La végétalisation de bâtiment : Murs et Toits végétaux

Les atouts de la végétalisation de bâtiment

A l’heure ou l’intégration de plantes vivantes dans l’environnement construit, devient une priorité pour l’homme vis-à-vis de sa planète autant que de lui-même ; la végétalisation des constructions se présente comme une solution probante aux enjeux de développement durable. Elle permet de privilégier un meilleur cadre de vie tout en aidant la nature à regagner sa place.

Les avantages peuvent n’apparaitre qu’à partir d’un nombre relativement important d’éléments, à l’échelle d’un quartier ou d’une ville. D’autres seront plus vérifiables en intérieur qu’en extérieur, toutefois la plupart se retrouvent dans les applications privées (maison, jardin, établissement commercial, tertiaire ou industriel).

Mur pour architecture / crédit photos : Héliotrope

• Esthétique et agrément

Un effet déco/design évolutif, qui procure du bien être et qui contribue à la valorisation du foncier.

La végétalisation du bâtiment permet de mieux l’intégrer dans son environnement, la nature entre au cœur de nos lieux de vie et de travail. De nos jours, les frontières entre intérieur et extérieur tendent à s’effacer au profit d’une réelle sensation de liberté.

Un élément végétalisé, qu’il soit de décoration ou d’architecture, exprime à lui seul une différence d’attitude face aux enjeux environnementaux, et constitue une forte valeur ajoutée à l’image de marque des entreprises qui souhaitent promouvoir une image novatrice et respectueuse de l’environnement.

 

• Assainissement de l’air et bien être

L’assainissement de l’air est vérifiable en intérieur où l’air est plus pollué qu’à l’extérieur.

Les végétaux absorbent les polluants volatiles, augmentent la production d’oxygène, diminuent le taux de Co2 et humidifient l’air. C’est là, combiné à l’aspect esthétique, que l’on retrouve l’effet « bien être » que procure les plantes, et qu’on leur reconnait un rôle thérapeutique notamment contre le stress comme le montrent différentes études.
Plus largement et pour les milieux urbains, végétaliser des espaces jusque là perdus, offre une solution écologique au problème de l’effet d’îlot thermique, source d’une mauvaise qualité d’air.
 

• Isolation

-Nuisances sonores : Contrairement aux surfaces classiques, qui réfléchissent le bruit, un élément végétalisé va absorber les ondes sonores.

-Climatiseur naturel  : Les murs et toitures végétalisés renforcent significativement l’isolation thermique, en régulant les fluctuations de température. En période froide la perte de chaleur est diminuée, et le flux de chaleur est considérablement réduit en périodes chaudes (combinaison de l’ombre portée et du phénomène d’évapo-transpiration des plantes). Par exemple dans les régions méditerranéennes ou la climatisation améliore le confort de vie, la diminution de la facture énergétique pourra être un argument déterminant dans le choix de la végétalisation.

Pour l’extérieur, dans le cas d’une terrasse par exemple, la présence d’un élément végétalisé permet de limiter la réverbération de la chaleur et ainsi de rafraichir l’espace.

-Protection du bâti  : une protection accrue des constructions face aux intempéries permet de limiter l’entretien, mais surtout d’augmenter la longévité notamment dans le cas des toitures. 

 

• Gestion et qualité des eaux pluviales

Par fortes pluies, en milieu construit, la quasi-totalité des eaux est évacuée le plus vite possible vers les rivières. Ceci entraine le double phénomène du ravinement avec un danger d’inondations, et la non-absorption par le sol (niveau bas des nappes phréatiques). La végétalisation offre une très bonne solution en limitant les eaux de ruissèlement, et en augmentant ainsi la possibilité d’absorption par le sol.
Aujourd’hui les qualités de filtration des végétaux sont davantage exploitées, en intégrant un système de lagunage aux stations d’épurations notamment.

Diminution des taux de nitrates, absorption des éléments chimiques et augmentation du PH, sont autant d’outils de luttes contre les pollutions : pluies acides, pullulement d’algues en milieux aquatiques, etc.
 

• Biodiversité

Végétaliser les abords de constructions, les murs, ou encore les toits, offre un habitat à diverses formes de vie (plantes, oiseaux et insectes). Ce rôle environnemental revêt une importance capitale en milieu urbain où les espaces vert ont perdu tant de place. 

 

 

Mur sur mesure étanche / crédit photos : Héliotrope

Les murs végétaux

On attribue au botaniste français Patrick Blanc l’invention du mur végétal.

