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Qu’est-ce qu’une toiture végétalisée (ou green roof) ?

Qu’est-ce qu’une toiture végétalisée (ou green roof) ?

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L’utilisation des végétaux sur les toitures remonte à des milliers d’années, depuis les toits de chaume en Europe jusqu’aux Jardins Suspendus de Babylone.

Cette pratique a évolué dans les 50 dernières années, et l’on parle aujourd’hui de toitures végétalisées, vivantes ou écologiques. Ou encore Green Roofs.

Les toitures végétalisées sont composées d’une végétation spécifique, choisie selon une méthodologie de conception durable bien documentée. Elles représentent un nouveau développement très enthousiasmant pour les acteurs de la construction éco-responsable, et gagnent chaque jour en popularité à travers le monde.

Les avantages des Green Roofs

Les avantages sociaux, économiques et environnementaux sont nombreux :

  • Les toitures vivantes sont un excellent moyen de permettre la reproduction d’espèces locales qui pourraient être menacées. Elles permettent également la conservation et le  développement d’une faune sauvage importante : insectes, papillons,  abeilles, coccinelles, oiseaux locaux : elles préservent et augmentent même la biodiversité locale
  • Elles améliorent l’efficacité énergétique des habitations : rafraîchissement en été, isolation en hiver
  • Elles filtrent et nettoient les toxines présentes dans l’air et l’eau
  • Elles réduisent les émissions de CO2
  • Elles retiennent l’eau de pluie jusqu’à son évaporation, réduisant par conséquent les risques d’inondation
  • Elles réduisent la température globale des villes, et par conséquent les risques de smog
  • Elles offrent une bonne isolation phonique
  • Elles sont esthétiques, et leur espace peut être utilisé à des fins récréatives
  • L’utilisation de matériaux recyclés tels que les agrégats de construcion ou les feuilles de plastique les rendent éco-responsables

Il n’existe pas encore de qualification standard pour les toitures végétalisées, mais on peut tout de même les diviser en deux catégories :

  • Les toitures vivantes intensives : elles sont composées d’arbustes et d’arbres dont la hauteur va de 3 à  40 cm. Elles nécessitent une grande épaisseur de terre et une sous-construction robuste pour supporter leur poids. Elles offrent une grande diversité de faune et de flore, mais ont besoin d’un entretien important et d’une forte irrigation. Elles ne sont pas indiquées pour la plupart des habitations familiales.
  • Les toitures vivantes extensives : elles sont composées de végétation basse, d’une hauteur allant de 6 à 15 cm. L’épaisseur de terre nécessaire est peu importante, et la charge pondérale sur la structure est moindre. Elles ne nécessitent pas de grand entretien et peuvent être installées sur tout type de toit, abris, garages, maisons, balcons, extensions, ainsi que sur des locaux commerciaux.

Les  Green Roofs peuvent être installés indifféremment sur les constructions à toitures plates ou en pente. Les toitures plates sont les plus communes, les plus faciles à mettre en œuvre et à entretenir, mais les toitures végétalisées peuvent tenir sur un support allant jusqu’à 45 degrés. Pour les toitures en pente, il convient cependant d’être particulièrement vigilant, lors de la conception, aux risques liés au drainage et au glissement de la terre.

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Quelle est leur composition exacte ?

Le principe est d’imiter le processus naturel tout en protégeant la construction et son toit. Les composants sont, de bas en haut :

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  • Une couche imperméable
  • Une couche d’isolation
  • Une membrane géotextile pour éviter que les racines ne transpercent le toit
  • Une toile de protection
  • Un système de drainage (pour l’excédent d’eau)
  • Une toile filtrante, permettant de garder la terre en place, tout en drainant l’eau
  • Une couche perméable permettant de retenir l’eau nécessaire à la vie des plantes
  • Un substrat de sol
  • Des graines
  • Des plantes

La terre (ou substrat de sol) est le milieu de croissance des plantes. Il doit être léger et auto-drainant, mais également capable de retenir assez d’humidité pour assurer la survie des plantes. On y ajoute souvent des agrégats recyclés tels que de la brique poreuse écrasée, ce qui, en plus d’améliorer sa capacité de rétention d’humidité, augmente son index de durabilité.

Les plantes indiquées pour les toitures vivantes extensives sont de préférence locales, basses, grandissent et s’étendent rapidement, sont tolérantes aux sécheresses, ont un système racinaire fibreux (ce qui protège les membranes du toit), une faible demande en irrigation et en entretien et ne sont pas allergisantes. On préfèrera donc la plantation de petites plantes vivaces, les fleurs sauvages et les plantes grasses telles que le poivre des murailles. Afin de gagner du temps pour les plantations, des rouleaux pré-plantés sont désormais disponibles dans le commerce. Ils peuvent être directement déroulés sur le substrat de sol.

