Balcon de verre suspendu à 1 353 pieds (412 mètres) de la tour Willis, à Chicago. © AP/Kiichiro Sato
Balcon de verre suspendu à 1 353 pieds (412 mètres) de la tour Willis, à Chicago. © AP/Kiichiro Sato

Urgence environnementale oblige : l’heure est venue de repenser la toiture en termes d’écoresponsabilité. Réflexion sur la durabilité, l’efficacité et l’empreinte environnementales des matériaux et systèmes de couverture de « la cinquième façade urbaine ».

Noire, verte ou blanche… quelle que soit sa couleur, la toiture a un rôle à jouer dans le maintien de la santé de la planète et ses habitants. D’où la nécessité de bien évaluer ses options lorsque vient le temps de choisir un revêtement de toiture : certains systèmes sont en effet plus écologiques que d’autres. Voici quelques pistes de réflexion pour faire un choix durable, efficace et respectueux de l’environnement.

Mais, tout d’abord, qu’entend-on exactement par toiture écologique? S’agit-il seulement d’une couverture végétale ou si la définition englobe, de façon plus large, les systèmes les plus efficaces sur le plan environnemental, c’est-à-dire ceux qui sont à la fois abordables et durables dans le temps, qui consomment peu de ressources et nécessitent peu d’entretien tout au long de leur vie utile? « Toutes ces réponses, répond du tac-au-tac l’architecte André Bourassa, du cabinet Bourassa Maillé architectes. Mais il faut aussi tenir compte du démantèlement en fin de vie. Les systèmes les plus écologiques sont faits de matériaux facilement recyclables, sinon ils ne génèrent que très peu de rebuts. Ce qui écarte d’emblée le bardeau d’asphalte, à base de pétrole et très polluant. »

 

Question de durabilité

Sans compter que le bardeau d’asphalte contribue à l’effet d’îlot de chaleur urbain, ces zones urbanisées où les températures diurnes et nocturnes peuvent atteindre jusqu’à 10 degrés Celsius de plus que dans les secteurs environnants. Ces îlots sont surtout l’apanage des villes, où l’étendue des surfaces minéralisées – routes, toitures, stationnements – favorise leur apparition en absorbant le rayonnement solaire. Décuplées lors d’épisodes caniculaires, ces températures sont liées à de nombreux malaises et peuvent exacerber des maladies chroniques déjà présentes, surtout chez les jeunes enfants et les personnes âgées. De plus, les effets délétères des îlots de chaleur urbains dépassent largement leurs frontières. En participant indirectement à l’effet de serre et, de là, au changement climatique, ils touchent tout autant le reste de la planète et ses écosystèmes.

Richard Young en a posé des bardeaux d’asphalte au cours des 35 dernières années et il en pose encore aujourd’hui. Le président de Toitures Alto considère toujours cette option comme un choix valable. « C’est vrai que les bardeaux mettent plusieurs centaines d’années à se décomposer, convient-il. Mais aujourd’hui, ils sont beaucoup plus durables. Ils sont fabriqués à base de fibre de verre, ce qui les rend très résistants. »

 Les bardeaux d'asphalte contenant de la fibre de verre ne peuvent être ni recyclés, ni valorisés sous forme de combustible dans une cimenterie. © Alexandre Lambert
Les bardeaux d'asphalte contenant de la fibre de verre ne peuvent être ni recyclés, ni valorisés sous forme de combustible dans une cimenterie. © Alexandre Lambert

Il rappelle qu’auparavant les bardeaux d’asphalte étaient fabriqués d’un feutre d’asphalte organique, auquel était incorporé de l’amiante pour en ralentir la détérioration sous l’effet de la chaleur et du rayonnement ultraviolet. En 1990, lorsque le gouvernement québécois interdit l’ajout d’amiante dans les matériaux de construction, certains fabricants se sont contentés de le retirer de leurs produits, réduisant du coup leur durée de vie utile – qui oscillait entre 15 et 25 ans – entre 12 et 18 ans. « D’autres ont remplacé l’amiante par un matelas de fibre de verre recouvert de goudron et de pierres, indique Richard Young. Ces produits ont une durée de vie en service qui atteint facilement 30 ou 40 ans, certains pouvant durer jusqu’à 50 ans. On peut donc parler de produits durables, car leur durée de vie est prolongée. Mais il reste la gestion des rebuts. »

