Économie d’énergie

Dans le domaine de la thermique dans le bâtiment plusieurs phénomènes physiques entrent en jeu : des phénomènes de rayonnement, de convection et de conduction de chaleur. Pour équilibrer les échanges thermiques entre le bâtiment et l’extérieur, plusieurs outils sont disponibles : chauffage, isolation, climatisation. La toiture végétalisée fait également partie de cette boîte à outils.
En été, les plantes d’un toit vert protègent l’immeuble contre les rayons solaires et, grâce au phénomène d’évapotranspiration, peuvent atténuer voire éliminer les gains thermiques, ce qui contribue à rafraîchir et à réduire les besoins énergétiques en climatisation du bâtiment. L’hiver, l’isolation supplémentaire fournie par le substrat contribue à limiter les pertes de chaleur et à réduire les besoins énergétiques en chauffage de l’immeuble. L’ampleur des économies d’énergie dépend de la taille de l’immeuble, de son emplacement, de la profondeur du substrat de croissance et du type de plantes.

À l’échelle de la ville, les toitures végétalisées permettent de lutter contre le phénomène d’îlot thermique urbain qui définit la surchauffe des zones urbaines et suburbaines, par rapport à la campagne environnante, en raison de l’accroissement des aires construites. L’effet d’îlot thermique urbain augmente la consommation d’électricité pour la climatisation et le taux de formation de produits chimiques générateurs de polluants atmosphériques comme l’ozone troposphérique. Il aggrave également les maladies reliées à la chaleur. À l’instar des forêts urbaines et des couvertures réfléchissantes, les toits verts absorbent et/ou dévient les rayons solaires empêchant ainsi la production de chaleur.

La ville de Chicago a soumis le toit de sa mairie à un essai de simulation ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers). Résultat : à chaque fois qu’on réduit la température ambiante d’un degré Fahrenheit soit 0,6 degré Celsius, on économise 1,2 % en énergie de climatisation. Cet essai révèle que si on dotait tous les immeubles de Chicago d’un toit vert, soit 30% de la surface totale, un million de dollars par an de frais de climatisation seraient économisés. Une étude d'Environnement Canada estime que la végétalisation de 6% de toute la surface de toits disponibles pourrait faire baisser la température de Toronto de 1 à 2°C, ce qui permettrait les jours de canicule, une baisse de 5% de la demande en électricité pour la climatisation et la réfrigération et par conséquent une diminution des émissions de gaz à effet de serre.

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Protection et prolongation de la durée de vie du toit

Les toits verts contribuent à protéger les membranes de toit contre les grands écarts de température et la dégradation par les rayons ultraviolets. La protection d'une étanchéité, dont la durée de vie est limitée à une quinzaine d'années, peut être doublée dans le cas d'une toiture végétalisée en limitant le choc thermique. Selon l’Association pour le développement et l'innovation de la végétalisation extensive des toitures (ADIVET), en été, sur une étanchéité, des températures de 60°C à 75°C sont régulièrement enregistrées alors qu'avec une végétalisation, cette température sera de 25°C à 35°C.

Meilleure isolation acoustique

Les toitures végétalisées présentent également l’avantage d’atténuer les bruits, le substrat bloquant les basses fréquences et les plantes, les hautes. D'après le CSTB, le gain apporté par ces systèmes par rapport à une toiture traditionnelle peut être estimé à environ 15 à 20 dB selon que le substrat de la toiture végétalisée est sec ou chargé en eau. Par ailleurs, une toiture végétalisée peut permettre de renforcer l'isolation acoustique aux bruits aériens.

Renforcement de la résistance au feu

Selon des données tirées de fabricants européens, les toits verts peuvent retarder la propagation d’un incendie d’un toit vers l’immeuble, et vice versa, surtout si le substrat est saturé d’eau. Néanmoins, les plantes peuvent présenter un risque d’incendie si elles sont sèches. De la même manière qu’il faut prévenir les feux de brousse au niveau du sol, il faut prévenir les feux de toits verts en y intégrant au périmètre et à intervalles réguliers, ainsi qu’autour de toute ouverture, des coupe-feu. Ces coupe-feu doivent être composés de matériaux non combustibles, tels que du gravier ou des dalles de béton. Sinon, il est possible d’utiliser des plantes ignifugeantes telles que des orpins ou un système d’irrigation avec sprinklers reliés à une alarme incendie.

Pour en savoir plus

• Consulter l’ADIVET