Un secteur en plein développement

Le secteur des toitures végétalisées est relativement nouveau dans l’industrie du bâtiment, mais il se développe rapidement à travers l’Europe. C’est en Allemagne qu’on en trouve le plus, avec plus de 10% des maisons végétalisées, et son industrie grandit de 10 à 15% chaque année. Les autorités de pays Européens tels que l’Allemagne ont pris acte de leurs avantages environnementaux et ont intégré la végétalisation des toitures dans leur réglementation, et bien d’autres pays offrent des subsides et des incitations fiscales pour encourager leur développement et leur maintenance.

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Chauffage – Solutions et perspectives

Chauffage – Solutions et perspectives

Le chauffage constitue une part importante des dépenses énergétiques. Les prix croissants des énergies fossiles (gaz, électricité, fioul) augmentent d’autant nos factures, surtout en hiver, et les exigences de la réglementation thermique rendent la question encore plus complexe.

Le choix d’un système de chauffage et de la chaudière correspondante dépend de différents paramètres, qui vont de la surface et du type de maison concernée, mais aussi du coût, des économies induites, de la place dont on dispose, et de la disponibilité et de la performance énergétique des combustibles employés.

Industriels et constructeurs se sont adaptés aux nouvelles normes, et proposent aujourd’hui un certain nombre de solutions pour chauffer sa maison :

Nous vous les présentons aujourd’hui de manière succincte :

LE FIOUL est aujourd’hui devenu obsolète, car son coût d’installation est très élevé comparé aux autres sources d’énergie, et sa performance énergétique dépasse de loin les prescriptions actuelles. De plus, l’entretien des cuves et des chaudières au fioul est largement plus lourd que celui des chaudières à gaz par exemple.

L’ELECTRICITE TRADITIONNELLE est un mode de chauffage coûteux et polluant comparé au gaz et au bois. Ce système de chauffage est de moins en moins populaire dans les maisons individuelles parce que le confort qu’il procure n’est en rien comparable avec les autres modes de chauffage.

Bien qu’il connaisse une forte hausse des prix depuis quelques années, LE GAZ NATUREL reste une solution de chauffage intéressante en termes de coût d’investissement et de production, et procure un confort indéniable. De plus, on fabrique aujourd’hui des chaudières beaucoup plus performantes et respectueuses de l’environnement que celles de la génération précédente, elles présentent un rendement beaucoup plus élevé et une intégration plus simple dans votre maison.

  • Les chaudières basse température consomment de 12 à 15 % de moins qu’une chaudière classique, et leur ambiance thermique est très appréciable. Associées à un plancher chauffant et à des radiateurs « chaleur douce », elles procurent un confort indéniable, pour un coût raisonnable.
  • Les chaudières à condensation offrent un rendement supérieur à celui des autres chaudières (15 à 20 % de plus que les chaudières à basse température), utilisant la vapeur d’eau qui se dégage du processus de chauffage de l’eau. Cela permet de consommer moins de gaz, et d’émettre moins de gaz carbonique et d’oxyde d’azote, et donc de moins polluer à la fois l’environnement et l’air intérieur.

LE BOIS est une solution de plus en plus employée. Il est parfois combiné avec d’autres modes de chauffage, comme l’énergie solaire ou l’électricité par exemple, mais il peut aussi être employé comme source d’énergie principale. En effet, c’est un secteur très innovant, et les chaudières à bois sont aujourd’hui tout à fait capables de chauffer une maison tout entière, avec un confort optimal et un coût réduit.

Le bois, qui fait partie des énergies renouvelables, sera toujours disponible (bûches, plaquettes forestières (bois déchiquetés), bois de rebut, granulés et autres produits connexes), tout au moins plus longtemps que les énergies fossiles, et sa production comme sa combustion sont peu polluantes. De plus le coût du bois est inférieur à celui des autres combustibles, et son utilisation est encouragée par un certain nombre d’aides financières. Les industriel innovent et proposent des chaudières variées, pratiques et facile à manipuler, dont le bilan énergétique est très satisfaisant, peu coûteux, et procurant une chaleur très agréable.

  • Les cheminées ou inserts sont utilisées en agrément, en complément d’un système de chauffage général.
  • Les poêles à bois sont utilisés en chauffage d’appoint. Leur performance énergétique dépend du prix que vous y mettrez et du type de combustible : les poêles à granulés sont plus efficaces et plus chers que les poêles à bûches par exemple.
  • Les chaudières à bois méritent qu’on s’y arrête. Elles sont les plus économiques, les plus écologiques et les plus innovantes. Elles nécessitent un espace assez grand pour l’installer et pour stocker le combustible, ainsi qu’une évacuation pour les fumées, mais cela correspond très bien à un habitat en maison individuelle. Elles sont un peu chères à l’achat, mais leur amortissement est assez rapide, grâce à leur grande performance énergétique. Elles bénéficient également de plusieurs aides financières lors de leur acquisition.

