Toitures vertes à Bâle, Suisse: combinaison de mesures d’atténuation et d’adaptation
Avec 5,71 m²/habitanten2019, la ville de Bâle en Suisse possède la plus grande surface de toits verts par habitant au monde (Toits vivantset murs de la politique à la pratique, 2019).
Les initiatives visant à accroître la fourniture de toitures vertes à Bâle ont été initialement conduites par des programmes d’économie d’énergie, puis par la conservation de la biodiversité. La Ville de Bâle a promu les toitures vertes par des investissements dans des programmes d’incitation, qui ont fourni des subventions pour l’installation de toitures vertes (1996-1997 jusqu’à 20 CHF par m2, puis 2005-2007 jusqu’à 30-40 CHF par m2, dans ce dernier cas uniquement pour la rénovation des bâtiments existants). Les programmes ont été financés par le Fonds d’économie d’énergie représentant 5 % de la facture énergétique des clients du canton de Bâle. En 2002, un amendement à la loi sur la construction et la construction de la ville de Bâle a été adopté. Il indique que tous les toits plats neufs et rénovés doivent être verdoyants et stipule également des directives de conception associées. Cette exigence a été renforcée en 2010 par un règlement qui imposait une toiture verte pour tous les toits plats s’il s’agissait d’une rénovation d’un bâtiment, et dans tous les nouveaux bâtiments avec des toits plats. La stratégie des toits verts à Bâle devrait apporter des avantages en matière d’adaptation sous la forme de températures plus basses et d’un ruissellement de surface réduit.
Description de l'étude de cas
Défis
Selon les scénarios climatiques CH2018 pour la Suisse, à Bâle, le nombre de jours avec une température maximale égale ou supérieure à 30 °C va augmenter par rapport à la valeur de référence 1981-2010 de 10,5 à 24,7 en 2035, 28 en 2060 et 68,5 en 2085 dans le scénario climatique RCP8.5. Le nombre de nuits tropicales (température minimale égale ou supérieure à 20 °C) va passer de 0,6 à 5,9, 15,8 et 40,3 respectivement pour les années 2035, 2060 et 2085 selon le RCP8.5. Dans la région du Plateau suisse, les précipitations moyennes annuelles peuvent augmenter jusqu’à 10 % en 2035, 8,4 % en 2060 et 10,5 % en 2085 selon le RCP8.5 (bien que des réductions des précipitations allant de -2 % à -5,4 % puissent se produire pour les estimations bas de gamme dans le même RCP).
Compte tenu de ces changements projetés dans les conditions climatiques, il a été constaté que les toits verts offrent des possibilités de combiner les économies d’énergie, l’atténuation du changement climatique et l’adaptation à celui-ci, ainsi que les objectifs en matière de biodiversité.
Objectifs
L’objectif principal de l’initiative sur les toits verts est d’augmenter la couverture des toits verts dans la ville de Bâle grâce à une combinaison d’incitations financières et de réglementations en matière de construction. La réduction de la consommation d’énergie des bâtiments et la protection de la biodiversité ont été les principales motivations initiales. Initialement, les toits verts, en tant que mesure d’économie d’énergie, ont été financés par la Ville de Bâle pour une période de deux ans au milieu des années 1990 afin d’accroître l’intérêt et la sensibilisation. Encouragés par le succès de ce projet, des fonds ont été alloués à une étude documentant les avantages pour la biodiversité des toits verts. Le programme a de nouveau été financé en 2005-2007. Le nouveau programme précisait les lignes directrices (principalement liées aux caractéristiques écologiques et à la sécurité incendie des toitures) auxquelles les projets de toitures vertes devaient adhérer pour être admissibles aux fonds. Il est maintenant reconnu que les toits verts offrent également une fonction d’adaptation au changement climatique en limitant le ruissellement des eaux de surface et en réduisant la température dans les zones urbaines.
