Toit écologique : comment ça marche, types, avantages et exemples

Traditionnellement, nous sommes habitués à ce que les toits soient constitués d’un certain nombre d’éléments, tels que des feuilles d’aluminium ou de fer, des feuilles, de l’herbe, des carreaux de céramique et du béton. L’objectif du toit a été principalement de couvrir les bâtiments contre la pluie, le soleil, les vents de neige et d’autres températures extrêmes.

Cependant, au fil des ans, les gens ont trouvé un moyen d’avoir un jardin sur le toit et de faire en sorte que ce même toit serve à son objectif initial. C’est ce qu’on appelle les toits écologiques, qui constituent la base de cet article.

Comprendre les toits écologiques

On parle de toit vivant ou écologique lorsque le toit d’un bâtiment est partiellement ou totalement recouvert de végétation. L’espace au-dessus du bâtiment, constituant le toit, est modifié pour faire pousser des plantes, comme des cultures vivrières ou même des fleurs et autres plantes décoratives.

La végétation est plantée sur une membrane ou un système d’étanchéité, installé sur le toit du bâtiment. La profondeur du substrat de culture ou du sol dépend de la capacité de charge du toit ainsi que des objectifs de la conception.

Cela signifie donc que le sol peut descendre entre 50 mm et plus d’un mètre.

Les toits écologiques sont de plus en plus répandus en raison de la nécessité d’optimiser l’espace disponible et d’assurer un environnement durable.

Ils sont très faciles à installer et à entretenir et peuvent être installés sur de petits garages, des bâtiments commerciaux, des bâtiments municipaux, des habitations et même de plus grands bâtiments industriels.

En outre, les toits écologiques peuvent être installés sur des maisons et des bâtiments neufs, anciens ou réaménagés. On peut également les appeler des toits écologiques et ils peuvent survivre parmi d’autres installations, telles que des panneaux solaires, et d’autres espaces laissés libres pour les loisirs ou à d’autres fins.

Les toits écologiques peuvent être un peu coûteux à installer, mais tout dépend du type de toit écologique que vous souhaitez, de l’emplacement ainsi que d’autres facteurs.

Par exemple, on estime que les toits écologiques extensifs peuvent coûter jusqu’à 8 $ par pied carré, ce qui est comparativement plus cher que les toits construits, qui peuvent coûter 1,25 $ par pied carré. Les prix sont tels parce que les toits écologiques nécessitent une conception professionnelle, de multiples couches et systèmes, et une analyse structurelle minutieuse.

Toutefois, on estime que les prix vont baisser, car de plus en plus de personnes font installer des toits écologiques sur leurs terrains. En outre, on estime que leurs avantages économiques à long terme l’emportent sur les coûts de démarrage.

Comment fonctionnent les toits écologiques ?

Avant de comprendre comment fonctionnent les toits écologiques, il est essentiel de savoir si votre toit peut effectivement en supporter le poids. Il existe deux grands types de toits écologiques et ils comportent un certain nombre de couches, qui peuvent être intimidantes sur le toit lui-même.

L’éco-toit peut être installé aussi bien sur un toit plat que sur un toit en angle. Pour les toits plats, vous devez installer un panneau de protection pour couvrir le toit normal, afin qu’il ne soit pas endommagé par l’éco-toit.

Par-dessus le panneau de protection, une membrane étanche est posée. Elle est normalement fabriquée à partir de matériaux tels que le monomère éthylène-propylène-diène, un matériau caoutchouteux similaire au revêtement posé lors de la construction d’une mare à canards dans le jardin. Cette couche empêche l’eau de pénétrer et les racines des plantes de pousser dans le toit.

Une couche d’isolation supplémentaire peut être mise en place, soit sur les poutres du toit, soit au-dessus de la couche d’étanchéité. Cette étape est facultative et vous pouvez choisir de ne pas la faire.

Il existe également des couches de filtration, de drainage et de rétention d’eau, qui sont installées pour empêcher les racines de pousser jusqu’au toit. Elles permettent également de répartir l’eau de manière homogène dans le jardin.

De plus, les couches empêchent le sol d’être emporté par les eaux. Enfin, au sommet, il y a la couche de croissance. Elle est composée de matériaux poreux et de terre. L’objectif est d’avoir un milieu de culture aussi léger que possible, qui n’endommage pas le toit et qui favorise en même temps la croissance des plantes.

