GROS OEUVRE  
Dimension 72 – mai 2024

Toitures vertes et stockage des eaux pluviales

Les toitures, qu’elles soient plates ou à versants, végétalisées ou non, peuvent contri- buer à l’adaptation au changement climatique. En effet, grâce à des modifications et des systèmes innovants, elles permettent de retenir davantage les eaux pluviales.

Par E. Noirfalisse, Buildwise

Les toitures peuvent contribuer à réguler les extrêmes climatiques dans les environnements très bâtis. Les toitures plates vertes – en particulier de type intensif – retardaient et diminuaient le débit des eaux pluviales évacuées en cas. Une toiture verte pouvait retenir 30 à 70 l/m² d’eau environ durant une averse (voir l’article Buildwise 2022/05.04), ce qui la rend surtout intéressante en ville, où le sol a été davantage imperméabilisé et où l’es- pace nécessaire pour l’installation d’une citerne ou d’un dispositif d’infiltration fait parfois défaut. Cette capacité de rétention des toitures vertes est reconnue et valorisée :

1. les toitures vertes figurent parmi les solutions fondées sur la nature (SFN) recensées par l’Union international pour la conservation de la nature (UICN) pour relever les défis socio-environnementaux
2. la capacité de rétention d’eau est prise en compte dans le GreenRoofScore de nos voisins français ainsi que dans le score bleu du groenblauwpeil et dans l’ordonnance relative aux eaux pluviales (végétaliser une toiture plate dispense de la raccorder à une citerne d’eau de pluie) en Flandre.

Comment accroître la contribution des toitures à la rési- lience au changement climatique ? Tout d’abord, il convient de promouvoir (encore plus) la végétalisation des toitures plates. Ensuite, deux autres pistes sont à envisager, chacune avec ses points d’attention, à savoir :

favoriser davantage la rétention d’eau en toiture plate, végétalisée ou non

végétaliser davantage les toitures à versants.

Rétention d’eau (accrue) en toiture plate (verte ou non)

Une toiture plate offre la capacité de rétention d’eau la plus importante, et ce d’autant plus s’il s’agit d’une toiture plate verte et intensive.

Divers systèmes existent sur le marché pour accroître la rétention d’eau des toitures vertes, voire permettre aux autres toitures multifonctionnelles (parkings, terrasses, …) de rete- nir les eaux pluviales. Vous les retrouverez dans TechCom, notre base de données des produits de construction. Citons notamment les catégories de systèmes suivantes :

les panneaux synthétiques à cuvettes et/ou à méandres, avec évacuation de l’eau par des orifices en partie supé- rieure et stockage dans des cuvettes communiquant parfois entre elles. Les volumes retenus s’avèrent moindres que ceux des systèmes suivants (6 à 20 l/m² environ pour quelques systèmes consultés)

les matelas absorbants (de type ‘éponge’), souvent composés de laine de roche ou, plus rare- ment, d’un matériau naturel présentant dans ce cas une épaisseur et une capacité plus limitées. Selon le type et l’épaisseur du matelas, le volume retenu peut être de 20 à 50 l/m², voire plus

les panneaux alvéolaires ou de type ‘treillis trois dimen- sions’, avec la possibilité de stocker l’eau directement sur l’étanchéité dans l’espace vide créé au-dessus de celle-ci. Ces systèmes sont à combiner avec un avaloir retardateur de l’évacuation d’eau (surélevé, à ouverture réduite) et permettent de retenir des volumes d’eau plus importants (jusqu’à plus de 100 l/m²). La rétention est temporaire et contrôlée : l’eau peut être évacuée au moment souhaité, en prévision d’une prochaine averse, ce qui n’est pas le cas des toitures vertes ou des systèmes précédents.

Certains panneaux disposent de caractéristiques méca- niques les rendant applicables en toiture-terrasse ou en toiture-parking.

Un système de rétention d’eau supplémentaire se révèle également utile au bon fonctionnement des toitures vertes. En effet, elles disposent ainsi d’une réserve d’eau pouvant être transmise aux végétaux. Cette réserve peut éventuel- lement être gérée au moyen d’un système de monitoring.

Végétalisation des toitures à versants

En raison de la pente qui les caractérise, les toitures à ver- sants contribuent évidemment dans une moindre mesure à la gestion de l’eau. Elles représentent néanmoins un potentiel élevé de surfaces réceptrices supplémentaires. L’inclinaison de ces toitures implique une série d’aspects à prendre en compte :

une érosion (ou un risque d’érosion) du substrat à la suite d’une pluie violente et du ruissellement des eaux pluviales. On privilégiera donc les tapis précultivés aux semis, pour accélérer l’enracinement de la végétation. On trouve en outre sur le marché des baquets de rétention du substrat ainsi que des dispositifs à poser à sa surface (toile de jute ou filet de protection, par exemple) (voir figure A)

l’exposition au rayonnement solaire – qui dépend de l’orientation, mais aussi de la pente – peut être inadaptée et s’avérer insuffisante (nord) ou trop importante (sud)

le glissement éventuel du complexe végétal : à partir d’un certain degré d’inclinaison de la toiture, les couches posées librement risquent de glisser. Pour reprendre la poussée du complexe végétal et éviter son glissement, il convient d’appliquer des solutions permettant de le retenir tout en laissant l’eau s’évacuer, comme :

des bacs précultivés conçus pour les toitures à versants (voir figure A)

des plaques alvéolaires (voir figure B)

des traverses ou éléments fixés sur un treillis ou à des tirants entre le faîte et un profil en rive basse (voir figure C)

des éléments de retenue du substrat avec une structure en nid d’abeilles (voir figure D)

un besoin d’irrigation (accru), vu l’évacuation plus rapide de l’eau liée à la gravité et donc une rétention d’eau plus limitée par mètre carré. Pour limiter cet effet, une natte de rétention peut être appliquée sous le substrat. Certains panneaux de drainage et de rétention sont plus spécifiquement conçus pour des pentes plus élevées. Il existe aussi des systèmes pour assurer l’irrigation correcte des végétaux (arrosage pour goutte-à-goutte, par capillarité, …)

un accès plus délicat pour la pose et l’entretien de la toiture verte

une limitation des végétaux possibles. Tandis qu’une végétation extensive est possible jusqu’à des pentes élevées (70 %), une végétation intensive (toiture-jardin) n’est pas réalisable sur des versants affichant une inclinaison supérieure à 10 %.

Les systèmes précités sont applicables sur une toiture à versants présentant la même composition qu’une toiture plate, c’est-à-dire une toiture munie d’une étanchéité et non d’une couverture discontinue (tuiles ou ardoises), même si leur pente est plus élevée.

Bien qu’il soit moins évident – et certainement moins courant – de végétaliser les versants d’une toiture recou- verte de tuiles ou d’ardoises et d’y retenir les eaux pluviales, des tuiles végétalisées font leur apparition sur le marché. Celles-ci sont posées comme des tuiles ordi- naires, sur une sous-toiture et sur des lattes et contre-lattes adaptées aux charges plus élevées. Ce système tout à fait particulier nécessite un grand soin lors de la pose et une attention particulière pour les détails et raccords ainsi que pour la mise en œuvre et la durabilité de la sous-toiture, qui risque d’être plus sollicitée.

Une autre solution pourrait consister à poser des bacs de végétation légère en surimposition sur une charpente adaptée, comme on le fait pour fixer des panneaux solaires. Il existe en outre des tuiles rétentrices d’eau équipées de réservoirs plats, mais ce système est également particulier et peu répandu.