Les avantages et inconvénients de la chaudière à granulés de bois (ou pellets)

Une chaudière à granulés de bois présente beaucoup d’avantages par rapport à une chaudière classique. En moyenne, on constate une économie d’énergie de 30%, voire 50% dans certains cas, si le logement dispose d’une bonne isolation.
La chaudière à granulés de bois respecte l’environnement et lutte contre le réchauffement climatique :

  • Avec un combustible parfaitement écologique, la chaudière à granulés de bois permet de chauffer votre habitation sans polluer la planète. En effet, dans de nombreux pays, pour chaque arbre arraché, au moins un est replanté.
  • Absorbant les gaz carboniques, ces arbres luttent contre les émissions de gaz à effet de serre et permettent de considérer ce combustible comme une énergie renouvelable et non polluante.

Les autres avantages d’une chaudière à granulés de bois sont nombreux :

  • Le bois : un combustible écologique et bon marché : Le combustible est donc non seulement écologique, mais en plus son prix n’est pas très élevé. Le cours du bois est à peu près stable, à la différence de celui du gaz ou du fioul. En moyenne, une consommation mensuelle de bois coûte environ 60 €, contre près de 100 € pour une chaudière qui fonctionne au gaz ou au fioul.
  • L’utilisation de granulés de bois favorise l’activité forestière et permet d’utiliser les déchets de l’industrie du bois (les granulés sont généralement faits à partir de sciures et de copeaux inutilisés).
  • La chaudière à granulés de bois bénéfice de crédits d’impôts importants. Etant la chaudière la plus écologique du marché, son installation est largement encouragée.
  • Le stockage des granulés de bois est facile : Le stockage du bois n’est pas très encombrant par rapport à une cuve de fioul. Le silo peut s’intégrer presque n’importe où en fonction du mode d’alimentation (à vis sans fin ou par aspiration).
  • Un fonctionnement simple : Le fonctionnement de la chaudière à granulés de bois est entièrement automatique.

L’installation d’une chaudière à granulés de bois présente tout de même quelques inconvénients :

  • Le principal inconvénient de la chaudière à granulés de bois est le montant de l’investissement initial. Même si des aides financières plus importantes sont proposées, le matériel coûte plus cher à l’achat qu’une chaudière à condensation par exemple.
  • Pour un fonctionnement efficace à long terme, une chaudière à granulés de bois demande un entretien régulier. Cela représente un coût supplémentaire à prendre en compte (environ 150 € pour un contrat de maintenance annuel). De plus en hiver il faut la nettoyer au moins deux fois à l’aide d’un aspirateur.
  • Une chaudière à granulés de bois nécessite l’installation d’un silo à proximité, ce qui la rend plus encombrante. Il faut donc prévoir une surface suffisante (cependant le silo peut être enterré pour gagner de l’espace). Le contenu du silo doit être complètement protégé de l’humidité, sinon la combustion ne sera pas optimale.
  • Les systèmes de chaudière à granulés de bois sont généralement plus bruyants que les autres chaudières, notamment à cause de tout le système d’automatisation.
  • Les chaudières à pellets sont automatiques et nécessitent donc une alimentation électrique.

LES POMPES A CHALEUR (PAC) entrent dans la catégorie des chauffages électriques car elles utilisent un compresseur électrique. Elles se développent beaucoup aujourd’hui : la PAC utilise son environnement (eau, air, sol) pour produire de la chaleur.

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Même si l’investissement de départ est élevé, ce système, très peu polluant, est économique car il utilise une énergie gratuite et quasi inépuisable. Il existe de nombreux types de pompes à chaleur (air/air, air/eau, eau/eau, etc.), plus ou moins chères et nécessitant une installation plus ou moins complexe. Mais dans tous les cas, elles présentent une performance énergétique très élevée. Une pompe à chaleur est un appareil thermodynamique qui convoie la chaleur depuis un émetteur (ou milieu froid) à un endroit à chauffer. La chaleur est captée dans le sol ou dans l’air ; une pompe à chaleur peut également marcher au gaz naturel. Un fluide dit frigorigène coule dans les circuits et permet la régulation de la température. Les pompes à chaleur sont généralement utilisées pour des maisons chauffées à la géothermie ou à l’aérothermie.

