vignette|upright=1.0|Bøur, aux îles Féroé.
vignette|upright=1.0|Toiture extensive de sédums, utile et pédagogique, centre d'interprétation de la Nature, parc national De Biesbosch, Pays-Bas. vignette|upright=1.0|Norðragøta (îles Féroé). vignette|upright=1.0|Reconstitution d'habitations Vikings au Labrador.
vignette|upright=1.0|L'architecture militaire pour des raisons de camouflage ou de protection contre les obus a utilisé la terre et la végétation en couverture vignette|upright=1.0|Toit-terrasse / penthouse appartement de type culture intensive à Manhattan. vignette|upright=1.0|Depuis 2001, l'hôtel de ville de Chicago est doté d'un toit végétal. vignette|upright=1.0|Graminées sur habitat traditionnel, Musée des traditions d'Oslo. vignette|upright=1.0|Des graines d'érables germent dans la mousse qui couvre ce chaume, mais meurent en été quand le substrat sèche vignette|upright=1.0|Jardins suspendus de Babylone, une des Sept Merveilles du monde.
vignette|upright=1.0|Terrasse d'agrément, avec jardin de sédum et buissons, East Asia Institute à Ludwigshafen (Allemagne). vignette|upright=1.0|Toiture et chemin de promenade sur le toit de l'Université des arts et de la culture de Shizuoka (Japon). vignette|upright=1.0|Toit végétal, dans l'ancienne ville de Dali (Montagnes du Yunnan, Chine).
Une toiture végétale également appelée toiture végétalisée, toit végétalisé, toit vert ou plus scientifiquement PCVHSite universitaire des activités de recherches d'Aurélien P. JEAN (paroi complexe végétalisée horizontale) est une toiture aménagée en toit-terrasse ou penthouse appartement, recouverte de végétation, alternative à des matériaux couramment utilisés, comme les tuiles, le bois ou les tôles.
Cette technique existe vraisemblablement depuis le Néolithique (12500 à 8000 ). Elle consiste à recouvrir d'un substrat végétalisé un toit plat ou à faible pente (jusqu'à 30° et rarement plus, au-delà, on parlera de mur végétalisé ou plus scientifiquement de PCVV).
De nombreuses expériences conduites en Europe (depuis les années 1970 surtout en Allemagne, Pays-Bas, Suisse, Scandinavie, et depuis peu en Belgique, France) ont montré que pour des objectifs esthétiques ou de durabilité, comme dans la perspective de restauration ou protection de la biodiversité Green Roofs and Biodiversity, Volume 4, N1, décembre 2006, , 148 pages, par Urban Habitats) et de l'environnement en milieu urbain (en particulier concernant la qualité de l'air et l'atténuation des îlots de chaleur urbaineUne étude de 2001 concluait que si Toronto végétalisait seulement 6 % de ses toitures, la température urbaine serait tamponnée de 1 à 2 °C dans la ville.) l’aménagement d’un toit planté se révélait intéressant.
Plusieurs entreprises spécialisées ont mis au point des systèmes complets de verdissement des toitures, fiables et performants. Elles proposent toutes sortes de systèmes, allant des tapis pré-végétalisés de sédums à la station d'arrosage automatisée en passant par des caissons emboîtables prévégétalisés, autodrainants, mais équipés d'une petite réserve en eau. Il est conseillé de se faire assister par un bureau d'études spécialisé pour réaliser des choix techniques adaptés au contexte de chaque projet (conditions climatiques locales, configuration de la toiture, attentes du maître d'ouvrage…) tout en respectant la réglementation existantehttp://www.critt-horticole.com/wp-content/uploads/2015/09/regles-pro.pdfSite du CRITT Horticole, aide à la conception.
La végétalisation de toiture nécessite un savoir-faire et des connaissances bien spécifiques et la réussite des projets repose en grande partie sur les choix relatifs à la couche de culture. Le choix du substrat est essentiel et doit faire l'objet d'une réflexion qui prend en compte l'ensemble des contraintes du siteMaxime Darnis, « Toitures végétalisées: le substrat joue un rôle prépondérant », Lien horticole , 26 septembre 2012, ..