• Le principe

- Que ce soit en extérieur ou en intérieur, les différentes techniques existantes fonctionnent de façon similaire, seul le support de culture diffère.

Elles s’apparentent toutes à la technique de culture hydroponique, c’est-à-dire la culture hors-sol par le biais d’une solution nutritive renouvelée.
 

- Le système

Le support de culture est arrosé d’une solution nutritive qui draine vers le bas et coule dans un bac de récupération, lui-même relié à une réserve.

Dans le sens ascendant, l’eau est véhiculée par une pompe via des tuyaux et sort par des goutteurs répartis sur toute la surface.

Dans le sens descendant, c’est la gravité aidée par la porosité du support qui permet au liquide de regagner la réserve. La solution dévale le mur à l’intérieur du support et non à sa surface, ce qui humidifie les racines et permet leur développement.

Le système travail en circuit fermé puisque c’est dans la réserve que vient puiser la pompe. Le circuit peut aussi être ouvert. Les tuyaux et goutteurs sont dissimulés à l’intérieur du support.
 

- La structure porteuse :

Mur autoporteur / crédit photos : Héliotrope

Une structure métallique est fixée au mur. C’est sur cette structure que le support est accroché, créant ainsi une lame d’aire isolante, ventilée en continu. Cet espace peu permettre d’envisager une isolation par l’extérieur.
L’étanchéité est assurée par un film imputrescible, placé en interface entre la structure porteuse et le support de culture.(selon les fabricants).

Cette structure peut aussi être autoportée ou suspendue.
 

- Les techniques existantes :

Elles peuvent être classées en quatre catégories :

1. hydroponie sur nappe horticole  : Le feutre horticole est non tissé et fabriqué à base de textiles recyclés.
2. hydroponie sur support organique : Sphaigne (mousse qui provient de tourbières chiliennes), tourbe, fibres de coco, feutre de racines …
3. hydroponie sur support non organique : Billes d’argiles, laines de roches, pierres volcaniques, mélange minéral …
4. culture sur support traditionnel  : Terre végétale, terreau. Ces structures s’apparentent aux murs de pots.
    

 

• La conception :

Les murs végétaux sont vivants, et de ce fait nécessitent une étude préalable capitale pour atteindre le parfait équilibre, seul garant du bon épanouissement et de la longévité.

 

Contraintes liées aux choix des végétaux 

Des contraintes environnementales dépend le choix de la gamme végétale. Doivent être étudiés les contraintes liées à l’exposition, aux intempéries, à la qualité de l’eau, à la zone géographique selon laquelle vont dépendre températures, lumières, orientation et vents.

La composition d’un mur végétal ainsi que la disposition des plants se conçoit comme une œuvre d’art (20 à 30 plants au m²).

De toutes les caractéristiques techniques le choix du substrat sera capital. Quelques années de recul ont permis de montrer que le choix d’un substrat naturel allié à un géotextile offre les meilleures chances de durée dans le temps. Cette technique étant le fruit d’une amélioration de la technique de Patrick Blanc.

 

Le clausta végétal / crédit photos : Héliotrope

Les contraintes liées à l’installation

• Les éventuelles demandes d’autorisations à faire auprès de la mairie, du propriétaire, des copropriétaires, ou encore du voisinage, car l’installation d’un mur végétal en modifie l’aspect.
• Le choix d’un système d’irrigation ouvert ou fermé.
• La nature du mur, pour déterminer la fixation la plus adéquate.
• Le poids de la structure. La densité du support humide varie de 15 à 45 kg/m² selon les fabricants.
• L’épaisseur varie aussi selon les fabricants.
• Les dimensions des modules (Pour un calepinage optimal).
• Végétaliser in situ ou pré-végétaliser ? De cette question dépend le déroulement du chantier (approvisionnement, stockage, durée), mais aussi l’aspect du mur dès l’installation.
• Le système de régulation et de contrôle de la solution nutritive.
• L’accessibilité pour facilité l’entretient : accès au système d’irrigation et remplacement éventuel de végétaux.
• Les finitions proposées (matières et couleurs) pour le bac de récupération et les contours (ouverture et mur).

 

 

 

 

 

• Les types de murs végétaux

Aujourd’hui, des solutions existent pour tout type de projet de végétalisation.
Les applications sont possibles autant en intérieur qu’en extérieur, mur autoporté ou sur mur porteur, de 1 m² à l’enveloppe total d’un bâtiment.

