SULTATS ET VALORISATION DE LA RECHERCHE Energie... 6 Dfinition Une toiture verte est une toiture

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    12-Sep-2018

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1LES TOITURES VERTESRSULTATS ET VALORISATION DE LA RECHERCHE MENE AU CSTCEdwige Noirfalisse, ir. Laboratoire Matriaux d'Isolation et d'Etanchit AveclacollaborationdelaguidancetechnologiqueEcoconstruction etdveloppementdurabledelaRgiondeBruxellesCapitalesubsidieparlInstitutBruxelloispourlaRechercheetlInnovation(InnovIRIS)21. Introduction2. Dfinition et types de toitures vertes3. Avantages et inconvnientsa. Gestion de leaub. Confort thermiquec. Confort acoustiqued. Scurit contre lincendie4. Conception et composition de la toiture plate5. Conception et composition de la toiture verteContenuRemarque importante:Les notes de cours ne font pas partie des publications officielles du CSTC et ne peuvent donc tre utilises comme rfrence. La reproduction ou la traduction, mme partielle, de ces notes nest permise quavec lautorisation du CSTC.3Les toitures vertes: un concept pas vraiment nouveauJardins suspendus de Babylone VIIme sicle avant JCAujourdhui1. Introduction441. IntroductionIntrt du secteur pour ce type de toiture (Comits Techniques, avis techniques, )Projet de recherche 2002-2004Groupe de travail 2001Rapport de rechercheArticle concernant la gestion de leauNIT 229 Toitures vertesGuidance Rglementation incendie5Recherche 2002-200411 maquettes de toitures sur le toit dun btiment CSTC Thermique, acoustique, vacuation/qualit eaux pluviales, 2 toitures classiques1 leste1 nue1. Introduction9 toitures vertes7 extensives 2 intensives6DfinitionUne toiture verte est une toiture plate recouverte de vgtation et des couches ncessaires son dveloppement (drainage, substrat, )2. Dfinition et typesToiture-jardin Toiture-jardin lgreToiture vgtaliseToiture verte recouverte de vgtation intensive labore(gazon, fleurs, arbustes, arbres, )vgtation intensive peu labore(gazon et certaines plantes dcoratives croissance lente)vgtation extensive(mousses, sedums, certaines plantes vivaces)7Types de toitures vertesVgtation intensive ExtensiveToiture-jardin Toiture jardin lgre Toiture vgtalise2. Dfinition et types82. Dfinition et typesTypes de toitures vertesVgtation intensive ExtensiveToiture-jardin Toiture jardin lgre Toiture vgtaliseEpaisseur 0.25 m 0.10-0.25 m 0.10 mPoids (satur) 400 kg/m 100-400 kg/m 30-100 kg/mAccessibilit Oui Oui Non*Pente usuelle 2-10 % 2-58 % 2-70 %Entretien Important Moyen LimitRnovationBtiment neufSouvent impossibleA tudierParfoisA tudierOuiOui* Sauf si amnagement supplmentaire9Qualit de vie et biodiversitLongvit accrue de ltanchitGestion optimale de leauConfort thermique et consommation nergtiqueConfort acoustique3. Avantages et inconvnients10Scurit incendie (plus complique valuer avec la vgtation)Limitations lies la vgtation (racines, rparation des fuites)Surcharge (structure portante vrifier)Dtails de toiture (prcautions aux relevs, joints, )Obligation dentretien (surtout toitures intensives)3. Avantages et inconvnients113. Avantages et inconvnients12a. Gestion de leauEvacuation des eaux pluviales long termeEvacuation en cas daverseQualit des eaux pluviales vacues?3. Avantages et inconvnientsSource www.lesoir.be Source www.lalibre.be13Evacuation des eaux pluviales long termeFraction vacueprintemps hiver6 51 % 86 98 %TotaltAutomneHiverPrintempsleste gravier extensives intensivesFraction vacue (%)3. Avantages et inconvnients Fraction deau vacue pour toutes les toitures vertes, surtout intensives Diminution plus importante au printemps(rtention plus importante, besoin deau accru des plantes)14Evacuation des eaux pluviales long termeRtention deau sur un anextensives 30 %intensives 50 %Fraction vacue long terme (-)Epaisseur du substrat (mm)3. Avantages et inconvnients Plus lpaisseur du substrat plus la fraction vacue Dpend du substrat mais aussi des couches rtentrices deau utilises15Evacuation en cas daverse3. Avantages et inconvnients1er effet: diminution de la quantit vacueextensivesintensivesnueleste gravier16Evacuation en cas daverseextensive substrat 40 mmintensive substrat 200 mmnueDbit de pointe toiture nueExtensive 40 mm- 48 % + 8 min.Intensive200 mm- 74 % + 16 min.3. Avantages et inconvnients2me effet: retardement du pic de dbit vacu17Qualit de leau vacue acidit des pluies ( pH) (toiture nue: effet acidifiant) Coloration (jaunissement) de leau conductivit, matires en suspension, duret (pas de filtration) taux de matires organiques (DBO, DCO) Produits chimiques oxydables prsents (engrais) nombre de bactriesContradictoire de vouloir la rutiliser vu