Les aménagements urbains sur dalles sont connus pour être des îlots de chaleur du fait de leur structure minérale et des immeubles aux façades vitrées qui les bordent souvent. Pour rafraîchir l’air, il est possible de végétaliser ces espaces déconnectés du sol même si leur contexte particulier peut présenter un certain degré de complexité : sous-sols creux, densité et portance limitées, etc. Toutefois, dès lors que ces défis sont relevés, la gestion de ces nouveaux espaces offre des opportunités passionnantes, car ils peuvent se transformer véritables îlots de fraîcheur et en refuges pour la biodiversité.
Les expériences récentes de réaménagement des cours d’école ont prouvé que la végétalisation permet de lutter contre le phénomène d’ICU grâce à l’ombrage, au stockage de chaleur, et au stockage des eaux pluviales.
La présence de végétation permet d’offrir de l’ombre fraîche qui améliore sensiblement le confort thermique des usagers.
L’émergence de jardins potagers ou de vergers au sein des écoles accompagne la prise en considération croissante des enjeux de sensibilisation à la biodiversité et à une alimentation saine et durable.
Une jardinière est un bac manufacturé en béton ou en céramique, destiné à recevoir des plantes ornementales. Elle est souvent utilisée dans les jardins, sur les terrasses ou encore en façade pour la végétalisation. En fonction de l'épaisseur de substrat qu'elles contiennent, les jardinières peuvent entraîner des modifications structurelles majeures, par exemple si elles sont fixées à un mur ou dans le cas d'un jardin suspendu sur dalle. Les zones de plantation doivent avoir une profondeur minimale de 15 à 30 cm pour un bon drainage et pour permettre le développement des racines. Avec une profondeur plus importante (de 30 à 80 cm), les jardinières peuvent accueillir une végétation de taille basse ou moyenne.
Les strates végétales dans un environnement comprennent un ensemble d'éléments verts. Elles contribuent au rafraîchissement urbain en fournissant de l'ombre et par l'évapotranspiration. Dans tout projet, une diversité de strates végétales est recommandée, en choisissant des variétés résistantes à la sécheresse et d'origine locale pour créer un écosystème riche en habitats. Le paillage est une pratique préconisée pour maintenir l'humidité du sol. Protéger les nouvelles plantations est crucial pendant leurs premiers mois de croissance. Les strates végétales principales se divisent par hauteur (valeurs indicatives) :
Il existe également la strate musicale pour les mousses et champignons, ainsi que les strates des plantes aquatiques pour les environnements type plans d'eau et bassins.
Les arbres de taille moyenne ou grande, dotés d'un feuillage dense, sont souvent préférés pour offrir de l'ombre et maintenir la fraîcheur. Leur choix doit anticiper les changements climatiques. Dans les espaces urbains ou passants, ils ne doivent pas obstruer la circulation ni menacer l'environnement immédiat, par exemple les lignes aériennes de contact des voies de tramway. Les arbres de grande taille sont plus fragiles car leurs racines courtes et tordues ont du mal à s'adapter à des vents forts, contrairement aux jeunes arbres qui développent des racines plus longues et résistantes, pourvu qu'ils aient un espace souterrain suffisant, un aspect à évaluer préalablement.
La fosse d'arbre est créée individuellement pour un arbre isolé ou en cas d'impossibilité d'une fosse continue, par exemple en présence de réseaux ou d'espace limité. Elle doit respecter un volume minimum de 9 m³ en terre végétale ou 12 m³ en terre-pierre, avec une largeur minimale de 1,80 m. Creusée à une profondeur maximale de 1,5 mètres, elle est remplie de terre adaptée et peut nécessiter un drainage supplémentaire si le sol est peu perméable. Un pare-racine peut être installé à 70 cm de profondeur pour protéger les racines. Dans le cas des jardins suspendus sur dalle, des arbres tiges peuvent être plantés dans des jardinières profondes et dans des fosses, avec une implantation correspondant aux poteaux porteurs de la dalle.
Un géotextile est un matériau non-tissé utilisé pour empêcher le colmatage du système de drainage par les particules du substrat. Il retient les fines particules de sol, tout en permettant à l'eau de s'écouler, fournissant ainsi un environnement optimal en termes d'humidité pour les racines des plantes. Pour éviter tout endommagement par les racines, un second géotextile traité anti-racines est généralement superposé au premier. Il est aussi utilisé dans les espaces de rétention en gravier, pour gérer les volumes d'eaux de pluie qui ruissellent sur la voirie, les trottoirs, les pistes cyclables, places de stationnements, cour ou toit d'école, etc.
