréquent.

Pour tous les toits

La réalisation des toitures végétalisées, encadrée par les étancheurs-couvreurs et par les professionnels du paysage, n’est pas régie par un DTU. Mais elle a ses Règles professionnelles ⁽¹⁾ . Adaptée à tout type de bâtiment (neuf ou rénové, de la toiture du garage privatif à la toiture d’un bâtiment industriel), mais réservée aux toitures inaccessibles, la végétalisation peut être mise en œuvre sur tous les supports : maçonnerie, béton, béton cellulaire, Tôle d’acier nervuré (TAN) et bois. Une étude de charges, prenant en compte les charges permanentes (pour lesquelles il est important de connaître le poids à capacité maximale en eau du complexe) et les charges d’exploitation, doit néanmoins être réalisée préalablement. Si les supports en béton peuvent a priori supporter tous les systèmes, les systèmes semi-intensifs sont généralement déconseillés sur les structures légères. La végétalisation des toits plats, ou de pente inférieure à 1 % pour le béton et à 3% pour l’acier et le bois, n’est pas recommandée, mais peut être pratiquée en ayant recours à un bon système de drainage. Pour les toitures dont la pente est supérieure à 20 %, des éléments et des systèmes de retenue spéciaux (butées en bas de pente, éléments de retenue mécanique, couche adhérente…) doivent être mis en œuvre pour éviter le glissement du substrat et retenir l’eau. Afin de faciliter l’entretien et de sécuriser les entrées d’eau pluviale, des zones stériles (d’une largeur de 40 cm minimum) doivent également être aménagées et faire l’objet d’une surveillance annuelle.
« Avec le développement du marché, de nombreux acteurs sont apparus aux côtés des grands acteurs historiques, explique l’Adivet. Issus du monde du paysage comme de l’étanchéité, ils proposent des systèmes souvent expérimentaux qui ne font l’objet d’aucun Document technique. Il n’est pas dit que leurs solutions soient mauvaises, mais le risque de rater la mise en œuvre est plus important. » Réussir une toiture végétalisée passe d’abord par la réussite de l’étanchéité, dont la pose répond à des règles, énoncées dans le DTU propre à chaque type de support. Quelle que soit sa nature, le complexe d’isolation-étanchéité devra être résistant à la pénétration des racines.

Optimiser la rétention d’eau

Le complexe végétal, posé sur l’étanchéité, comprend obligatoirement une « couche drainante » pour les toitures plates et de faible pente (elle devient facultative au-delà de 5 % de pente). La couche drainante. De nature synthétique (plaque polystyrène ou polyéthylène, nappes drainantes) ou minérale (pouzzolane, argile expansée), elle sert à évacuer l’eau lorsque le substrat est saturé, afin qu’elle ne stagne pas au niveau des racines. Les systèmes de drainage peuvent intégrer des réservoirs d’eau permanents (10 l en moyenne) dans lesquels les plantes peuvent venir puiser. Dans le cas d’une couche drainante minérale, plus lourde qu’une solution synthétique, l’eau est naturellement piégée dans les interstices des roches poreuses et s’évapore moins rapidement que l’eau contenue dans un système drainant à réserves. Lors de la mise en œuvre d’une végétalisation d’un toit plat béton, la couche de drainage devra être surélevée, afin que les racines ne s’asphyxient pas dans les flaques qui se forment à la surface du support.
Le filtre. Il s’agit généralement d’un géotextile non-tissé placé entre la couche de substrat et la couche drainante. Il sert à retenir les particules fines du substrat. Si le substrat contient peu d’éléments lessivables, le système peut se passer de filtre. Certains concepteurs commencent à proposer des filtres biosourcés et/ou biodégradables. Pour Carmen Carboneras (Ecovegetal), « La piste est intéressante, mais pour l’instant ces produits n’ont pas une durée de vie suffisante ».
Le substrat. Par-dessus le filtre, vient le substrat, qui, bien que léger, reste l’élément le plus lourd du complexe végétal. Sa composition varie d’un concepteur à l’autre : « chacun a sa propre recette », confirme Anne-Marie Gandon (Sopranature). À large dominante minérale (essentiellement des roches volcaniques type pouzzolane, mais aussi des briques concassées, des billes d’argiles…), les substrats sont conçus pour être légers et pour présenter une épaisseur constante (pas d’effets gonflement - compaction). Poreux, ils libèrent progressivement l’humidité emmagasinée et permettent, ainsi, aux plantes de survivre même avec un arrosage très ponctuel. Pauvre en matière organique, le substrat est inadapté aux mauvaises herbes, qui, si elles parviennent à germer, ne survivent pas longtemps. La composition du substrat peut être adaptée, afin de répondre aux contraintes particulières. Pour un toit pentu par exemple, ou pour une végétation variée, le substrat pourra être enrichi en matière organique.

