ÉSULTATS ET VALORISATION DE LA RECHERCHE Energie... · 6 Définition Une toiture verte est une...

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  • 1

    LES TOITURES VERTESRSULTATS ET VALORISATION DE LA RECHERCHE MENE AU CSTC

    Edwige Noirfalisse, ir. Laboratoire Matriaux d'Isolation et d'Etanchit

    AveclacollaborationdelaguidancetechnologiqueEcoconstruction etdveloppementdurabledelaRgiondeBruxellesCapitalesubsidieparlInstitutBruxelloispourlaRechercheetlInnovation(InnovIRIS)

  • 2

    1. Introduction

    2. Dfinition et types de toitures vertes

    3. Avantages et inconvnientsa. Gestion de leaub. Confort thermique

    c. Confort acoustiqued. Scurit contre lincendie

    4. Conception et composition de la toiture plate

    5. Conception et composition de la toiture verte

    Contenu

    Remarque 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.

  • 3

    Les toitures vertes: un concept pas vraiment nouveau

    Jardins suspendus de Babylone VIIme sicle avant JC

    Aujourdhui

    1. Introduction

  • 44

    1. Introduction

    Intrt du secteur pour ce type de toiture (Comits Techniques, avis techniques, )

    Projet de recherche 2002-2004

    Groupe de travail 2001

    Rapport de recherche

    Article concernant la gestion de leau

    NIT 229 Toitures vertes

    Guidance

    Rglementation incendie

  • 5

    Recherche 2002-2004

    11 maquettes de toitures sur le toit dun btiment CSTC

    Thermique, acoustique, vacuation/qualit eaux pluviales,

    2 toitures classiques

    1 leste1 nue

    1. Introduction

    9 toitures vertes

    7 extensives 2 intensives

  • 6

    Dfinition

    Une toiture verte est une toiture plate recouverte de vgtation et des couches ncessaires son dveloppement (drainage, substrat, )

    2. Dfinition et types

    Toiture-jardin Toiture-jardin lgre

    Toiture vgtalise

    Toiture 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)

  • 7

    Types de toitures vertes

    Vgtation intensive ExtensiveToiture-jardin Toiture jardin lgre Toiture vgtalise

    2. Dfinition et types

  • 8

    2. Dfinition et types

    Types de toitures vertes

    Vgtation intensive ExtensiveToiture-jardin Toiture jardin lgre Toiture vgtalise

    Epaisseur 0.25 m 0.10-0.25 m 0.10 m

    Poids (satur) 400 kg/m 100-400 kg/m 30-100 kg/m

    Accessibilit Oui Oui Non*

    Pente usuelle 2-10 % 2-58 % 2-70 %

    Entretien Important Moyen Limit

    RnovationBtiment neuf

    Souvent impossibleA tudier

    ParfoisA tudier

    OuiOui

    * Sauf si amnagement supplmentaire

  • 9

    Qualit de vie et biodiversitLongvit accrue de ltanchitGestion optimale de leauConfort thermique et consommation nergtiqueConfort acoustique

    3. Avantages et inconvnients

  • 10

    Scurit 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 inconvnients

  • 11

    3. Avantages et inconvnients

  • 12

    a. Gestion de leauEvacuation des eaux pluviales long terme

    Evacuation en cas daverse

    Qualit des eaux pluviales vacues?

    3. Avantages et inconvnients

    Source www.lesoir.be Source www.lalibre.be

  • 13

    Evacuation des eaux pluviales long terme

    Fraction vacueprintemps hiver6 51 % 86 98 %

    TotaltAutomneHiverPrintemps

    leste gravier extensives intensives

    Frac

    tion

    vac

    ue

    (%)

    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)

  • 14

    Evacuation des eaux pluviales long terme

    Rtention deau sur un anextensives 30 %intensives 50 %

    Frac

    tion

    vac

    ue

    lo

    ng te

    rme

    (-)

    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 utilises

  • 15

    Evacuation en cas daverse

    3. Avantages et inconvnients

    1er effet: diminution de la quantit vacue

    extensives

    intensives

    nueleste gravier

  • 16

    Evacuation en cas daverse

    extensive substrat 40 mm

    intensive substrat 200 mm

    nue

    Dbit de pointe toiture nue

    Extensive 40 mm

    - 48 % + 8 min.

    Intensive200 mm

    - 74 % + 16 min.

    3. Avantages et inconvnients

    2me effet: retardement du pic de dbit vacu

  • 17

    Qualit 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 bactries

    Contradictoire de vouloir la rutiliser vu la forte diminution du dbit disponible?

    3. Avantages et inconvnients

    Pollution de leau ncessitant un traitement adquat pour une utilisation domestique (toilettes, lessive), voire pour le dversement dans les eaux de surface, pche ou baignade

  • 18

    Qualit de leau vacue jaunissement

    Varie selon la saison (scheresse +fonc) galement observ pour la toiture nue

    extensives intensivesLeste | nue

    3. Avantages et inconvnients

  • 19

    b. Confort thermique

    3. Avantages et inconvnients

    Hiver 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 substrat

    Rduction des apports solaires en fonction du type de vgtation et de la densit de son feuillage

    Refroidissement naturel par vapotranspiration(diminution de la temprature de lair sous la vgtation)

  • 20

    3. Avantages et inconvnients

    Campagne de mesures CSTC

    Temprature moyenne de la membrane:Effet bnfique

    (temprature de la membrane plus leve et plus constante)

  • 21

    Campagne de mesures CSTC

    Temprature moyenne de la membrane:Effet bnfique

    (forte rduction des tempratures max. de la membrane et des fluctuations)

    3. Avantages et inconvnients

  • 22

    c. Confort acoustiqueMasse supplmentaire ajoute par le complexe vgtal Effet positif sur lisolation aux bruits ariens

    Possibilit de systme masse-ressort-masse Jonctions souples entre

    structure et vgtation (isolation)

    Impact sur bruits ariens et bruits de choc

    3. Avantages et inconvnients

    + 5 dB

    + 10 dB

  • 23

    3. Avantages et inconvnients

    d. Scurit contre lincendie

    Rglementation 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 nouveaux

    Bas (h < 10 m)Moyenslevs (h > 25 m)Industriels

  • 24

    3. Avantages et inconvnients

    Rsistance 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 120

  • 25

    3. Avantages et inconvnients

    Comportement au feu extrieur de la toiture Revtement de la toiture

    Prvenir 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)

  • 26

    3. Avantages et inconvnients

    Comportement au feu extrieur de la toiture Revtement de la toiture

    Exigence: BROOF(t1) sur llment de toiture completEssai CEN TS 1187

  • 27

    3. Avantages et inconvnients

    Comportement 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 cas

    Modification de lAR normes de prvention de base (1/12/2012)Prescriptions belges univoques, plus de refus des SRI ni demande de

    drogation ncessaire

  • 28

    3. Avantages et inconvnients

    Exigences propres aux toitures vertes (depuis 1/12/2012)

    1. Propagation interne de lincendie2. Propagation de lincendie en surface3. Propagation de lincendie de lextrieur vers lintrieur

  • 29

    3. Avantages et inconvnients

    Exigences propres aux toitures vertes (depuis 1/12/2012)

    1. Eviter la propagation interne de lincendie

    Exigences sur la couche de substrat:1. Epaisseur 3 cm2. Si paisseur 10 cm 20% de matire organique

    Si (1) et (2) pas satisfait: la couche de substrat doit tre teste en laboratoire et prsenter BROOF(t1) (15, situation sche, sans vgtation)

  • 30

    3. Avantages et inconvnients

    Exigences propres aux toitures vertes (depuis 1/12/