Le substrat, composition essentielle des milieux de culture, se compose d'une fraction organique (fibres de bois, composts d’écorce, etc.) et d'une fraction minérale (pouzzolane, argile expansée, etc.). Il est crucial pour le développement des plantes et doit être adapté selon le projet : terre végétale, mélanges minéraux ou organiques. Dans certains contextes, il doit répondre à des critères spécifiques tels que la rétention d'eau et le pourcentage de matières organiques, adaptés au type de végétation choisi : des gazons demandent un substrat plus épais que les sedums, par exemple.
La couche de drainage permet d’éviter l’asphyxie des racines en évacuant l’eau en excès. Elle constitue également un réservoir d’eau mobilisable par les plantes en maintenant l’humidité du substrat. Elle peut être constituée de matériaux granuleux, de tapis filtrants ou de solutions alvéolaires (nid d’abeille), de mèches, etc. La couche filtrante est primordiale, même en l’absence de couche drainante. Dans ce cas, la couche filtrante reste obligatoire sur au moins 1,50 m au droit de l’ensemble des dispositifs de séparation et autour des entrées d’eaux pluviales (EEP).
Il permet de conserver un certain niveau d’humidité de manière constante. L’aspersion reste une meilleure option en cas de végétalisation étendue.
Des sondes tensiométriques et des programmateurs peuvent être installés afin d'optimiser la gestion de l’arrosage (gazon, massifs de vivaces, jeunes arbres). Le pilotage a distance de ce système d’arrosage permet de rationaliser les apports en eau.
Des études de portance peuvent révéler la nécessité d'incorporer des renforts, d'ajouter des piliers supplémentaires, ou de réaliser des travaux de génie civil pour renforcer la capacité de la dalle à supporter la végétalisation.
Comme pour la végétalisation des toitures, il existe trois modes de conception de jardins suspendus sur dalle :
La technique la plus simple pour végétaliser sur dalle est de créer des jardinières (limitées en profondeur). En fonction de la portance de la structure, des bacs de plantation plus profonds peuvent être utilisés (30 à 50 cm d’épaisseur de substrat). Des fosses de plantations sous la dalle peuvent être créées. La structure globale comprend une membrane d'étanchéité, une couche de drainage, une couche filtrante, un substrat de plantation, et une zone stérile en périphérie pour accéder à l'étanchéité. Le choix du substrat revêt une importance cruciale pour offrir une grande variété de plantes, mais il doit être adapté à la capacité de charge de la dalle. Dans certaines situations, l'usage de billes d'argile peut s'avérer nécessaire pour alléger le substrat, même si cela peut restreindre la diversité des plantes pouvant être cultivées. Il est recommandé de privilégier des plantes résistantes, adaptées à une faible épaisseur de terre, avec un système racinaire peu développé, comme les cerisiers à fleurs, les érables à peau de serpent, les graminées, les vivaces, les fougères pour les zones ombragées. De nombreuses espèces végétales couramment plantées en milieu urbain supportent la transplantation sur dalle ou dans des fosses, telles que les pins, les micocouliers, les érables, les chênes verts, les féviers, les polownias, les figuiers, les platanes. En cas de fortes précipitations, il faut que l’étanchéité des fosses ou des jardinières soit performante. Le surplus d’eau doit se raccorder au réseau d’assainissement, ou pouvoir s’infiltrer en dehors de la dalle. Une dalle portée de grande taille nécessite des joints de dilatation afin d’absorber les dilations du béton au fil des températures et des saisons. Un ruissellement limité d’eau dans les sous-sols de la dalle est inévitable.
Pour entretenir un jardin suspendu sur dalle de manière respectueuse de l'environnement, il est envisageable de mettre en place une collecte des eaux de pluie pour l'arrosage, tout en prévoyant cette mesure dès la phase de conception. En effet, la récupération et le stockage d’eau pluviale pour arroser les plantations représente une charge qui va affecter la portance de la dalle. Il convient de noter que la densité du substrat joue également un rôle crucial dans la rétention d'humidité.
L'entretien des pelouses et des arbres peut être confié aux services municipaux ou délégué à une entreprise spécialisée. De plus, il est essentiel de se conformer aux règles professionnelles et aux réglementations communales en vigueur qui interdisent l'utilisation de produits phytosanitaires, pesticides et engrais chimiques dans le cadre de l'entretien des espaces verts publics, suivant ainsi les normes environnementales en vigueur.