Deux grands types de végétation

Le tapis végétal des systèmes extensifs est majoritairement composé de sedums, des plantes grasses capables de s’adapter à tous les climats.
Les systèmes extensifs. L’entretien se réduit généralement à quelques visites par an, pour surveiller, désherber, nettoyer, éventuellement arroser et fertiliser. Très peu gourmands en eau, les sedums peuvent survivre plus de six mois sans une goutte. Mais longtemps privés d’eau, ils se rétractent, se dégradent et n’assurent plus leur fonction rafraîchissante par évapotranspiration. Ils doivent donc être arrosés l’été, en particulier dans les régions où il règne un climat chaud et sec et/ou venteux. Un excès d’eau est également malvenu, d’où l’importance du drainage sur les toitures à très faible pente. La couleur des sedums varie en fonction des saisons et des climats : verts à la sortie de l’hiver et toute l’année dans les régions très arrosées, ils prennent une teinte rouge s’ils sont soumis à un stress hydrique (étés et hivers secs). Les systèmes extensifs, dont l’épaisseur de substrat est supérieure à 8-10 cm, peuvent combiner sedums, mousses, petites vivaces à fleurs (comme l’iris ou l’ail) et/ou graminées, et prendre un aspect plus paysager. Leur entretien sera plus important et pourra demander plusieurs tailles ou fauche annuelle. Pour Gilles Roux (Smac) : « l’usage de graminées et de vivaces peut être limitatif dans certains projets, et notamment sur les toitures étroites, car seule l’installation de sedums est permise en périmétrie de toits ».
Les systèmes semi-intensifs. Ils permettent l’épanouissement d’une végétation plus variée et de plus grande taille, allant des sedums aux petits ligneux, comme le thym ou le laurier. Ils permettent de réaliser des surfaces décoratives plus travaillées, avec volumes, couleurs et odeurs. Un système d’arrosage automatique est alors nécessaire, quelle que soit la région. Un système semi-intensif permet aussi d’obtenir des surfaces verdoyantes toute l’année, grâce à la sélection de graminées plus résistantes que le gazon. Selon l’aspect souhaité (hirsute ou régulier), plusieurs passages pour l’entretien sont nécessaires en cours d’année.

Du semis au pré-cultivé

En fonction de la taille de la surface à végétaliser et du type de végétation choisie, la mise en œuvre peut se faire de plusieurs manières. Le choix sera motivé par le budget, le temps de mise en œuvre et le temps de développement de la végétation.
Le semis, à partir de graines ou de fragments, représente la solution la plus économique (30 euros/m ² ).
La plantation de micromottes (fragments enracinés) et de godets coûte un peu plus cher (entre 40 et 50 euros/m ² , selon les espèces retenues). Les périodes de semis et de plantation optimales sont le printemps et l’automne.
Avec ces deux solutions, le couvert végétal est nul ou moindre au moment de l’installation. Il faudra donc attendre une à deux années pour obtenir une couverture de plus de 80 %. Durant cette période de confortement, l’entretien doit être plus soutenu qu’un entretien courant. Selon Carmen Carboneras : « Il est moins risqué de planter que de semer, car les plants bénéficient d’une réserve leur permettant de survivre avant de s’enraciner ». Pour obtenir près de 100 % de couverture végétale dès la pose, les fabricants ont développé des concepts pré-cultivés, comme les tapis (qui se posent sur une couche de substrat) ou les dalles (qui intègrent le substrat et se posent directement sur le filtre). Plus onéreux (entre 50 et 65 euros/m ² ) et plus fragiles, ces systèmes doivent être manipulés avec précaution et être mis en œuvre dès la livraison. « Les solutions pré-cultivées, explique l’architecte Patrick Stefan Rheinert, sont souvent choisies par les projets publics. En effet, elles garantissent à la toiture une belle allure le jour de l’inauguration. »
Depuis quelques années, les fabricants proposent également des modules tout-en-un, qui comprennent toutes les épaisseurs du complexe, depuis la couche de drainage jusqu’à la couche végétalisée. L’opération de végétalisation se résume à un geste unique : la pose de la cassette sur l’étanchéité. « Ces produits très conceptuels sont particulièrement appréciés en France et peuvent être posés par l’entreprise d’étanchéité, explique Olivier Marconnot, producteur de sedum (pépinière du Chardon bleu). En Allemagne, où la filière est dominée par les professionnels du paysage, les systèmes traditionnels sont préférés aux systèmes tout-en-un. »
Cette solution présente l’avantage d’un couvert immédiat et peut être mise en place en toute saison (hors période de gel ou de fortes chaleurs). En raison de son coût (120 à 200 euros/m ² ), elle n’est pas recommandée pour végétaliser des surfaces très importantes ⁽²⁾ .

Tableau des fabricants : voir pdf