Equiper une toiture végétalisée d'un système de récupération des eaux pluviales
La mise en place de
systèmes végétalisés autonomes permet de collecter, stocker, irriguer et
réguler les eaux pluviales afin de favoriser le confort thermique et la
surcharge du réseau d’assainissement.
Le système permet de retenir une plus grande quantité d'eaux pluviales et ainsi d'améliorer leur gestion en désengorgeant les réseaux d'assainissement.
Il permet en outre d'irriguer les végétaux même pendant les périodes de sécheresses, les rendant plus résistants et contribuant à réduire l'effet d'îlot de chaleur urbain, tout en limitant davantage la surchauffe des logements au dernier étage.
Points forts
Un système de récupération des eaux pluviales simple et rafraîchissant
Apporte de la biodiversité en ville.
Amélioration du confort thermique à l'intérieur comme à l'extérieur des bâtiments.
Permet de combiner: végétalisation, gestion d'eau et aménagement toiture, limitant l'emprise foncière.
Les avantages d'une toiture végétalisée ordinaire...
Les toitures végétalisées ordinaires permettent de lutter contrer la saturation des réseaux d’assainissement grâce à leur rétention d’eau et l’évapotranspiration des plantes, hébergent de la biodiversité, peuvent améliorer le confort thermique dans les logements sous la toiture et contribuent si irriguées à réduire le phénomène d'îlot de chaleur urbain.
Ces bénéfices dépendent principalement de l'épaisseur du substrat, du choix des végétaux et de l'apport en eau. Les toitures semi-intensives (entre 15 et 30 cm de substrat) et intensives (+ de 30 cm de substrat) sont plus efficaces que les toitures extensives (moins de 15 cm de substrat) mais nécessitent plus d'entretien.
... multipliés par un système de récupération des eaux de pluie
La mise en place d’un système de récupération des eaux de pluie en parallèle de la toiture végétalisée apporte plusieurs bénéfices :
Le stockage de l’eau de pluie permet de réduire le phénomène de ruissellement et d’éviter la saturation des réseaux d’assainissement. Les solutions de récupération sont généralement accompagnées de système de régulation des eaux stockées, pouvant là aussi éviter la saturation.
L’eau stockée est renvoyée vers la végétation, généralement à l’aide d’un système de remontée par capillarité. L’arrosage des plantes est donc autonome et permet de garantir une plus grande résistance des végétaux aux sécheresses et d'augmenter la palette végétale disponible, tout en évitant des surcoûts liés à l’arrosage.
Ce système permet un apport en eau plus important et plus régulier aux végétaux favorisant leur taux d'évapotranspiration, même lors d'épisodes caniculaires couplés à des sécheresses. Les toitures équipées contribuent ainsi mieux à lutter contre l'effet d'îlot de chaleur urbain via le phénomène d'évapotranspiration.
Afin de vous assister dans la conception de votre toiture végétalisée et de la mettre en valeur une fois réalisée. L'ADIVET (Association des Toitures & Façades Végétales) a mis en place le GreenRoofScore: un référentiel visant à évaluer les performances des toitures végétalisées. Celui-ci se base sur 4 services écosystémiques : lutte contre l'îlot de chaleur urbain, gestion de l'eau, accueil de la biodiversité et préservation de la santé et du bien-être afin de classer un projet selon son niveau d'exemplarité. Plus d'information et lien vers le référentiel sur le site de l'ADIVET.
Expérimentation de la solution
Retour d'expérience de la Manufacture des Tabacs de Strasbourg
Un projet de rénovation d'une friche industrielle
La SERS (Société d'aménagement et d'équipement de Strasbourg) est une société de droit privé détenue par des actionnaires publics : Ville de Strasbourg, Collectivité Européenne d’Alsace, etc… Sa mission, en tant qu’aménageur, est donc d’accompagner et de mettre en œuvre des projets d’urbanisme et de construction mandatés par les instances politiques locales.
En 2015, la SERS a acquis la Manufacture des Tabacs de Strasbourg. Alors à l’état de friche, il a été de décidé de rénover la Manufacture pour en faire un lieu dédié aux sciences, à l’art et à la jeunesse. Les travaux se sont découplés en six projets différents, et ont débuté dès 2018. Ce fut le cas de la partie ouest de la Manufacture, acquise par l’Université de Strasbourg.