Options d'adaptation mises en oeuvre dans ce cas
Solutions
Dans de nombreuses villes de Suisse, de nombreux toits verts ont été créés dans les années 1980, principalement en tant que projets pilotes, qui ont fourni une base de connaissances et d’expérience pour des initiatives ultérieures. En outre, 1995 a été l’année européenne de conservation de la nature. Cela a donné l’impulsion à la première campagne de toiture verte de Bâle, qui a débuté en 1996. Au début des années 1990, la ville de Bâle a mis en œuvre une loi visant à soutenir les mesures d’économie d’énergie. Selon cette loi, qui était la seule de ce type en Suisse, 5 % de toutes les factures d’énergie des clients sont versées dans un fonds d’économie d’énergie, qui est ensuite utilisé pour financer des campagnes et des mesures d’économie d’énergie. Le ministère national de l’Environnement et de l’Énergie a décidé de poursuivre et de promouvoir les toits verts en utilisant cette source de fonds pour le programme 1996-1997. Un deuxième programme de financement a été mis en oeuvre en 2005-2007.
Aucune autre initiative de financement n’a été jugée nécessaire par la suite. La campagne a été considérée comme suffisamment réussie et l’obligation de convertir en toit vert tous les toits plats des bâtiments neufs et modernisés entrés en vigueur en 2010 (renforçant celui de 2002) a été jugée suffisante pour donner l’élan nécessaire à l’expansion des toits verts dans la municipalité.
Dans les zones densément construites où l’aménagement de vastes parcs et la plantation d’arbres peuvent être impossibles, les toits végétalisés sont une option de verdissement réalisable. Ces toits atténuent non seulement l’effet d’îlot de chaleur urbain, mais agissent également comme des isolants. En réduisant au minimum les gains de chaleur dans les bâtiments, les toits verts peuvent abaisser les températures intérieures de 5 °C et, par conséquent, réduire le besoin de refroidissement et la consommation d’énergie associée, contribuant ainsi à l’atténuation et à l’adaptation au changement climatique. Des études de modélisation menées à Manchester, au Royaume-Uni, montrent que le verdissement de tous les toits appropriés dans les zones densément construites pourrait réduire le ruissellement des eaux pluviales de 17 à 20 %(Speak et al., 2013). Les toits verts peuvent également fournir des «pieds d’étape» aux espèces migratrices dans des conditions climatiques changeantes.
Une enquête sur le nombre total de toits verts en 2006 a révélé la présence de 1 711 toits verts étendus (toits avec un sol peu profond qui abritent principalement des plantes succulentes et des herbes) et de 218 toits verts intensifs (toits avec un sol plus profond pour accueillir des plantes et des arbres plus grands) dans la ville de Bâle. Ainsi, environ 23 % de la surface de toit plat de Bâle était verte en 2006. Depuis lors, une centaine de toits verts, couvrant une surface de 80 000 m2, ont été installés chaque année. Bien qu’il n’y ait pas de nouvelle estimation officielle disponible, cela devrait représenter environ 40 % de la surface de toit à Bâle maintenant couverte par des toits verts, selon la municipalité de Bâle.
Pour les développeurs, l’installation de toits verts est maintenant considérée comme une routine, et les développeurs ne font aucune objection à leur installation. À Bâle, la réglementation sur les toits verts (c’est-à-dire l’amendement de 2002 à la loi sur la construction et la construction de la ville de Bâle) stipule ce qui suit:
- Le milieu de culture devrait être des sols régionaux indigènes — le règlement recommande de consulter un horticulteur;
- Le milieu de culture doit avoir au moins 10 cm de profondeur;
- Des monticules de 30 cm de haut et de 3 m de large devraient servir d’habitat aux invertébrés;
- La végétation devrait être un mélange d’espèces végétales indigènes, caractéristiques de Bâle;
- Les toits verts sur les toits plats de plus de 1 000 m2 doivent impliquer une consultation avec l’expert du toit vert de la ville lors de la conception et de la construction.
Un autre amendement en 2015 a fixé l’épaisseur minimale du sol à 12 cm.
