Toitures végétales : l’eau en question

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Si les toitures végétales extensives sont pensées pour n nécessiter aucun arrosage, les expériences de terrain montrent que la pérennité et le maintien de l'activité végétale n'est pas toujours optimale sans aucun apport en eau. Et particulièrement dans la moitié sud du pays !


En matière de toitures végétales, deux grands types d'aménagement se distinguent : les toitures végétales de type intensif et celles de type extensif. Le choix de l'une ou de l'autre, souvent guidé par la capacité de charge du bâtiment, influencera fortement le choix du système d'arrosage et sa gestion.

Concernant les toitures de type intensif, l’arrosage est indispensable. Concernant les toitures de type extensif, celles qui « fleurissent » dans nos villes (et notamment sur le toit des bâtiments HQE), la question de l’arrosage peut se poser. Quelques années de recul sur ce type d’équipement, suffisent à montrer que la pérennité de la toiture n’est pas toujours assurée sans arrosage. Si les toitures sont vantées pour leurs qualités environnementales, on peut s’interroger sur l’intérêt d’avoir un apport en eau tellement faible qu’il suffise seulement à mettre une plante « en sommeil », sans maintenir l’activité végétale.

Une ligne Nord-Sud ?

Dans les régions du Nord bénéficiant d’une pluviométrie importante, l’arrosage n’est pas utile. Ailleurs, l’absence d’arrosage peut avoir, dans certains cas, des conséquences graves sur les végétaux (disparition, sélection, invasion) et donc sur le système global de la toiture végétale. Certes, les plantes sélectionnées pour la végétalisation des toitures de type extensif (sedums et autres vivaces principalement) sont très résistantes à la sécheresse. Un arrosage d’appoint peut donc suffire, lors du démarrage des végétaux ou dans un cas extrême comme la canicule de 2003. Le besoin en eau variera en fonction de la pente, de l’exposition et du climat local, comme le précise l’Adivet. Comme souvent, il n’existe pas de réponse toute faite en la matière. Pour les toitures en pente, un système d’arrosage est très souvent nécessaire, par exemple. Le vent est aussi un facteur important : à noter qu’il peut être freiné par un rebord de toiture. Question climat, sous une ligne Lyon/Bordeaux, l’arrosage est plus que recommandé.

Garder la tête froide

En plus de permettre la lutte contre les contraintes d’un milieu extrême (hautes températures, ensoleillement, vent fort, faible rétention en eau, ...) en renforçant le développement des végétaux, l’irrigation permettra d’élargir l’offre végétale et donc la biodiversité, dirons certains fabricants. Mieux vaut-il augmenter la diversité végétale ou limiter la consommation en eau ? La question reste posée et des recherches sont en cours pour augmenter la gamme de végétaux résistants pouvant être utilisés en toiture. Pour maintenir les végétaux en activité durant les périodes de sécheresse, il existe des systèmes d’aspersion, qui peuvent s’adapter à un besoin précis. Mais l’aspersion présente sur cette application pas mal d’inconvénients, comme le ruissellement ou l’évaporation. On peut réduire les apports d’eau au minimum dans l’objectif de maintenir l’activité végétale durant les périodes rigoureuses avec d’autres systèmes.

Goutte-à-goutte

Le goutte-à-goutte semble présenter le double intérêt d’être souple dans sa gestion et très économe en eau. Le choix du système et sa rigueur lors de l’installation restent toutefois primordiaux. Le goutte-à-goutte de surface est le système le plus répandu sur les toitures végétales. Il est adapté à la végétalisation extensive et intensive. Il répond particulièrement bien à des dispositifs soumis à des conditions très défavorables. Il comporte plusieurs avantages. L’autorégulation des goutteurs permet tout d’abord des apports homogènes, même sur des zones de toitures aux formes complexes. De plus, étant assez proche de la rhizosphère, les apports subissent peu de pertes par évaporation. A noter que le goutte-à-goutte bas débit fonctionne, par exemple, sur le principe de la diffusion, et contrairement à l’aspersion, il préserve la structure du sol, en évitant le compactage et l’érosion. Pour les toitures végétales intensives, l’enfouissement des systèmes offre de multiples avantages. En effet, en plus des avantages propres au goutte-à-goutte évoqués ci-dessus, l’enfouissement évite l’évaporation et permet de protéger le matériel des UV (ou du vandalisme). Si le choix d’irriguer s’avère nécessaire, l’idéal serait d’éviter de puiser dans le réseau d’eau potable pour que ces toitures restent un choix respectant les principes du développement durable…