L'intégration d'une toiture végétalisée au bâtiment central
Il s’est alors posé la question de l’aménagement de la toiture (plate) du bâtiment central, devant accueillir un collectif d’agriculture biologique ainsi qu’un espace événementiel, et représentant 1200 m². L’espace de la Manufacture étant très minéral et la cour manquant d’espaces verts, il a été émis l’idée de végétaliser la toiture afin de lutter contre l’effet d’îlot de chaleur et de se placer dans une logique de développement durable. La toiture a également été pensée pour devenir un lieu de rencontre et de maraîchage, ainsi 300 m² sont accessibles.
Selon la SERS, le choix du type de végétalisation s’est notamment porté sur le semi-intensif et l’intensif pour privilégier un plus grand rafraîchissement, mais également une plus grande biodiversité.
Pour végétaliser, la SERS a fait le choix de l’entreprise Soprema, également basée à Strasbourg. Sur la plus grande partie de la toiture, la solution semi-intensive Sopranature FRESH a été privilégiée. Celle-ci avait pour avantage d’être composée de végétaux à fort pouvoir évapotranspirant et d’un système de récupération des eaux pluviales intégré. Sur une plus petite partie, c’est la solution Sopranature CULTIVA qui a été choisie afin de permettre du maraîchage pour le collectif agricole occupant le bâtiment.
La mise en œuvre des travaux de renforcement structurel et de végétalisation
La mise en place d’une toiture végétalisée a demandé une étude structure pour vérifier la faisabilité de la toiture végétalisée. Celle-ci fut réalisée par le bureau d’étude structure de la SERS et a préconisé une restructuration structurelle pour permettre à la toiture de supporter une charge plus lourde.
Les travaux sur ce bâtiment ont débuté en 2022 et ne sont pas encore finalisés. Ils ont inclus un renforcement conséquent de la structure à l’aide de plats carbones et de poutrelles IPE. Ce renforcement a permis à Soprema d’installer ses modules FRESH et CULTIVA sur 75% de la toiture (à l’heure actuelle).
La végétalisation de la toiture a pris du retard, mais les dernières plantations devraient être réalisées en novembre 2023.
Quel coût et quelles observations pour la toiture végétalisée ?
Selon la SERS, dans le cadre du déploiement de la solution Sopranature FRESH, un accord avait été trouvé avec Soprema pour abaisser le prix de la toiture végétalisée. En effet, la Manufacture des Tabacs servirait également à l’entreprise pour sa recherche scientifique. Il a donc été placé une station météo au milieu de la toiture et des sondes en périphérie du bâtiment pour permettre au CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment), partenaire de Soprema, d’observer l’effet de la végétation sur la température sur les prochaines années.
Les coûts ont été partagé entre la SERS et Soprema. La SERS a donc pris en charge le renforcement structurel de la toiture (176 500 €, dont le coût des 300 m² de toitures accessibles) et une part de la végétalisation (en prenant le prix d’une toiture extensive de 5 cm de substrat, soit 56 000 €). Soprema s’est chargé du surcoût de la solution Sopranature FRESH ainsi que de l’entretien sur les premières années.
La SERS a également déposé un dossier à l’Agence de l’Eau Rhin-Meuse, qui lui a accordé une aide de 14 000 euros pour la mise en place d’une solution de rétention d’eau.
La végétalisation du bâtiment central ayant été débuté en 2022, il est encore trop tôt pour mesurer son impact précis dans l'amélioration du confort thermique de la Manufacture. L’installation scientifique sur la toiture permettra néanmoins d’observer les apports de cet aménagement sur la température ambiante.
Retours utilisateurs-rices
Enedis : végétaliser les toitures de sites industriels en plein Paris
Retour sur la visite de site organisée pour AdaptaVille le 20 juin 2023 en présence des équipes d'Enedis et de l'entreprise du Prieuré
Maitrise d'ouvrage : Enedis
Maitrise d'œuvre : Le Prieuré
Contexte et objectif
Dans le cadre d’un projet de renaturation à Paris en lien avec les Jeux Olympiques de 2024, Enedis (distributeur d'électricité) a choisi de remettre la nature au cœur de ses sites industriels. Parmi eux, le poste source Cardinal Lemoine situé en plein cœur de Paris a fait l’objet de l’installation d’une toiture végétalisée extensive avec récupération des eaux de pluie en partenariat avec l’entreprise Le Prieuré.
L'objectif était de prendre une part active à la végétalisation de la Ville, d'abattre les eaux pluviales, d'améliorer la vue du voisinage de ces sites industriels, de lutter contre l'effet d'îlot de chaleur, et de limiter la surchauffe des toits (sur des sites industriels où la température intérieure est cruciale).