Pertinence
Cas principalement développé et mis en œuvre en raison d’autres objectifs politiques, mais avec une prise en compte significative des aspects d’adaptation au changement climatique
Détails supplémentaires
Participation des parties prenantes
Avant le premier programme d’incitation (1996-1997), le Département de l’environnement et de l’énergie a mené un sondage auprès du public suisse pour déterminer le niveau de soutien à une taxe sur l’électricité à payer pour les mesures d’économie d’énergie. L’accent mis sur les toits verts a été promu par des chercheurs de l’Université des sciences appliquées de Zurich (ZHAW) à Wädenswil (Suisse), qui avaient pour objectif d’influencer les décideurs de Bâle pour modifier la réglementation de la construction et offrir des incitations financières pour augmenter la couverture des toitures vertes. Diverses parties prenantes ont été consultées lors de l’élaboration du concept de toit vert et lors de la mise en place du premier programme d’incitation: L’association d’entreprises locales, l’association horticole, l’association des toits verts, l’organisation environnementale Pro Natura Basel, le département des parcs et cimetières de la ville de Bâle et le ministère national de l’Environnement, des Forêts et des Paysages.
La réglementation de Bâle sur les toits verts n’a rencontré aucune résistance significative, car toutes les parties prenantes ont été impliquées dans le processus dès le début et en raison du succès des programmes d’incitation. Pour les développeurs, l’installation de toits verts est maintenant considérée comme une pratique de routine, et les développeurs ne s’opposent pas à leur installation. Les programmes d’incitation s’adressent aussi bien aux entreprises qu’aux résidents de Bâle. Au cours du programme d’incitations en 1996-97, l’intérêt des médias a été élevé et les journaux et affiches ont été utilisés pour informer les habitants de Bâle sur les subventions. Cela a joué un rôle important dans son succès parce qu’il a accru la sensibilisation aux toits verts auprès d’un éventail de parties prenantes. Des concours sur les toits verts les plus beaux sont organisés régulièrement.
Facteurs de réussite et facteurs limitants
Une série complète de mécanismes, allant des incitations aux réglementations légales, a permis l’adoption massive de toits verts à Bâle. Le championnat du projet par un chercheur engagé de l’Université des sciences appliquées de Zurich (Stefan Brenneisen) a contribué au succès de l’initiative. La participation de tous les intervenants dès le début de l’initiative a permis de répondre aux questions et aux préoccupations et de veiller à ce que les objectifs de chacun soient atteints.
Une leçon importante est que, dans le contexte urbain, l’adaptation au changement climatique peut être compatible avec l’atténuation; le cas de Bâle montre que l’adaptation peut être motivée par des actions visant à économiser l’énergie et à atténuer le changement climatique. Il convient de rechercher et de maximiser les possibilités d’utilisation des aménagements urbains et des infrastructures existants et en cours découlant d’autres objectifs aux fins de l’adaptation afin d’éviter toute mauvaise adaptation. Les toits verts en sont un excellent exemple.
Deux projets en cours, financés par le Bureau fédéral suisse de l’environnement, mesurent les avantages sur les toits verts en termes de biodiversité (insectes tels que les papillons et les coléoptères, et les mollusques tels que les escargots) mais aucun résultat n’a été publié jusqu’à présent. Les deux projets visent également à mesurer l’impact du changement climatique, par exemple l’apparition de périodes sèches dans des périodes qui ne sont pas traditionnellement sèches (comme l’automne et le printemps), sur la composition des espèces des écosystèmes de toits verts. Les résultats et les progrès globaux du système de toits verts de Bâle seront présentés en 2023 lors du Congrès sur le toit vert.
Coûts et bénéfices
Les coûts et les subventions ont considérablement varié depuis le lancement du programme. Les coûts initiaux du verdissement du toit ont été estimés à 100 CHF parm². Les bénéficiaires du fonds ont reçu 20 CHF par m²de toiture verte en 1996-1997, tant pour les nouveaux développements que pour la rénovation des toitures vertes d’un bâtiment existant. Dans le cadre du programme 2005-2007, les bénéficiaires n’ont reçu de 30–40 à 40 CHF parm² que pour la modernisation des bâtiments existants.