Le hic, c’est qu’avec la fibre de verre, le bardeau d’asphalte ne peut être recyclé ni valorisé, indique Nicolas Bellerose, agent de recherche et de planification chez RECYC-QUÉBEC. Selon lui, comme le ministère des Transports du Québec (MTQ) « ne reconnaît pas dans ses devis techniques l’ajout de bardeaux post-consommation (et même post-fabrication) avec de la fibre de verre dans les mélanges d’asphalte, les fabricants n’ont techniquement pas le droit d’en inclure dans leur mélange. Ils doivent suivre la recette. Maintenant, les fabricants d’asphalte peuvent toujours inclure ce bardeau dans les mélanges qui ne sont pas régis par le MTQ, comme une entrée résidentielle ou un stationnement de centre commercial, mais le volume de ces ouvrages est somme toute faible. Je crois qu’il serait difficile d’absorber le tonnage de bardeau généré dans la province uniquement en stationnement. Et, à ma connaissance, il n’y a pas non plus d’études techniques sur d’éventuels avantages d’incorporer du bardeau à fibre de verre dans un mélange d’asphalte. »

De plus, il ajoute que le bardeau d'asphalte ne peut plus être valorisé par les cimenteries. « Les cimenteries recherchent un potentiel calorifique des matières résiduelles utilisées dans leur procédé. Selon des informations que j’ai eues, si une matière résiduelle ne permet pas un dégagement de 13 gigajoules par tonne (13 000 kJ/kg), [les cimentiers] ne sont pas intéressés à s’en procurer. Selon ma compréhension, le fait de retirer le carton à l’intérieur d’un bardeau pour le remplacer par une feuille de fibre de verre qui ne brûle pas fait descendre le potentiel calorifique sous ce point. 

Sa conclusion : « Dans le futur, il pourrait y avoir un potentiel dans le recyclage, mais on ignore les impacts de la fibre de verre une fois ajoutée à l’asphalte. Performance égale? Moindre? Recyclabilité? Économique? Je n’ai pas trouvé de réponse à ces questions. »

 © Ronan Jouve pour Écohabitation
© Ronan Jouve pour Écohabitation

Pour éviter que nos bardeaux envahissent les décharges publiques, le président de Toitures Alto suggère tout simplement de les laisser en place et de les recouvrir d’un revêtement métallique. « Selon les régions géographiques, la structure de la maison est calculée pour supporter des charges de deux à trois fois supérieures à celle de la couverture, fait-il valoir. Même si on ajoute une deuxième épaisseur à notre toiture, on ne rajoute pas vraiment beaucoup de poids au bout du compte. En incluant le platelage de bois, le bardeau a un poids moyen 2,4 livres au pied carré. Pour le revêtement métallique, on parle de 1,2 livre au pied carré, soit la moitié du poids du bardeau. En plus, ça vient contreventer la toiture et créer un jeu d’air entre les deux couvertures. »

 

Des choix responsables

Les revêtements métalliques se trouvent également parmi les choix privilégiés par André Bourassa pour les entretoits ventilés et les plafonds cathédrale, entre autres en raison de leur durée de vie, qui peut facilement dépasser le demi-siècle. « Qu’ils soient en feuille ou en tuile, cela n’a pas d’importance, note-t-il. Ce qui compte, c’est de choisir un produit où les vis sont non apparentes. Parce que sous l’effet de la chaleur, le matériau va se dilater et le diamètre des trous de vis va augmenter. Il y aura donc un risque d’infiltrations et de dommages au bâtiment. » Mais ils sont coûteux, jusqu’à quatre fois le prix du bardeau d’asphalte, indique l’architecte. « Ce n’est pas tellement le matériau qui est cher à l’achat mais, sur une toiture complexe, avec les solins, le pliage, les accessoires, ça revient cher, dit-il. C’est plus économique sur une toiture à deux versants sans fioritures. »

Les produits de couverture à contenu recyclé constituent également un choix écoresponsable. D’abord parce qu’ils participent à la préservation des matières premières, ensuite parce qu’ils contribuent à réduire la consommation d’eau et d’énergie, ainsi que les émissions de gaz à effet de serre associées à la production industrielle. Sans oublier qu’ils permettent de détourner de l’enfouissement des matières résiduelles autrement non récupérables.