Calendrier du projet
2021 : étude de portance pour vérifier que le projet est faisable techniquement
avril 2022 : travaux réalisés et livrés en 4 jours
été 2022 : vagues de chaleur successives auxquelles la végétation a résisté
Contraintes initiales
Dû fait de la nature industrielle du site, Enedis avait identifié plusieurs besoins auxquels devait répondre la solution de végétalisation choisie :
pas d'arbre ni de mottes de terre pour accéder facilement aux installations
pas de végétalisation à même la membrane d'étanchéité
une solution qui permette d'accéder facilement à la membrane d'étanchéité pour réaliser des travaux de remise en état tous les dix ans
pas d'arrosage à prévoir afin de de limiter au maximum les besoins en entretien, assuré 1 fois par mois par des personnes en réinsertion
Solution choisie
Le choix d'Enedis s'est tourné sur la solution du Prieuré de toiture "hydroactive", qui est modulaire et permet de manipuler facilement les bacs végétalisés. La végétation composée de sedums évolue sur 6 cm de substrat.
Cette solution est aussi autonome en eau grâce à l'intégration de bacs qui retiennent l'eau sous les bacs de végétation pré-cultivés. L'eau pluviale stockée est en effet diffusée via des mèches de capillarité.
Les gravillons présents initialement sous la toiture ont été réutilisés pour les zones de passage et les zones stériles aux extrémités de la toiture.
Etude de charge : environ 6 500 €(plus cher que les études pour des immeubles classiques)
Végétalisation de deux toitures terrasses : 24 000 € pour 150 m²
Cette solution a été financée en propre par Enedis, qui réfléchit à solliciter les aides des Agences de l'Eau pour ses prochaines opérations
Fort de cette expérience, Enedis souhaite végétaliser 4 autres postes sources supplémentaires d'ici 2026, soit plus de 1 600 m² de surfaces végétalisées. Enedis poursuit son travail avec la LPO pour préserver la biodiversité sur ses sites industriels. Enedis devrait choisir une végétation plus diversifiée en optant pour les essences du mix flor, proposé par Le Prieuré.
Co-bénéfices
Co-bénéfices environnementaux :
Diversité végétale et optimisation de l'eau
Flore : maintien d'une large palette végétale (des sédums aux arbustes)
Faune : introduction de biotopes stratifiés constituant des espaces refuges et d'alimentation pour de nombreuses espèces animales
Co-bénéfices autres :
Constitution de lieux de rencontre, de détente pour les résidents.es
Possibilité d'activités de sensibilisation, de jardinage ou encore de maraîchage autour des aménagements.
Coûts
Combien coûte une toiture végétalisée avec récupération des eaux pluviales ?
La réalisation d’une toiture végétalisée nécessite des études préalables de faisabilité.
Pour une étude structure, le montant est compris entre 1000 et 5000 €
La conception du projet par un maître d’œuvre peut également faire l’objet de coûts supplémentaires, en moyenne 1500 €
Les coûts d'une toiture végétalisé varient selon les fournisseurs, les matériaux utilisés, la méthode d’installation ou encore l’entretien. Ce prix peut aller de 100 à 500 € du m2 selon le fournisseur et la solution choisie. Le coût varie également en fonction de la taille de la surface concernée. Généralement, plus celle-ci et grande moins le prix au m² sera élevé.
A noter : une toiture végétalisée permet des économies de chauffage et de refroidissement des bâtiments. La mise en place d’un système de récupération des eaux de pluie permet aussi d’autonomiser le système d’arrosage, limitant les coûts liés à la consommation d’eau.
Quelles aides financières sont mobilisables ?
Les institutions publiques mettent à disposition des aides à la végétalisation des toitures. Si vous êtes sur le territoire de Paris / Grand Paris, voici une liste non exhaustive des aides mobilisables.
La Région Ile-de-France peut aider au financement de la création de toitures végétalisées semi-intensives (entre 15 et 30 cm) ou intensives (supérieure à 30cm) via le fond Îlots de Fraîcheur Urbain.
Des aides peuvent également être obtenues dans le cadre d’un projet de rénovation énergétique de l’immeuble. Pour les projets parisiens, il semble ainsi judicieux d'embarquer des projets de végétalisation avec les projets de rénovation énergétique globale : le programme d'accompagnement EcoRénovons Paris + subventionne la végétalisation avec un bonus pouvant aller jusqu'à 45€/m² végétalisé.