Le coût est maintenant réduit à environ 23 CHF par m2. Les subventions ne sont plus en place et ne sont plus considérées comme nécessaires. Aujourd’hui, la technologie de toit vert déployée à Bâle a convergé vers la configuration la plus simple, avec une membrane d’isolation d’une couche, une couche de protection puis une couche de sol de 12-15 cm d’épaisseur. Cette configuration garantit l’étanchéité et la solidité structurelle du bâtiment, et elle est autorisée par les codes et règlements du bâtiment, qui sont moins stricts que dans les pays voisins comme l’Autriche.
Les toits verts présentent de multiples avantages, y compris l’absorption de l’eau de pluie et le retard du ruissellement (d’où la réduction du risque d’inondation dans les épisodes pluviométriques de haute intensité); assurer l’isolation des bâtiments; contribuer à abaisser la température de l’air urbain et à atténuer l’effet des îlots de chaleur urbains; créer un habitat pour les plantes et la faune; et fournir un paysage urbain plus esthétiquement agréable.
Aspects légaux
Bâle a adopté une loi sur le bâtiment et la construction exigeant des toits verts sur tous les nouveaux développements avec des toits plats. La loi sur le bâtiment et la construction a depuis donné une impulsion majeure à davantage de toitures vertes à Bâle. Un amendement, adopté en 2002, prévoit que tous les toits plats neufs et rénovés doivent être verdoyants et stipule leur conception pour maximiser la biodiversité. Cette exigence a été renforcée en 2010 par un règlement qui imposait une toiture verte pour tous les toits plats s’il s’agissait d’une rénovation d’un bâtiment, et dans tous les nouveaux bâtiments avec des toits plats.
Une question juridique actuelle est de savoir comment traiter les toits verts en combinaison avec l’installation photovoltaïque (PV). Le département vert urbain de la municipalité de Bâle est impliqué dans des discussions informelles avec les architectes et les promoteurs afin d’accommoder la coexistence de toits verts à 100 % en surface et de panneaux photovoltaïques soulevés d’une manière qui n’interfère ni avec la croissance des plantes ni avec la production d’électricité. Là où une co-installation complète est impossible, un accord entre les différents départements urbains, en place depuis 2018, prévoit un compromis de 60 % PV et 40 % de toitures vertes, avec du gravier sous les panneaux. L’utilisation de gravier est compensée par l’exigence selon laquelle les 40 % restants de surface de toit vert ont augmenté la valeur écologique (sécurisée par le déploiement de bois morts, ou particulièrement de sols et de sables de valeur écologique). Récemment, la combinaison des deux avec le PV augmenté devient technologiquement plus réalisable et, par conséquent, de plus en plus mise en œuvre dans la pratique.
Temps de mise en œuvre
Les toits verts sont des initiatives privées qui peuvent être stimulées par le gouvernement. À Bâle, deux programmes d’incitation à la toiture verte ont été mis en œuvre pour des périodes de deux ans (1996-1997 et 2005-2007).
Durée de vie
Les toits verts ont une durée de vie attendue d’environ 50 ans.
Informations de référence
Contacter
Stephan Brenneisen and Nathalie Baumann
Zurich University of Applied Sciences Wädenswil
Grüental, Postfach 335, CH 8820 Wädenswil, Switzerland
E-mail: stephan.brenneisen@zhaw.ch; nathalie.baumann@zhaw.ch
Stadtgärtnerei Basel
Switzerland, Basel
http://www.stadtgaertnerei.bs.ch/
Sites Internet
Référence
Zurich University of Applied Sciences Wädenswil (ZHAW) and Green and Blue Space Adaptation for Urban Areas and Eco Towns (GRaBS) project
Publié dans Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Dernière modification dans Climate-ADAPT Apr 18 2024
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