la forte diminution du dbit disponible?3. Avantages et inconvnientsPollution de leau ncessitant un traitement adquat pour une utilisation domestique (toilettes, lessive), voire pour le dversement dans les eaux de surface, pche ou baignade18Qualit de leau vacue jaunissement Varie selon la saison (scheresse +fonc) galement observ pour la toiture nueextensives intensivesLeste | nue3. Avantages et inconvnients19b. Confort thermique3. Avantages et inconvnientsHiver EtComplment apport faible pour les toitures extensives(paisseur substrat rduite +haute contenance en eau)Rduction des pointes de consommation possibles pour les toitures intensives (inertie thermique du substrat)Rsistance et inertie accrues en fonction de lpaisseur du substratRduction des apports solaires en fonction du type de vgtation et de la densit de son feuillageRefroidissement naturel par vapotranspiration(diminution de la temprature de lair sous la vgtation)203. Avantages et inconvnientsCampagne de mesures CSTCTemprature moyenne de la membrane:Effet bnfique (temprature de la membrane plus leve et plus constante)21Campagne de mesures CSTCTemprature moyenne de la membrane:Effet bnfique (forte rduction des tempratures max. de la membrane et des fluctuations)3. Avantages et inconvnients22c. Confort acoustiqueMasse supplmentaire ajoute par le complexe vgtal Effet positif sur lisolation aux bruits ariensPossibilit de systme masse-ressort-masse Jonctions souples entre structure et vgtation (isolation) Impact sur bruits ariens et bruits de choc3. Avantages et inconvnients+ 5 dB+ 10 dB233. Avantages et inconvnientsd. Scurit contre lincendieRglementation en vigueur toitures plates Normes de prvention de base: AR 7-7-1994 (et ses modifications, notamment AR 12-7-2012) Prescriptions minimales pour tous les btiments nouveauxBas (h < 10 m)Moyenslevs (h > 25 m)Industriels243. Avantages et inconvnientsRsistance au feu intrieur de la toitureElment structural de la toiture Prvenir leffondrement prmatur de la structure de la toiture Eviter un effondrement progressif des lments structuraux du btimentBtiments bas R 30Btiments moyens R 60Btiments levs R 120Btiments industriels R 15 R 120253. Avantages et inconvnientsComportement au feu extrieur de la toiture Revtement de la toiturePrvenir la cration de foyers secondaires sur la toiture Eviter la perforation de la toiture (extrieur intrieur) Eviter la propagation de lincendie en surface (membrane et isolation)263. Avantages et inconvnientsComportement au feu extrieur de la toiture Revtement de la toitureExigence: BROOF(t1) sur llment de toiture completEssai CEN TS 1187273. Avantages et inconvnientsComportement au feu extrieur de la toitureEt pour la toiture verte? Exigence BROOF(t1) applicable galement mais Comment tester? Avec / sans plantes? Quelles plantes? Quel taux dhumidit? Quels critres? Norme dessai CEN TS 1187 non adapte aux toitures vertes Toiture verte non conforme la rglementation belge en vigueur Refus des SRI Dossier la commission de drogation Prescriptions au cas par casModification de lAR normes de prvention de base (1/12/2012)Prescriptions belges univoques, plus de refus des SRI ni demande de drogation ncessaire283. Avantages et inconvnientsExigences propres aux toitures vertes (depuis 1/12/2012)1. Propagation interne de lincendie2. Propagation de lincendie en surface3. Propagation de lincendie de lextrieur vers lintrieur293. Avantages et inconvnientsExigences propres aux toitures vertes (depuis 1/12/2012)1. Eviter la propagation interne de lincendieExigences sur la couche de substrat:1. Epaisseur 3 cm2. Si paisseur 10 cm 20% de matire organiqueSi (1) et (2) pas satisfait: la couche de substrat doit tre teste en laboratoire et prsenter BROOF(t1) (15, situation sche, sans vgtation)303. Avantages et inconvnientsExigences propres aux toitures vertes (depuis 1/12/2012)2. Eviter la propagation de lincendie en surfaceCompartimenter les zones vertes:1. Compartiment (zone verte) de max 40 m2. Hauteur de vgtation de part et dautre de la limite des compartiments hv,maxSource: LMP Bande en matriaux incombustibles (A2FL-s2) de largeur dtermine entre deux compartiments (zones vertes): dalles en bton, couche de gravier de plus de 3 cm dpaisseur, 313. Avantages et inconvnientsExigences propres aux toitures vertes (depuis 1/12/2012)2. Eviter la propagation de lincendie en surfaceCompartimenter les zones vertes:hv,max = dv 0,4 + he [m]dv distance horizontale entre le point haut de la vgtation lendroit considr et laxe de rfrence du compartimentagehe hauteur du muret de compartimentage ventuel par rapport au sol 323. Avantages et inconvnientsExigences propres aux toitures