Toiture végétalisée : choisir le bon substrat

Tous les toits peuvent être végétalisés, même les plus légers avec une capacité de portance faible. Il ne s’agit pas de monter des tonnes de terre et des bacs lourds en toiture, comme on le croit trop souvent. Non, il s’agit de trouver le bon substrat ! C’est-à-dire le sol fertile qui s’adapte à toutes les contraintes techniques imposées par votre structure et qui garantit que vos plantes auront tout ce qu’il leur faut pour survivre. Voilà pourquoi, en réalité, la base de votre toiture verte, c’est d’abord son substrat.  

Le but d’un toit végétal est, entre autres, de recréer sur un espace urbanisé une biodiversité compraable à celle qui pourrait exister au sol. Pour cela, on reproduit les meilleures conditions de vie des plantes, des conditions les plus proches possible de celles du milieu sauvage. 

Voilà donc pourquoi on a besoin d’un substrat. Il faut un « support » de culture qui recrée les conditions que la nature propose au sol, en condensé ! Ce substrat va permettre de combiner deux avantages : une structure légère, avec les qualités “nutritives” d’un sol naturel.

Dit autrement, il nous faut une version allégée et très technologique d’un “sol” reconstitué, qui doit pouvoir respecter certains critères comme la portance du toit, le degré de pente, l’accessibilité mais aussi les besoins nutritionnels des plantes.  

Respecter la charge du toit

Le premier paramètre auquel vous allez bien évidemment penser, c’est la capacité de charge de la toiture. Selon qu’il s’agit d’un support béton,  de tôle d’acier nervurée ou d’un matériau écologique de type bois, vous n’allez pas lui demander de supporter la même chose. Sachez que, dans tous les cas, il existe une solution adaptée et une possibilité de végétalisation.  

La règle, c’est d’additionner tous les éléments du toit (système de drainage, natte absorbante, substrat, végétaux) dans les conditions les plus défavorables, pour évaluer au mieux le poids à CME. On peut également compter la charge forfaitaire pour les contraintes exceptionnelles comme de la neige ou la présence d’un ouvrier sur le toit. Chaque substrat a ses propres caractéristiques, ce qui vous aide à calculer (voir à ce sujet notre article). 

Sur une dalle de béton, la portance est souvent importante. Vous pouvez donc envisager des substrats riches et imaginer de planter jusqu’à des buissons voire des arbres.  

Pour les autres types de toit, il vaudra mieux envisager un substrat allégé et donc une palette végétale adaptée. Selon le substrat, en effet, vous pouvez dessiner des paysages complètement différents pour une toiture végétale personnalisée. 

Un substrat pour chaque univers

Pour monter un toit végétalisé, vous aurez le choix entre trois grandes familles de systèmes végétalisés : extensif, semi intensif et intensif. Dans chacune d’entre elle, l’épaisseur de substrat peut varier. 

Le coût est moindre, et c’est souvent la solution la plus utilisée en France. Comme il s’agit d’une toiture, il faudra à la fois que le substrat retienne assez d’eau pour nourrir les plantes, tout en restant drainant. Un paradoxe absolu, qui fait toute la différence entre un bon et un mauvais substrat !  

De 4 à 12cm d’épaisseur : l’ « extensif »

Une épaisseur de substrat entre 4 et 12 cm environ correspond parfaitement aux plantes succulentes de type sedum qui résistent à des conditions arides et au gel, et qui demandent très peu d’entretien.

Ce substrat s’inspire du milieu naturel de type rocaille ou sec dans lequel certaines plantes très résistantes peuvent développer le racinaire sur quelques centimètres et sans irrigation.  

C’est un substrat drainant et peu riche en matière organique, dans lequel on retrouve essentiellement des minéraux capables de retenir l’eau… Une solution pratique qui réclame peu d’entretien de toiture sur l’année (un ou deux passages au maximum).  