 Tuiles faites de pneus recyclés. © Bourassa Maillé Architectes
Tuiles faites de pneus recyclés. © Bourassa Maillé Architectes

Inventées en 1988 par Authentic Roof, les tuiles en polymères recyclés contiennent jusqu’à 70 % de pneus usagés. Wellington Polymers fabrique l’EnviroShake depuis 1998 et Euroshield Roofing en fabrique aussi depuis 2011. Selon l’organisme Écohabitation, ces produits sont à peine plus chers que les bardeaux d’asphalte et beaucoup moins coûteux que l’ardoise ou le cèdre (dans le cas de l’EnviroShake), dont ils s’inspirent. Ils sont aussi résistants au feu et sans entretien. Recyclables et garantis pour 50 ans, leur durabilité reste tout de même à démontrer, compte tenu de leur mise en marché relativement récente.

Le portail ToiturePro d’Adik Média vante notamment les mérites des tuiles de béton. Durables et recyclables, elles procurent une bonne isolation phonique et thermique, en plus d’être résistantes au feu et à la moisissure. Ces tuiles peuvent être installées sur un toit en pente comme sur un toit plat, à condition d’installer une membrane en sous-couche afin d’assurer une étanchéité totale. « Ces tuiles sont très durables, confirme l’architecte Micheline Gaudreault, également du cabinet Bourassa Maillé. Elles résistent en plus aux chocs, aux rayons ultraviolets, aux cycles de gel-dégel. Mais elles sont rares ici, entre autres parce qu’elles sont lourdes. On les a vues apparaître il y a dix ou quinze ans, mais elles n’ont pas réussi à prendre le marché. »

 

Une classe à part

En matière de toits plats, trois systèmes de membranes polymères dominent le marché : la membrane d’asphalte multicouche, la membrane de bitume élastomère et la membrane synthétique monocouche. La membrane d’asphalte multicouche, composée de papier-feutre goudronné et d’une couche de gravier, est toutefois en voie d’extinction en raison de son caractère peu écologique et de sa contribution aux îlots de chaleur urbains.

D’ailleurs, dans leur volonté de lutter contre le changement climatique, plusieurs agglomérations canadiennes exigent désormais une couverture écologique sur toute nouvelle construction ou lors d’une réfection complète de toiture. En 2009, Toronto a été la première ville nord-américaine à légiférer en ce sens, en imposant une couverture végétale à toute nouvelle construction d’une aire au sol de 2 000 mètres carrés ou plus. Elle est imitée à compter de 2012 par Ville de Laval et les arrondissements du Sud-Ouest, de Rosemont–La-Petite-Patrie et de Villeray–Saint-Michel–Parc-Extension, à Montréal. Les propriétaires immobiliers y ont toutefois plus de latitude qu’à Toronto : ils ont le choix entre un toit vert, une membrane blanche ou un matériau d’un indice de réflectance solaire (IRS) supérieur à 0,66.

 Certains quartiers montréalais exigent la pose de toitures réfléchissantes pour combattre les îlots de chaleur.
Certains quartiers montréalais exigent la pose de toitures réfléchissantes pour combattre les îlots de chaleur.

Vous avez dit IRS?

L’indice de réflectance solaire, ou albédo, désigne la capacité d’un matériau de surface à réfléchir le rayonnement solaire sur une échelle de 0 à 1. Plus le rayonnement absorbé par la surface est important, moins il est réfléchi et plus la surface chauffe.

  • Neige ou glace : 0,8 à 0,95
  • Terre : 0,05 à 0,30
  • Eau : 0,1 à 0,6
  • Asphalte : 0

« Les couvertures multicouches peuvent durer de 20 à 25 ans. C’est un système éprouvé, pourvu qu’on l’entretienne, plaide Richard Young. Il faut les inspecter régulièrement, nettoyer les drains, vérifier l’état du gravier. La première cause de dégradation d’une couverture en asphalte, c’est le soleil. Il assèche l’asphalte et la fragilise. C’est là qu’on voit apparaître les fissures. Peu importe la couverture, la clé de sa longévité, c’est l’entretien. »

Il reste que le bilan environnemental de la membrane multicouche est décevant lorsque l’on tient compte de l’ensemble de son cycle de vie, soit de l’extraction des matières premières nécessaires à sa fabrication, à son enfouissement au terme de sa vie utile. Elle a d’ailleurs été supplantée par la membrane bicouche au cours des trente dernières années. Constituée de deux membranes fusionnées l’une à l’autre, celle-ci comprend une couche de base et une couche de finition avec granules réfléchissants. Elle a démontré une durabilité d’environ 30 ans; en revanche, elle n’est pas recyclable.