 

 

Les Toits végétaux

Toiture semi-intensive / crédit photos : Le prieuré

• Les types de toitures végétales

- La végétalisation intensive

C’est un jardin sur le toit. Les espaces sont soignés, régulièrement entretenus et accessible aux habitants. L’épaisseur de substrat est supérieure à 30 cm, elle offre un choix très large de végétaux et son coût est élevé.

- La végétalisation semi intensive :

Moins ambitieuse, elle n’est pas accessible aux habitants et nécessite un entretient réduit se limitant à l’irrigation et au désherbage. L’épaisseur de substrat est moins importante, elle offre un choix moins large de végétaux et son coût est moyen.

- La végétalisation extensive :

C’est la moins contraignante des végétalisations, très économique et avec des besoins d’entretien minimum. L’épaisseur de substrat est inférieure à 10 cm, elle offre un choix restreint de végétaux.

 

• Les systèmes de toitures végétales :

Quel que soit le système, la composition reste la même. Une succession de couches dont certaines sont superposées dans l’ordre suivant :

• Une étanchéité anti-racines.
• Une couche de drainage/filtrage.
• Une couche de substrat.
• Les végétaux.
   

-Les systèmes peuvent être classés en 4 catégories :

Les tapis pré-cultivés :

La mise en place se fait directement sur la couche drainante. Ils sont cultivés sur une trame, elle-même fixée sur un géotextile qui fait office de filtre. Cette technologie permet une mise en place toute l’année et présente l’avantage d’être végétalisé à 70% dès l’installation.

 

Toiture extensive / crédit photos : Le prieuré

 

Les micro-mottes :

La plantation est simple et se fait directement dans le substrat (15 à 20 plants/ m²), au printemps.
C’est une technique économique, mais qui nécessite un délai long (6 à 12 mois) avant la couverture complète.
 

 

Les semis :

Ils consistent en semis de semences de graminées et de vivaces, ou en un épandage de fragments de sédum qui prend racine très rapidement. La mise en place de ce système est facile et son coût avantageux. Il faut, cependant, prévoir un temps d’installation complète de l’ordre d’une année. Le semi se pratique au printemps et à l’automne.

 

Les bacs pré-cultivés :

Ce sont des bacs à réserve d’eau contenant une couche drainante, un filtre, le substrat et les végétaux. Ils sont posés directement sur l’étanchéité anti-racines et s’assemblent entre eux.

Ce système permet de gagner du temps, nécessite peu d’entretien, et offrent une couverture à 75% dès l’installation.

 

• La conception :

Une étude préalable de la structure et de l’environnement est indispensable quand au choix du système, des végétaux et d’une étanchéité adaptée. La surcharge admissible par le bâtiment doit également être évaluée précisément avant de mettre en œuvre la végétalisation elle-même.

Des solutions existes pour tout type de toiture, de 0 à + de 20° de pente ; et tout type de support.

La mise en œuvre peut être envisagée par le particulier lui-même, à la condition impérative d’une validation de la faisabilité par un professionnel (architecte ou maître d’œuvre).

 

Règlementation

En France, tout ce qui concerne le bâtiment (construction ou rénovation) est définie par les normes DTU (documents technique unifié).

Il n’existe pas, à l’heure actuelle (2010), de réglementation spécifique relative aux murs et toits végétaux. Les murs et toits végétaux ne font donc pas l’objet de DTU, mais font l’objet d’avis techniques du CSTB (centre scientifique et technique du bâtiment), attribué procédé par procédé.

Les procédés certifiés par le CSTB, ont des propriétés phoniques classées en catégorie A4, et des propriétés thermiques en catégorie B3, chacune correspondant aux échelons maximum de la classification. Ces avis techniques permettent d’obtenir les labels d’éco-construction relatifs à la démarche HQE (haut qualité environnemental), comme THPE (très haute performance énergétique), BBC (bâtiment basse consommation), et BEPAS (bâtiment passif). 

 

Références et sources

Héliotrope - Solutions de végétalisation verticale (intérieur et extérieure).

Le prieuré végétal ID - Solutions de végétalisation des toitures.

Bibliographie  :

 « Le mur végétal, de la nature à la ville » de Patrick Blanc Editions Michel Lafon

 « Créer un mur végétal » de J-M Groult Editions Eugène Ulmer

 « Toits et Murs végétaux » de NDunnett et NKingsbury Editions du Rouergue (la bible !)

 « Végétalisation extensive des terrasses et toitures » de François Lassalle Editions Le Moniteur

 

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