L'isolation
Thermique
Comment l'Homme peut-il s'inspirer de la nature afin d'améliorer l'isolation thermique de ses bâtiments ?
Ses avantages pour l'isolation thermique
Rafraichir l'air pour lutter contre les îlots de chaleur :
La toiture végétalisée permet de réguler la température, et assurer une bonne rétention de l’eau. Les toitures végétalisées créent des zones d‘évapotranspiration et d’humidification de l’air dans les villes qui sont devenues des îlots de chaleur (élévation de la température des villes par rapport à celles des lieux environnants notamment due à l’activité humaine), et dont la température ne cesse d’augmenter. Ainsi, ces toits verts participent à un rafraîchissement de l’air.
Températures à Paris en 2003
L’évapotranspiration (ET) désigne les phénomènes causant la vaporisation de l’eau, elle englobe l’évaporation des surfaces d’eau libre (lac, mer,fleuve…) et de l’eau contenue dans le sol et dans les plantes ainsi que la transpiration des végétaux grace à leurs stomates. Ce sont des organes microscopiques de l'épiderme des feuilles des végétaux vasculaires percé d'un minuscule orifice, appelé ostiole, et servant aux échanges gazeux.
Les végétaux vasculaires sont des plantes pourvues de vaisseaux permettant la circulation de l'eau puisé par les racines. On en trouve deux grandes divisions :
Les ptéridophytes, c'est-à -dire les plantes qui produisent des spores pour se reproduire comme les fougères.
Les spermatophytes, c'est-Ã -dire les plantes qui produisent des graines pour se reproduire comme les coquelicots
Ptéridophyte
spermatophyte
Limiter les déperditions de chaleur
En moyenne, les toitures classiques représentent 30% des déperditions de chaleur d’un bâtiment (pertes thermiques que subit un bâtiment par ses parois et ses échanges de fluide avec l’extérieur et par conséquent la puissance thermique nécessaire à mettre en œuvre pour assurer le chauffage d’un bâtiment). La toiture végétalisée permet de palier ce déficit.
C’est une stratégie bioclimatique idéale en associant sur le même toit protection solaire, inertie thermique et isolation acoustique. Leur performance varie en fonction de la nature du substrat, de sa pose et des conditions climatiques.
Rétention d'eau
La toiture végétalisée peut absorber des quantités d’eau très importantes, certains systèmes de 6 à 10 cm peuvent retenir en moyenne jusqu’à 50% des précipitations annuelles qui restent alors sur le toit, rafraichissant l’habitat. On peut observer des différences dans leurs capacités de rétention hydraulique sur de longues périodes. Elles varient en fonction de la composition et de l’épaisseur de la couche de drainage, de la densité des filtres, de la nature des substrats et des couches de végétation. Plus le substrat est épais, plus importante est la rétention.
Protection de l'étanchéité
La végétalisation a pour action première la protection de l’étanchéité du bâtiment face aux intempéries (chocs thermiques) et au soleil (ultraviolets) permettant ainsi de doubler la durée de vie de l’étanchéité.
Réguler la température
Le complexe isolant-substrat-végétation d’une toiture végétalisée agit comme un isolant extérieur en réduisant les risques de condensation à l’intérieur (phénomène physique de changement d’état de la matière d’un état gazeux à un état solide ou liquide) et limite les déperditions thermiques l’hiver (ici, la puissance thermique pour assurer le chauffage du bâtiment), il apporte aussi un confort d’été due à son inertie thermique (capacité physique d’un matériau à conserver sa température) et son humidité. En effet, la végétalisation améliore l’inertie thermique de par sa masse et surtout par le fait qu’elle sert de protection solaire à la toiture, un abaissement de 35°C à 45°C de la température peut ainsi être observé sous la végétalisation par rapport à un toit nu qui peut atteindre une température de surface de 65°C sous le soleil. L’étanchéité recouverte de végétation demeurera ainsi à une température constante de plus ou moins 15°C à 20°C. La toiture possède ainsi une meilleure résilience thermique au réchauffement climatique. (La résilience thermique est la capacité d’un matériau à conserver une température dans la durée).