Sur la couche de culture, les plantes poussent. Les plantes dépendent également du type de toit écologique installé. Par exemple, les toits écologiques extensifs comportent des plantes telles que des sédums et des variétés de plantes delosperma, car elles bénéficient de conditions légèrement plus sèches.

En revanche, pour les toits écologiques intensifs, les choix sont nombreux, y compris l’herbe, les arbustes et d’autres légumes puisque le sol est un peu plus profond.

Comme dans une ferme traditionnelle, il faut entretenir le toit écologique en désherbant et en coupant de temps en temps. Pour cette raison, le toit écologique doit se trouver sur un site sûr et facile d’accès. L’entretien consiste également à s’assurer que la couche de sol n’est pas érodée.

Types de toits écologiques

1. Les toits écologiques extensifs

Ce type de toit écologique nécessite peu d’entretien. Ils sont légers et comportent une couche mince ou peu profonde du substrat de culture d’environ 200 mm ou moins.

Ce type de toit écologique a généralement des besoins en eau plus faibles, nécessite un entretien minimal et convient aux espèces végétales de petite taille et à faible croissance, telles que les plantes succulentes.

Les toits écologiques extensifs sont particulièrement plantés et conçus pour accroître la diversité végétale locale et fournir un habitat, y compris de la nourriture et un abri, à certains animaux sauvages, tels que les oiseaux.

Les toits verts extensifs peuvent également être appelés toits écologiques, toits bio-diversifiés ou toits bruns, car ils sont moins coûteux à installer et sont principalement utilisés pour leurs avantages écologiques élémentaires.

De plus, comme la structure des toits extensifs n’est pas beaucoup plus complexe que celle des toits écologiques intensifs, ils ne peuvent supporter qu’un poids d’environ 23 kilos (50 livres).

2. Les toits écologiques intensifs

Le type intensif est généralement plus lourd, comporte une couche plus profonde de substrat de culture et supporte un plus large éventail de types de plantes. Ce sont les toits écologiques qui visent à imiter ce que l’on trouve habituellement au niveau du sol dans le paysage naturel.

Ils sont facilement accessibles aux personnes car ils peuvent supporter des poids beaucoup plus lourds. Les toitures écologiques intensives nécessitent beaucoup plus d’entretien et d’irrigation, et peuvent également être appelées toitures-jardins ou toitures-podiums.

Cela s’explique par le fait qu’ils sont particulièrement installés sur des paysages fortement aménagés, le plus souvent directement sur des structures ayant une capacité de charge considérable, comme les parkings, ce qui les fait également entrer dans le cadre de l’agriculture urbaine.

Les toits écologiques intensifs peuvent donc accueillir des arbustes, des arbres et des bancs, car leur support structurel est plus important, ce qui signifie qu’ils peuvent supporter des charges allant jusqu’à 68 kilos (150 livres).

3. Les toits écologiques semi-intensifs

Ils se situent à mi-chemin entre les types intensifs et extensifs de toits écologiques. Ils peuvent accueillir de petites plantes herbacées, de petits arbustes, de l’herbe et d’autres couvre-sols. Ils nécessitent un entretien modéré et une irrigation occasionnelle.

Leur profondeur varie généralement entre 15 et 30 cm et ils peuvent retenir davantage d’eaux pluviales que les toits extensifs.

4. Les toits écologiques biosolaires

Il s’agit d’un ajout récent aux types de toits écologiques, notamment en raison de sa nature d’intégration des toits écologiques et des panneaux solaires.

Utilisant un design et une mode modernes et parfaits, les toits verts biosolaires sont une version améliorée d’un toit écologique ordinaire intégré aux technologies solaires.

Il est simplement conçu pour stimuler la biodiversité tout en augmentant la quantité d’énergie solaire exploitée par les toits écologiques.

Les avantages écologiques des toits verts

1. Ils permettent à un toit de durer plus longtemps

Les toits écologiques protègent le toit et sa membrane des intempéries et des rayons ultraviolets. Ainsi, les toits écologiques permettent à un toit de durer jusqu’à deux fois plus longtemps que les toits traditionnels.

2. Ils font office de tampon pour l’eau de pluie

Les toits écologiques absorbent l’eau de pluie à travers les plantes, la couche de drainage et la couche de substrat. Ils retardent le déversement de l’eau de pluie dans le réseau d’égouts.

Ils purifient également l’eau de pluie et permettent à l’eau de s’évaporer à travers les plantes, ce qui contribue à stabiliser le niveau des eaux souterraines. Il réduit également les pics de charge sur le système d’égouts, réduisant ainsi le risque d’inondation.