Le dispositif CoprOasis, lancé en 2023 par la Ville de Paris, propose une aide à la végétalisation des toitures-terrasses en copropriété. Celui-ci permet de couvrir à hauteur de 5000 € les études préalables d'un projet ainsi que les coûts des travaux si la végétalisation recouvre 70% de la surface libre de la toiture et que l’épaisseur du substrat s’élève au minimum à 10 cm. L’aide aux coûts des travaux est plafonnée à 30 000 € et est plus conséquente en fonction de la taille du substrat et de la localisation du projet. Pour en savoir plus, rendez-vous sur le site de l’APC et sur CoachCopro.
Faire appel à un professionnel pour évaluer la faisabilité du projet
En premier lieu, il faut évaluer la faisabilité du projet de végétalisation. Cette étude doit être effectuée par un professionnel (architectes, bureaux d’études, entreprises).Les fournisseurs de toitures végétalisées proposent généralement de s’occuper de la conception, de la réalisation et de l’entretien en mettant à disposition leurs experts et bureaux d’études.
Selon les fournisseurs choisis, les toitures végétalisées avec récupération des eaux pluviales peuvent s’adapter à différents types de toits : provenant de bâtiments en béton, en acier ou encore en bois. Les toits sur lesquels s’appliquent cette solution sont généralement plats et inaccessibles, mais il est aussi possible de l’intégrer sur des toits en pentes (de 0 à 20% selon les fournisseurs) ou accessibles aux résidents (afin de créer des lieux de rencontre).
Attention à l'étanchéité
Cette solution ne remplaçant pas l'étanchéité et il est tout de même conseillé de vérifier l'état de conservation de l'étanchéité de la toiture en elle-même et sa composition au préalable.
Cependant, avec ces systèmes, comme la végétation n'est pas en contact direct avec la membrane, il n'est pas nécessaire de mettre une membrane d'étanchéité anti-racinaires. Les fournisseurs indiquent aussi que les systèmes de récupération des eaux de pluie sont équipés de leurs propres systèmes d'étanchéité et que ce système peut même éventuellement permettre d'améliorer la longévité de la membrane d'étanchéité de cette dernière.
Pour plus d'informations à ce sujet, retrouvez notre article sur le site de l'APC.
S'assurer de la portance du bâtiment
Le toit doit également pouvoir accepter des charges lourdes afin de supporter le système quand il est à sec, mais aussi quand il est plein d’eau. La charge minimale supportée par le toit varie en fonction des fournisseurs. En général, il faut au moins compter 130 kg/m².
Faire les démarches d'urbanisme requises
La réalisation d’une toiture végétalisée doit faire l’objet d’une demande auprès de la direction de l'urbanisme de votre commune quand le bâtiment est existant ou d’une demande de permis de construire pour surélever la structure.
Prestataire(s)
Le Prieuré Végétal
La solution OASIS Toiture Hydroactive, développée par Le Prieuré Végétal est composée d’un ensemble de bacs modulaires assemblés, posés sur l’étanchéité et recouverts par un système végétalisé (substrat + plantes). Cet ensemble retient l’eau de pluie et irrigue les végétaux (en extensif ou intensif) afin d’amplifier l’évaporation.
Caractéristiques du produit
Bacs de rétention HYDROSTOCK ® étanches, interconnectés et directement posés sur la membrane d'étanchéité
L’eau stockée dans les bacs remonte par capillarité vers la végétation (à hauteur de 80%).
Zéro rejet d'eau
Baisse de la température de surface du toit de 25°C
Adapté à tous types de structures et à une pente de maximum 10%
Charge admissible de la toiture : minimum 130 Kg/m²
Coûts
De 90 à 120 € du m²
Contrat d’entretien avec à minima 2 visites annuelles (qqs€/m²).
DK65-AQUAPACK est un élément de drainage, de répartition et de stockage d’eau pensé et développé par l’entreprise ECOVEGETAL. Cette solution composée d’un bac et d’une natte mèche permet de stocker et de remonter par capillarité l’eau de pluie pour une meilleure pérennité des végétaux et réduire les besoins d’arrosage des plantes.
Caractéristiques du produit
Stockage en eau jusqu’à 47l/m²
Compatible avec un système semi-intensif type SAXATILIS (>15 cm de substrat)
Convient aux structures en béton et aux pentes entre 0 et 3%
Pose de dalles sur plots possible sur les AQUAPACK
Coûts
Estimatif : 70/80 € HT/m² fourni et posé pour le système DK65-AQUAPACK
Contrat d’entretien avec environ 2 passages par an sur la toiture
