Alors que les villes s’étendent toujours un peu plus, accompagnées de leurs lots de bitume et de béton imperméabilisant la surface et réduisant les espaces naturels à leur portion congrue, le concept de la végétalisation de toiture véhicule une image écologique, esthétique et ludique qui cache une véritable technicité et des intérêts réels.

Une toiture végétalisée est un véritable espace vert installé en toiture. Elle comprend donc un substrat de croissance et des plantes mais également des éléments de protection de la toiture. Généralement une toiture végétalisée se compose de :
(classement par ordre chronologique d’installation)

• La structure du toit,
• Un matériau pare-vapeur,
• Une couche d’isolant,
• Une membrane imperméable de couverture comportant un agent anti-racines,
• Une couche de drainage spécialisé, qui comprend parfois des réservoirs d’eau intégrés,
• Un tissu ou support filtrant pour contenir les racines et le substrat tout en laissant pénétrer l’eau,
• Un substrat de croissance fabriqué, parfois sans terre,
• Les plantes, choisies en fonction de certaines applications.

L’importance de chaque élément peut être légèrement modifiée selon la technique choisie. En effet, plusieurs formes de végétalisation de toiture sont réalisables selon l’objectif recherché : la végétalisation intensive ou la végétalisation extensive.

La végétalisation intensive

La végétalisation intensive est une technique qui conduit à la réalisation d'une toiture-terrasse jardin. Techniquement, la réalisation d’une terrasse-jardin traditionnelle diffère peu de celle d’un espace vert au sol. Ces installations sont donc en général plus complexes et accessibles pour réaliser leur entretien.
Le substrat de croissance se compose principalement de terre. Sa profondeur oscille entre 20 et 60 cm et son poids saturé d’eau, entre 500 et 900 kg/m2. En raison de la profondeur supérieure du sol, le choix de plantes est plus varié et peut comprendre des arbres et des arbustes d’où le développement d’un écosystème plus complet. L’entretien et en particulier l’arrosage sont plus exigeants et plus fréquents et il faut prévoir des systèmes d’irrigation. À cause du poids élevé de l’installation, cette technique ne peut être réalisée que sur des supports en béton en pente inférieure à 5%.

La végétalisation extensive

À l’opposé de la végétalisation intensive, les toitures végétalisées extensives font appel à la notion de tapis végétal. Les systèmes de végétalisation extensive constituent un tapis végétal permanent qui s'adapte progressivement à son milieu et fonctionne de façon quasi autonome. Ce tapis est obtenu par une association de plantes spécialement adaptées qui se reproduisent in situ. Les moyens de culture sont minimes et la liste des plantes compatibles est plutôt restreinte : mousses, plantes succulentes, graminées… Ce sont le plus souvent des plantes de faible hauteur, indigènes, rustiques de type alpin.

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Ces toitures ont en général un substrat, un terreau minéral composé de sable, de gravier, de briques concassées, de billes d’argile expansé, de tourbe, de matières organiques et d’un peu de terre, qui mesure entre 5 et 10 cm de profondeur et pèse entre 60 et 160 kg/m2 lorsqu’il est saturé d’eau. En général, l’entretien se résume à deux visites annuelles pour désherber et inspecter la membrane d’étanchéité. Ces toitures plutôt légères sont applicables sur tous les supports même les plus légers (béton, bois, acier).

Mais certains facteurs comme l’emplacement, la capacité structurelle de l’immeuble, le budget, les besoins du client et la disponibilité des matériaux et des plantes, conféreront un caractère unique à la toiture végétalisée qui, au final, peut combiner les systèmes intensif et extensif. En France, cette troisième catégorie est appelée la végétalisation semi-intensive.

La végétalisation semi-intensive

Il s’agit d’une « amélioration » de la terrasse-jardin, dans la mesure où les matériaux de culture sont dûment sélectionnés. Le choix des végétaux et la conception d’ensemble s’orientent vers un entretien plus limité que dans la solution traditionnelle mais plus contraignant que pour la végétalisation extensive. Les systèmes de végétalisation semi-intensive permettent une large utilisation de la palette végétale procurant floraisons, volumes, couleurs, odeurs et sont assujettis à un entretien régulier. Les plantes sont le plus souvent des graminées, plantes vivaces et arbustes agissants ou de faibles hauteurs. On utilise de préférence des espèces à développement fort et dense et résistantes au gel mais les monocultures sont à proscrire.
L’épaisseur du substrat ne dépasse pas 30 cm et son poids oscille entre 150 et 350 kg/m2. Comme les végétalisations extensives, les végétalisations semi-intensives sont réalisées généralement sur de grandes surfaces.