L’intégration d’un toit vert dans le bâtiment sera d’autant mieux réussie si elle est envisagée dès la conception du bâtiment, mais elle est toutefois réalisable sur des constructions déjà existantes.
Les coûts d’entretien et surcoûts de construction sont faibles, en comparaison des services rendus, particulièrement pour les terrasses plantées en extensif qui ne nécessitent qu’un nettoyage annuel des écoulements, aucun arrosage et un entretien très réduit.
Cette technique, qui est parfaitement au point et relativement aisée à mettre en place, ne provoque pas l’altération du bâtiment. Au contraire, la stabilité et l’étanchéité des toitures végétalisées sont supérieures aux toitures plates classiques.
Histoire
Historiquement, la construction de toitures végétales se fait de manière traditionnelle dans plusieurs pays scandinaves et européens. Le principe utilisé depuis des millénaires dans la écozone paléarctique, qui fait encore partie des traditions des Amérindiens d'Amérique du Nord, est le suivant :
Un épais mélange de terre et de végétaux herbacés enracinés permettait de réaliser des toitures relativement bien isolées, étanches à l'air et à l'eau, résistantes au vent et au feu, le tout se faisant avec des matériaux facilement disponibles localement. Ces lourdes toitures exigent de solides charpentes et une couche protectrice placée entre la partie végétalisée et la charpente afin que cette dernière ne pourrisse pas. Pour ce faire, on utilise traditionnellement par exemple des tuiles de bois peu putrescibles, ou plus souvent des plaques d'écorce déroulée de bouleau. La construction moderne utilise des bâches spéciales en matière plastique type EPDM (avec tissus ou bâche « antiracine » le cas-échéantSelon Bundesverband GebäudeGrün e.V. il existe début 2019 : 75 membranes d'étanchéité, et 18 autres produits résistant aux racines, produits par 31 sociétés au total (liste) ; Neue Liste der „Wurzelfeste Produkte. Bahnen, Abdichtungen u. a. (WBB) 2019“ veröffentlicht ; ) ou des éléments étanches thermosoudés ou collés non métalliques. Des bénéfices intéressants peuvent aussi être attendus en zone tropicale Wong N. et al, 2003. Investigation of thermal benefits of rooftop gardens in the tropical environment. Building and Environment 38: 267-270.
Allemagne Grâce aux aides gouvernementales, les Allemands de l'Ouest furent les pionniers des toits végétaux modernes dès les années 1960. Durant les années 1995 à 2005, environ 10 % des toits allemands nouvellement construits ont été végétalisés. Dans certaines villes (Hambourg, Stuttgart), durant un certain temps, le surcoût a été remboursé ou fortement subventionné par la commune, qui y trouvait son intérêt, ces toitures lui évitant d'agrandir les réseaux d'égouts qui étaient à saturation pour absorber le ruissellement lié aux fortes pluies sur des sols de plus en plus imperméabilisés ; grâce au pouvoir « tampon » du substrat végétalisé sur les pluies. La municipalité de Berlin prend en charge 60 % des frais des toits végétaux.
Des fabricants allemands vendent les garages directement fournis avec leur terrasse ou toiture végétalisée. Aujourd'hui, un système de points « bonus » accorde une réduction de taxe environnementale aux promoteurs immobiliers qui utilisent les toits végétaux. Les assureurs allemands notent que les terrasses végétalisées sont moins sources de sinistres que celles couvertes de goudron ou de cailloux, car le bâtiment subit des chocs thermiques très atténués. Vers 2010, dans la construction neuve, les toitures et terrasses vertes étaient d’environ 1 million de mètres carrés (1/30 de la surface totale) en France (et essentiellement - à 90 % - dans des chantiers de construction neuve), contre 13 millions de mètres carrés construits par an en Allemagne, soit 1/ des nouvelles toitures.