De 12 à 30cm d’épaisseur : le « semi-intensif »

Pour une épaisseur de 12 à 30 cm de substrat, on parle de système végétalisé semi-intensif dans lequel une végétation plus variée peut se développer. En incluant de petites plantes et fleurs vivaces et des jeux de volumes et de couleurs sur le toit. C’est le substrat qui permet à la végétation aujourd’hui de prendre le plus d’ampleur, c’est lui qui permet de débrider la créativité ! 

Il s’accompagne d’une bonne couche drainante, tout en étant plus riche en matière organique car il supporte des plantes plus gourmandes. 

Il faut y ajouter un système d’arrosage automatique ou d’irrigation pour que les plantes perdurent.  

Plus de 30cm d’épaisseur : le système « intensif »

Au-delà de 30cm de profondeur de substrat, on peut parler de véritables terrasses jardins.

Les substrats utilisés sont au plus proche de ce que l’on trouve dans un sol classique, avec plus de matière organique, voire de la terre franche mélangée au reste.  

Il permet de faire pousser des arbres et arbustes, de recréer un jardin comme au niveau du sol.

Attention toutefois à bien respecter la charge maximale supportée par le support et de prendre en compte les conditions climatiques régionales (ensoleillement, précipitations) et la situation du toit. Un gratte-ciel subira les assauts du vent et conviendra moins à de grands arbres, à moins d’une configuration protectrice bien adaptée. 

Le système intensif nécessite plus d’entretien qu’un système extensif. Un système d’irrigation doit être mis en œuvre et les espaces accessibles devront également être traités. Par exemple, comme ici pour un potager, il faudra gérer la production de légumes et l’évacuation des déchets végétaux. 

Le petit plus pour un substrat de qualité

L’atout d’un substrat doit être sa capacité à combiner deux concepts en apparence paradoxaux : le drainage et la rétention d’eau. Il faut donc qu’il puisse être constitué d’un granulat de qualité supérieure. De même que la matière organique, qui doit permettre de nourrir tous types de plantes en un record d’espace réduit.  

Pour le côté drainant, l’idéal est de viser un matériau minéral au granulat fin. Comme la pouzzolane, une roche volcanique dont la structure en alvéoles stocke parfaitement l’eau dans ses pores fins. Les billes d’argile en expansé ont également de bonnes propriétés, et il reste enfin la solution qui intègre le recyclage : la terre cuite broyée. Celle-ci provient idéalement des briques du secteur du bâtiment – souvent de chantiers de démolition – que l’on trie, nettoie, broie et recycle. Vous trouvez là un parfait alliage de qualité et d’écologie.   

Suivant la même démarche de revalorisation des déchets, privilégiez un substrat issu du recyclage du compost (pour les substrats intensifs et semi-intensifs qui contiennent de la matière organique). Il est souvent de meilleure qualité et d’usage plus facile que la tourbe qu’on utilise pourtant beaucoup en milieu horticole. Car la tourbe a tendance à sécher en l’absence d’arrosage régulier et elle ne laisse alors plus pénétrer l’eau de pluie ou l’humidité de l’air.  

Et la mise en œuvre ?

L’approvisionnement se fait la plupart du temps par engins de levages, avec des big bags, si le toit est accessible. En cas de difficultés d’accès, vous pouvez aussi recourir au camion de soufflage pour répartir la matière sur le toit via un système de tuyaux (non valable pour un substrat intensif qui se bloquerait dans les tuyaux).    

Il reste enfin l’option des sacs à gravats à monter manuellement.   

Et si votre toiture à verdir est très pentue ou présente une accessibilité trop réduite, vous pouvez encore envisager l’option pré-cultivée (type pack Ecosedum pour les systèmes extensifs simples et extensifs composés), qui vous permet de maintenir le même type de projet en déposant vos plantes et leur substrat directement sur la surface (ou une partie de la surface si besoin), et déjà en phase de croissance. Chaque bac contenant déjà le drainage, le substrat et les végétaux, il offre un rendu immédiat dès la mise en œuvre.