vertes (depuis 1/12/2012)2. Eviter la propagation de lincendie en surfaceCompartimenter les zones vertes:Exemple: Vgtation de hauteur 10 cm 0,1m = dv 0,4 + 0 dv = 0,5 m Bande incombustible de largeur par rapport laxe de rfrence dv = 0,5 m Chemin incombustible de largeur de 2 x 0,5 = 1 mhv,max = dv 0,4 + he [m]0,5 m333. Avantages et inconvnientsExigences propres aux toitures vertes (depuis 1/12/2012)3. Eviter la propagation de lincendie vers lintrieurHauteur de la vgtation / bande incombustible proximit des baies vitres, lanterneaux, Exemple: baie donnant sur le toit Soit allge de hauteur he = 0,5 m Soit bande incombustible de largeur d = 0,5 mhv,max = dv 0,4 + he [m]344. Conception et composition de la toiture plateCouches ncessaires au dveloppement de la vgtationToiture plateElment porteur: ! Charge permanente de la toiture vertePente: Eviter la stagnation et les infiltrations 2%(rtention deau dans les couches suprieures)NIT 215354. Conception et composition de la toiture platePare-vapeur: Oui, viter lhumidification de lisolant (ple dattraction pour les racines)Isolation: Rsistance en compression (charge permanente toiture verte)Exigences sur - la dformation sous charge et temprature (DLT)- la rsistance la compression (CS)- la rsistance au poinonnement (PL)UBAtc364. Conception et composition de la toiture plateEtanchit: Difficilement accessible bicouche en adhrence totale ou compartimente (plutt quindpendance ou adhrence partielle) Grande superficie compartimenter lisolant Risque de poinonnement avant/pendant/aprs pose de la toiture verte (bche,) Interdire laccs? Peu raliste protections temporaires 1re couche dtanchit (2me juste avant toiture verte) Couche de protection mcanique 37Etanchit: Soit rsistante aux racines (priode sche, recouvrements, relevs, ) toitures intensives ou extensives (sans vgtaux dconseills)Soit recouverte dune protection rsistant aux racines (PE 0,4 mm) toitures extensives, simples (peu dobstacles)4. Conception et composition de la toiture plate384. Conception et composition de la toiture plate395. Conception et composition de la toiture verteProtection mcaniqueEviter les dgts occasionns par la circulation, le dpt de matriaux, la mise en place de la toiture verte, lentretien, Drainage et filtrationEvacuation de leau de pluie excdentaireRtention deauRserve deau pour la survie et la croissance des plantesEnracinement des plantesSubstratVgtation405. Conception et composition de la toiture verteProtection mcanique de ltanchit Matriaux possibles: Panneaux de caoutchouc recyclGotextile (haute rsistance au poinonnement)Asphalte coulPlaques de PVCFeuilles polythylne / polypropylneDrainage (immdiatement aprs tanchit) Idalement dmontable accs ltanchit si infiltration415. Conception et composition de la toiture verteDrainage et filtration Matriaux possibles: Panneaux rainurs polystyrne extrudMatelas composites en matriaux synthtiquesGranulats dargile expansePlaques excroissances synthtiques Gnralement accompagn dune couche filtrante pour viter le colmatage du drainage par les particules fines (non-tiss synthtique)Rtention deau Argile expanse entre filtre et drainage, plaques excroissances425. Conception et composition de la toiture verteEnracinement des plantes: substrat Fixation des plantes, stockage dair, deau, dlments minraux et organiques et apport de ces lments aux plantes Assez lger, capacit de rtention deau et air Vgtation intensive: terre de jardin amliore avec lments organiques (tourbe, compost, ) lments minraux (sable, argile expanse, tuile broye, ) lments chimiques (flocons polystyrne, engrais, ) Vgtation extensive lments principalement minraux (limiter le dveloppement de la vgtation et lentretien): pierre de lave, argile expanse, argile, sable, 435. Conception et composition de la toiture verteVgtation Extensive, intensive peu labore, intensive laboreou combinaison Rsistance au gel, la scheresse, la chaleur, au vent, Systme radiculaire pas trop dense ou agressif Liste de plantes dconseillesTableau 7 Plantes dconseilles en toiture verte445. Conception et composition de la toiture verteVgtationA ne pas oublier Ne se dveloppe pas instantanment! Aspect varie en fonction des saisons Influence plus forte en toiture quen jardin (exposition, substrat rduit)45Pour plus dinformationswww.cstc.bewww.normes.be46Edwige NoirfalisseLaboratoire Matriaux d'Isolation et d'Etanchiten@bbri.be02/ 655 77 11Merci pour votre attention!AveclacollaborationdelaguidancetechnologiqueEcoconstruction etdveloppementdurabledelaRgiondeBruxellesCapitalesubsidieparlInstitutBruxelloispourlaRechercheetlInnovation(InnovIRIS)

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