Canada Au Canada, les projets commerciaux et résidentiels incluant des toits végétaux sont encore peu nombreux, mais les produits et l'expertise sont maintenant disponibles. Il y aurait, parmi les baby-boomers, une certaine popularité des toits-jardins, sortes de prés fleuris pour condominium ou appartement de ville.
Parmi les toitures végétalisées les plus connues, on note celles du Mountain Equipment Co-op de Toronto et des Pavillons Lassonde, de l'École polytechnique de Montréal, du 740 Bel-Air, les locaux de la gendarmerie royale du Canada, le Cégep de Rosemont Perspectives Rosemont, Volume XIX – numéro 2 – juin 2010. à Montréal, et la bibliothèque de Bromont . La bibliothèque publique de Vancouver possède au-dessus du neuvième étage un jardin de , conçu par la paysagiste Conelia H. Oberland en 1995.
Japon Au Japon, la ville de Tokyo exige que toute construction occupant plus de de terrain soit couverte de végétaux sur 20 % de sa surface. Kobe a suivi l'exemple et d'autres villes japonaises pensent à l'adoption de lois similaires.
États-Unis Les toits « vivants » ne sont pas une nouveauté en Amérique du Nord. Dans la seconde moitié du des mottes de gazon de la grande prairie américaine recouvraient souvent les maisons. Aux États-Unis, les toitures vertes ont longtemps été associées à des concepts d'architecture bioclimatique, enfouie et recouverte de terre. Cette architecture n'avait pas connu une grande popularité. La venue de nouveaux systèmes de culture plus légers et les enjeux environnementaux ont relancé l'intérêt pour ces toitures. On parle maintenant de toitures durables qui ajoutent une qualité de vie aux immeubles résidentiels urbains. L'association Green Roofs for Healthy Cities regroupe des paysagistes qui encouragent l'aménagement de toitures végétales.
Le maire Richard M. Daley a fait de Chicago la première ville d'Amérique du Nord en matière de « toits verts » grâce à des incitations fiscales qui ont été mises en place depuis le début des années 2000. En 2001, la municipalité de Chicago a doté son hôtel de ville d'un toit végétal. Ils se développent également dans l'agglomération et l'État de New York qui subventionne ces projets. L'une des plus grandes toitures végétales américaines est celle de l'usine du Ford River Rouge Complex (Dearborn, Michigan) ; elle mesure et fut conçue par l'architecte-paysagiste William McDonough. Quant à celle du Millennium Park Garage de Chicago, elle s'étend sur quelque . Parmi les autres réalisations de ce type aux États-Unis, on peut citer le siège social de Gap (San Bruno), le siège de l'American Society of Landscape Architects à Washington, D.C., la Ballard Library de Seattle, l'Académie des sciences de Californie de San Francisco ou encore le siège de Weyerhaeuser (Washington).
En 2012, un million de mètres carrés de nouvelles toitures végétalisées a été construit aux États-Unis..
France La France a pris un certain retard par rapport à nombre de ses voisins. Un référentiel des règles professionnelles de conception et réalisation des terrasses et toitures végétalisées y a été mis à jour en 2007SNPPA, UNEP, CSFE, ADIVET, FFB, Règles Professionnelles pour la conception et la réalisation des terrasses et toitures végétalisées, édition n°2, novembre 2007, 36 pages, PDF.
Des subventions existent, par exemple : en région Île-de-France50 % du coût HT plafonné à 45 € HT/m en 2009 ; 20 €/m en 2013, au conseil général des Hauts-de-Seine, par les Agences de l'eauL'agence de l'eau Seine-Normandie subventionnait un projet à hauteur de 40 %, plus une avance de 20 % sous forme de prêt à taux zéro ; l'Agence de l'eau Nord-Pas-de-Calais-Picardie avait également ce type de subvention en 2011 pour tout type de projet limitant l'imperméabilisation des sols. ou sont données ou prévues par certaines villes comme Lille.