De son côté, la membrane monocouche – et ses déclinaisons : les membranes EPDM (éthylène-propylène-diène monomère) et TPO (thermoplastique polyoléfine) – bat tous les records de longévité avec une durée de vie variant entre 30 et 50 ans. Les membranes TPO sont plus fragiles que les membranes EPDM lorsque la température chute sous la barre du zéro, car elles ne sont pas flexibles. Offerte en blanc, la TPO possède toutefois l’IRS le plus élevé de sa catégorie, ce qui en fait une précieuse alliée dans la lutte contre les îlots de chaleur. Et elle est recyclable. Quant à la membrane EPDM, elle vient en rouleaux allant jusqu’à 50 pieds de largeur et 200 pieds de longueur. Non seulement elle est très durable, mais, comme il y a peu ou pas de joints, elle procure également une étanchéité hors du commun. C’est d’ailleurs la raison pour laquelle cette membrane est privilégiée dans la conception de toits végétalisés.

 

Végétaliser ou pas

 Toits verts dans le village de Mikladalur au Danemark. © Thinkstock
Toits verts dans le village de Mikladalur au Danemark. © Thinkstock

Considérés comme le summum de la toiture écologique, les toits verts gagnent d’ailleurs du terrain dans le paysage urbain. Bon an, mal an, leur part du marché montréalais augmenterait de 15 à 20 %, selon Xavier Laplace, président de Toits Vertige. « Quand nous avons fondé notre entreprise en 2006, nous étions les seuls dans ce marché, expose-t-il. Dix ans plus tard, même s’il y a plus d’acteurs, on en fait autant qu’avant, même qu’on constate une croissance annuelle de 10 % de notre chiffre d’affaires. »

Selon lui, cet engouement tient en grande partie aux vertus associées à ce type d’installation, dont la réduction de l’effet d’îlot de chaleur urbain. Il rapporte à cet effet les conclusions d’une étude d’Environnement Canada qui démontre que, en verdissant 6 % des toits de Toronto, la température moyenne de la ville baisserait de 1 à 2 degrés Celsius. Et fait valoir du même souffle les bienfaits découlant de la biodiversité et de la rétention des eaux pluviales, qui permettent, collectivement, de réaliser d’importantes économies en traitement des eaux usées.

Sur le plan de l’efficacité énergétique, soit les charges de chauffage et de climatisation, les gains sont aussi appréciables, assurent les experts. Une étude réalisée en 2005 par le Centre d’écologie urbaine de Montréal (CEUM) a d’ailleurs démontré, pour un toit vert irrigué, une réduction de 99 % de l’entrée de chaleur et une diminution de 38 % des pertes de chaleur par rapport à un toit conventionnel. Même chose pour la température enregistrée sur la membrane d’étanchéité : elle a été réduite d’environ 25 %. Ainsi protégée des variations de température et du rayonnement solaire, la durée de vie de la membrane serait doublement prolongée. Ces avantages énergétiques seraient toutefois peu perceptibles sur un toit ventilé. Certains systèmes étant très onéreux, il serait plus judicieux d’employer ces sommes pour rehausser l’isolation de l’entretoit.

 

Les clés de la réussite

Si l’on écarte le toit-terrasse agrémenté de meubles de jardin et de quelques bacs à fleurs, la conception et la mise en œuvre d’un toit vert nécessitent cependant des savoirs qui dépassent largement les compétences du jardinier amateur. « On s’adresse à la clientèle comme si tout le monde était un expert en la matière, s’insurge André Bourassa. Alors que ce serait aux professionnels, qui n’ont rien à vendre, de déterminer si, oui ou non, ce serait pertinent d’aménager une toiture végétale. »

Avant de se lancer tête baissée, plusieurs facteurs méritent en effet qu’on s’y attarde. À commencer par le site qui, selon le degré d’ensoleillement, l’exposition aux vents dominants et la zone de rusticité, va dicter le choix du système et des végétaux. Des facteurs parmi lesquels le budget, l’entretien, l’accessibilité, le type de support, mais aussi les objectifs visés pèseront dans la balance. D’où l’importance d’une réflexion préalable afin d’établir les objectifs qui mèneront le projet vers la réussite.