3. Purification de l’air

Les toits écologiques filtrent les particules de l’air et transforment le dioxyde de carbone en oxygène. Les toits écologiques contribuent donc à la purification de l’air, ce qui améliore la qualité globale de l’air.

4. Augmenter l’efficacité des panneaux solaires

Les toits écologiques réduisent les températures sur les toits. En tant que tel, le toit plus frais obtenu est parfait pour les panneaux solaires, qui deviennent plus efficaces, réduisant ainsi les coûts énergétiques totaux.

5. Réduction de la température ambiante

Les plantes absorbent environ 50 % de la lumière du soleil et en reflètent environ 30 %. Ce processus crée un climat frais et plus agréable. Avec des toits écologiques dans une ville, la température globale de la ville sera réduite d’environ 3°C.

6. Ajouter de la valeur à une propriété

Il ne s’agit peut-être pas d’un avantage environnemental, mais les toits écologiques réduisent les coûts énergétiques d’un bâtiment et prolongent la durée de vie du toit. En retour, la valeur de la propriété augmente.

7. Augmenter la biodiversité

Les plantes sur le toit d’un bâtiment favorisent les habitats pour les oiseaux, les insectes et les papillons. Les plantes sont également différentes d’un toit à l’autre, ce qui signifie qu’elles améliorent et augmentent la biodiversité de la ville.

8. Un toit écologique est une couche résistante au feu

Il n’est pas surprenant que les toits écologiques constituent une couche résistante au feu pour un bâtiment. Ils hébergent beaucoup d’humidité, ce qui donne à l’immeuble de bureaux, à l’appartement ou à la maison une couche naturelle résistante au feu.

9. Ils créent un environnement propice à la guérison

Les toits écologiques sont responsables de la verdure, ce qui favorise un rétablissement plus rapide des patients. Un environnement plus écologique est également connu comme un environnement de guérison car il augmente la tolérance à la douleur, ce qui signifie que les patients se rétablissent plus rapidement et restent moins longtemps à l’hôpital.

Exemples brillants de toits écologiques

1. Hôtel de ville, Chicago, IL

Le toit écologique de 38 800 pieds carrés qui surmonte l’hôtel de ville de 11 étages a été construit en 2001. Il s’agissait au départ d’un projet de démonstration visant à réduire la chaleur urbaine et à améliorer la qualité de l’air.

Des dizaines de milliers de plantes de plus de 150 espèces ont été plantées. Aujourd’hui, le bâtiment est l’exemple parfait d’un toit écologique, surtout si l’on considère les vents violents, les hivers extrêmes et les étés humides de la ville.

2. Waldspirale, Allemagne

La « spirale forestière » est un complexe de bâtiments résidentiels conçu par Friedensreich Hundertwasser. Il possède un toit diagonal avec des arbres, des fleurs, de l’herbe et des arbustes.

Il est également unique par le fait qu’il compte plus de 1 000 fenêtres et qu’aucune n’est identique à une autre. La cour intérieure comporte également une aire de jeux et un petit lac artificiel.

3. Centre des congrès de Vancouver, Vancouver, BC

Il s’agit du plus grand toit vivant du Canada. Il s’agit d’un habitat herbeux autonome qui abrite environ 400 000 plantes indigènes, quatre colonies de plus de 60 000 abeilles ainsi que d’autres espèces sauvages.

Le toit n’a pas d’accès public, il existe donc et fonctionne comme un écosystème complet. Il offre également des drainages naturels et des modèles de migration des graines, grâce à la topographie architecturale unique du toit lui-même.

4. Université technologique de Nanyang, Singapour

Le toit écologique se trouve au sommet de l’école d’art, de design et de médias du complexe universitaire. Les toits écologiques en pente sont utilisés pour le plaisir des étudiants.

Ils servent également d’isolation pour le bâtiment et permettent de récupérer l’eau de pluie pour l’irrigation des espaces verts. Le bâtiment a été construit par CPG Consultants, un cabinet d’architecture basé à Singapour.

5. Salle internationale de la préfecture de Fukuoka, Japon

Le toit écologique se trouve au sommet d’un nouvel immeuble de bureaux du gouvernement, construit sur un terrain non aménagé au centre de la ville. L’architecte Emilio Ambasz a proposé une conception impliquant la plantation de végétation sur toutes les vitres en escalier du bâtiment.

Aujourd’hui, le bâtiment abrite notamment un musée, un théâtre, un hall d’exposition et des bureaux gouvernementaux et privés d’une superficie de 600 000 pieds carrés.