L’aérothermie est actuellement le système de chauffage le plus performant du marché. Contrairement à la géothermie, où la chaleur est extraite du sol, elle est ici extraite de l’air extérieur. Le système ressemble à un climatiseur inversé, avec une pompe à chaleur qui aspire l’air extérieur avant de le réchauffer puis de l’envoyer à l’intérieur de la maison ; c’est le système air/air. Avantage, l’été on peut inverser le processus pour avoir de l’air frais. A côté de ça, il existe aussi le système air/eau : l’air chauffé par la pompe à chaleur est dirigé vers un système de chauffage conventionnel. Il est donc très facile de l’adapter dans une maison qui disposait d’une chaudière traditionnelle. Malgré des économies sur la facture énergétique qui peuvent aller jusqu’à 70% et des crédits d’impôts, un appoint électrique coûteux sera nécessaire en cas d’hiver rigoureux.

La géothermie tire la chaleur de la terre grâce à une pompe à chaleur adaptée et des capteurs enfouis plus ou moins profondément dans le sol. La pompe à chaleur est reliée soit aux radiateurs, soit au plancher chauffant le cas échéant. A l’instar de l’aérothermie, cette technique permet de diviser la facture énergétique par 4 et de disposer d’un crédit d’impôts. L’installation du système de captage, elle, peut représenter un investissement ; il en existe 3 types : Le captage horizontal au sol, qui constitue l’option la plus courante puisqu’elle nécessite peu de travaux. Le réseau de capteurs s’étend sous une grande partie du terrain à une profondeur comprise entre 60 cm et 1 mètre 20 ; attention néanmoins, le réseau doit être équivalent à au moins 1,5 fois la surface de la maison à chauffer. Le captage vertical au sol, lui, convient mieux à de petits terrains. Les capteurs sont enfouis à environ 100 mètres de profondeur. Très efficace puisque les sondes sont moins exposées aux changements de température, les travaux et la pompe à chaleur constituent toutefois un investissement conséquent. Enfin, si le terrain de la maison se trouve au-dessus d’une nappe phréatique, il est possible d’envisager le système connu sous le nom de captage vertical sur nappe phréatique. On utilisera alors une pompe à chaleur eau-eau et les capteurs seront directement dans l’eau de la nappe ; performance garantie, l’eau des nappes étant continuellement entre 8 et 12°C.

L’ENERGIE SOLAIRE, inépuisable et gratuite, est utilisée en appoint dans les maisons individuelles, et peut produire entre 20 et 50 % des besoins annuels en chauffage et en eau chaude sanitaire, selon le type d’installation, le climat et la maison. Elle bénéficie en outre de nombreuses aides financières. Attention cependant, l’installation solaire doit figurer sur le permis de construire d’une maison individuelle, il faut donc la prévoir en amont de la construction.

L’énergie solaire est en plein essor et l’on voit apparaitre des technologies de plus en plus poussées, comme notammentl’aérovoltaïque :

L’aérovoltaïque est un mix de panneaux solaires photovoltaïque qui produisent de l’électricité et de panneaux solaires thermique pour chauffer l’habitation (panneaux solaires 2-en-1)

  • la face exposée au soleil produit de l’électricité (comme les panneaux photovoltaïques classiques).
  • la face intérieure du panneau récupère l’air chauffé pour chauffer l’habitation.

Une centrale aérovoltaïque permet donc de produire de l’électricité (sachant qu’un panneau photovoltaïque classique produit 3 fois plus de chaleur que d’électricité), la nouveauté est de récupérer cette énergie thermique et l’utiliser pour chauffer une habitation (avec un système ventilé qui récupère la chaleur sous les panneaux et l’insuffle dans l’habitation grâce à une VMC pour chauffer en hiver, ou la fraîcheur de la nuit pour rafraîchir en été.

En utilisant les 2 faces d’un panneau solaire, l’aérovoltaïque apporte 4 fonctions au lieu d’une pour le photovoltaïque basique :

Production d’électricité

  • Production d’électricité et climatisation (appoint)
    Performance (Le système de refroidissement des panneaux photovoltaïque permet d’augmenter la production d’électricité de 10% par rapport à des panneaux photovoltaïques classiques.

Production de chauffage

  • Jusqu’à 50 % d’économie de chauffage
  • Récupérer de la chaleur normalement perdue sous les panneaux
  • Réduction de votre facture énergétique
  • Profiter de la gratuité de l’air ambiant

Rafraîchissement nocturne

  • Chaleur en hiver…
  • Rafraîchissement en été
  • Équipement combinant les deux fonctions

Ventilation

  • Ventilation par insufflation
  • Qualité de l’air
  • Un apport massif d’air neuf et purifié