L’eau de pluie qui profite aux végétaux

Le système Hydro Pack (Siplast) a été récompensé par la médaille d’or 2005 du Concours de l'innovation Batimat. Il s’agit est un bac précultivé (bac de 600 x 400 x 90 mm  palette de 14,4 m²) à réserve d'eau accrue grâce à un fond alvéolaire. Grâce à un système de canaux qui communiquent entre eux (système breveté), l’eau circule d’alvéole en alvéole, et de bac en bac, améliorant sa répartition. S’il retarde l’évacuation des eaux pluviales lors de fortes précipitations et évite la saturation des réseaux de canalisation, ce système permet d’apporter plus d’eau à la plante. La réserve en eau disponible pour les plantes étant accrue, leur développement est amélioré. Dans les situations où l’arrosage s’avère nécessaire (régions méridionales, toitures à forte pente), l’eau récupérée dans les bacs participent à la réduction des volumes d’eau d’irrigation.

Innovation dans le goutte-à-goutte enterré : le système Covernet


La faible épaisseur des toitures extensives, rend parfois l’utilisation du goutte-à-goutte délicate. Netafim a mené des recherches sur le sujet et a inventé un système mixte, baptisé Covernet. Il s’agit d’un complexe de toiles non tissées et de goutte-à-goutte. Les avantages avancés sont l’autorégulation des goutteurs et la capacité de diffusion des toiles qui permettant l’uniformité des apports même sur des zones de formes complexes et les topographies accidentées. Grâce à ses toiles non tissées très absorbantes, il apporte une capacité de rétention en eau supplémentaire (environ 5 l/m²). Surtout, l’installation est simplifiée et plus rapide. Une large plage de pression est possible : de 0,4 à 1,8 bars. Les goutteurs sont conçus à partir du système de régulation Turbonet, extrêmement résistant aux dépôts sédimentaires. Ils sont également autonettoyants car leur design spécifique lui permet de se nettoyer pendant l’irrigation. Leur forme plate permet une résistance à l’écrasement et une prise d’eau dans le centre du flux. Chaque goutteur est muni d’un large filtre.

Capacité maximale en eau

La réserve d’eau se situe dans la couche drainante des systèmes de végétalisation. Sa fonction première est d’assurer l’évacuation de l’eau en excès (facultatif quand la pente est supérieures à 5 %, voire 3%). Selon les règles professionnelles sur la conception et la réalisation des toitures végétalisées, une capacité maximale en eau doit être établie. Il s’agit de la quantité d’eau réputée retenue par les matériaux constitutifs du complexe de végétalisation dans la situation suivante : mise en eau à saturation pendant 24 heures, puis ressuyage pendant 2 heures. Le protocole de référence consiste à calculer la différence de poids d’un échantillon (en conditions normalisées) entre son état sec (après séchage à 105 °C jusqu’à stabilisation du poids) et son état après 24 heures de mise en eau à saturation, et ressuyage de 2 heures.

Eau et diversité végétale

Un programme national d’expérimentation coordonné par Plante & Cité est mené depuis 3 ans dans l’objectif de proposer de nouvelles gammes végétales adaptées à différentes régions climatiques. Il vise à évaluer les caractéristiques de résistance à la sècheresse. Les végétaux les plus résistants pourront également être préconisés pour la végétalisation d’autres espaces urbains aux contraintes agronomiques similaires, comme par exemple les lignes de tramway, les abords de voiries, les pieds d’arbres. Ce programme est réparti sur plusieurs sites différents (Lyon, Antibes, Angers, Jouy-en Josas) et fait intervenir un réseau de partenaires. Les tests concernent une centaine de variétés, 45 protocoles de test sont achevés. Environ un quart des végétaux se sont bien comportés : bulbeuses, graminées ou encore plantes condimentaires. D’une manière générale, il faut noter que la diversification végétale implique une légère augmentation de l’épaisseur de la toiture (10 cm au nord de la France, 10 à 20 cm ailleurs). A la demande de tous les partenaires, un suivi de la biodiversité autour des végétaux testés a été rajouté au protocole. Dans le cadre d’une veille scientifique et technique sur l’évaluation du potentiel de biodiversité des toitures végétalisées, Plante et Cité a créé début 2011 un Observatoire des plantes de toitures. L'idée et le fonctionnement de cet observatoire sont simples : il s'agit de constituer un réseau d’observateurs de toitures végétalisées en France. Sur la base du volontariat, les observateurs font un retour une fois par an sur la pérennité des végétaux plantés et éventuellement spontanés. Le but, à partir de 1 à 2 ans de collecte d'informations, est de produire régulièrement des listes et des cartes thématiques nationales de répartition des essences végétales, des typologies d'installation, etc.

 

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