« Dans le cas d’un bâtiment existant, il faut d’abord faire évaluer la structure par un professionnel, conseille l’architecte Michel Beaudry, qui a réalisé de nombreuses expertises sur des toitures de stationnement végétalisées. Même chose lors d’une réfection de toiture : on va enlever tout le matériel d’un côté et l’empiler de l’autre, ce qui va créer une surcharge. Si la structure n’est pas suffisante, on va devoir tout descendre le matériel au sol et le remonter. Ça fait grimper les coûts de réfection, mais c’est passé sous silence. »

Autre facteur de la réussite d’un toit vert? L’implication du client. Car un toit vert sans entretien, cela n’existe pas. « Même le toit extensif, planté de sédums résistants, a besoin d’entretien, signale Marc Comtois, représentant technique pour le fabricant de solutions d’étanchéité Soprema. En général, on dit que ce genre de couverture n’a plus besoin d’irrigation après deux ans, lorsque les plantes sont bien établies. Mais si une canicule survient, il va falloir arroser, sinon les plantes vont mourir. »

Il faudra aussi désherber, amender le sol, remplacer des plants, bref, entretenir le toit vert comme on le ferait pour une plate-bande. Sans oublier de vérifier le système de couverture comme tel, dont les drains et les solins. Par exemple, la prolifération de mousses peut révéler un problème de drainage auquel il faudra rapidement remédier, au risque de voir apparaître des problèmes d’infiltration.

 

Une conception sans failles

Les problèmes de drainage de double niveau aux jonctions – murs du bâtiment, murs de fondation et seuils – seraient aussi plutôt fréquents sur les garages souterrains, avance Michel Beaudry, qui recommande l’installation de plots sous la surface dure afin de suivre la pente de drainage. Il suggère également d’épandre un matériau granulaire au pourtour du couvert végétal afin de créer un mouvement d’air pour réduire la pression hydrostatique entre le substrat et la membrane et, de cette manière, éviter les problèmes d’infiltration.

« Peu importe le système, il faut s’assurer que les gens comprennent bien les implications de leur choix, résume Denis Gingras, directeur des ventes chez Membranes Hydrotech. On l’a vu, sur une toiture en pente, il y a très peu d’avantages économiques. En plus, c’est un défi supplémentaire, parce qu’il faut prendre des mesures contre l’érosion en utilisant un système alvéolé retenu par des câbles d’acier ancrés dans la structure, ce qui fait grimper la facture au bout du compte. Et c’est plus difficile d’entretenir les végétaux dans ce cas. »

On le voit, il n’y a pas de recettes infaillibles. Le choix d’un système de couverture dépend de plusieurs facteurs, dont le contexte (emplacement, exposition, ensoleillement), le budget et le client. Le but premier d’une couverture étant de protéger les occupants d’un édifice, l’on s’assurera d’abord qu’elle réponde aux exigences réglementaires. Et tant mieux si elle est durable et écologique, la planète et ses occupants ne s’en porteront que mieux!

Les toits verts en bref

On fait habituellement référence à trois types de toits végétalisés : extensifs, semi-intensifs et intensifs. Ils se différencient par l’accessibilité du toit, l’épaisseur du substrat de culture, le type de végétation et les besoins d’entretien et d’irrigation.

Extensif : Substrat léger, sans irrigation sauf en période d’établissement et de canicule, diversité végétale réduite. Idéal pour des pentes de 0 à 30 degrés et lors d’un projet de réfection de toiture, ne nécessitant généralement pas de consolidation structurale. Efficacité énergétique et phonique moindre. Coût raisonnable. Inspection de la membrane facilitée.

Intensif et semi-intensif : Sol plus profond, système d’irrigation intégré, grande diversité végétale (fleurs, arbustes, arbres, gazon). Pouvoir d’isolation phonique et thermique supérieur. Meilleure rétention d’eau. Charge morte élevée pour la structure (surtout lorsque le substrat est gorgé d’eau). Coûts d’immobilisation et d’entretien élevés.