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Article de Etanchéité. info de BASTIEN CANY :

L'impact des toits verts sur les rejets d'eaux pluviales se joue à deux niveaux: une réduction du ruissellement généré par l'évapotranspiration et une régulation du ruissellement associé à un retard du débit de pointe.

La mise en place depuis juillet d'une nouvelle redevance pluviale relance l'intérêt pour les techniques de gestion à la parcelle. Les systèmes de toiture à rétention devraient largement profiter de ce nouveau contexte réglementaire. Instaurer ou non une taxe sur les eaux pluviales en 2012 ? C'est la question à laquelle ont dû récemment répondre les communes et groupements de communes. L'État leur avait laissé jusqu'au 1er octobre pour se décider. Après cinq ans de tergiversations parlementaires, cette nouvelle redevance — facultative — est enfin devenue une réalité pour les collectivités.
Tour à tour adoptée, supprimée puis finalement rétablie dans le projet de loi sur l'eau voté fin 2006, elle avait ensuite été modifiée et complétée par la loi de Grenelle 2.
Mais, sans cadre réglementaire clair, le dispositif n'avait jusqu'ici guère suscité l'intérêt des collectivités.
Il aura donc fallu attendre la publication en juillet d'un décret établissant un service public de gestion des eaux pluviales urbaines pour obtenir enfin une définition plus précise de cette redevance.
Celle-ci visera les propriétaires publics ou privés des terrains et voiries situés en zone urbaine, à urbaniser ou constructible.

Le gouvernement a également fixé une assiette plus réaliste pour le calcul de la taxe.
Celle-ci repose dorénavant sur la superficie cadastrale des terrains et non plus sur la surface des immeubles raccordés.
Logiquement, le décret prévoit une réduction de l'assiette pour les parties de terrain non imperméabilisées sans toutefois préciser les zones pouvant être considérées comme telles.
Si la mesure reste avant tout financière, elle vise aussi à encourager —et c'est une première— l'usage de systèmes de rétention à la parcelle. Les propriétaires ayant mis en place des dispositifs évitant ou limitant le déversement des eaux pluviales hors de leur terrain auront accès à des abattements*.
Le décret ne donne en revanche aucune précision sur les systèmes ouvrant droits à de telles réductions.
Pour le monde de l'étanchéité, la question est évidemment de savoir si les techniques de rétention en toiture seront intégrées dans le panel de solutions reconnues...

* L'abattement sera d'au moins 90% pour les dispositifs évitant tout rejet d'EP hors du terrain, de 40 ô 90% pour les autres dispositifs limitant le rejet à un débit inférieur ou égal à la valeur fixée en délibération, de 20 à 40% pour ceux limitant le rejet sans satisfaire à la condition de débit précédente.
Autre nouveauté : un aspect qualitatif sera considéré. Les taux pouvant étre majorés de 10% pour tenir compte de l'efficacité du dispositif à diminuer les besoins de traitement des EP.>

Assainissement : la course à l'équipement

Depuis le XUXe siècle, la création de l'assainissement moderne répond à un objectif simple : évacuer les eaux le plus loin et le plus rapidement possible des centres-villes.
C'est le fameux «tout-à-l'égout », instauré en France à partir de 1894, qui s'est ensuite généralisé pour donner naissance aux réseaux unitaires.
Largement surdimensionnées, ces canalisations vont correctement jouer leur rôle jusqu'aux lendemains de la Seconde Guerre mondiale.
Mais l'arrivée au début du XXe siècle de l'épuration biologique va remettre en cause ce principe. Ce système de traitement n'accepte que de faibles variations de débit en entrée.
Il n'est donc pas question d'accueillir dans les stations d'épuration des eaux pluviales en trop grande quantité.
La première réponse sera la construction de déversoirs d'orage qui conduisent les débits excédentaires directement vers le milieu naturel.
La France en compte actuellement un peu plus de vingt-six mille.
La deuxième va consister en la mise en place de réseaux séparatifs qui se développeront avec la reconstruction, puis dans les années soixante avec l'apparition des villes nouvelles. Aujourd'hui un quart du linéaire de collecte sur le territoire est exclusivement dédié aux eaux pluviales.

Assainissement : les faiblesses du financement

Le code général des collectivités territoriales précise que les gestions financières de l'assainissement des eaux usées et celui des eaux pluviales doivent être dissociées.
D'un côté, il revient au consommateur de supporter le coût de l'assainissement des eaux usées.
De l'autre, c'est aux contribuables de financer la collecte, le transport, le stockage et le traitement des eaux pluviales.
Autrement dit, ce type d'assainissement doit être pris en charge pur le budget général des collectivités et non par le budget annexe issu des redevances perçues sur lo facture des abonnés.
Dans la pratique toutefois, cette distinction est loin d'être toujours respectée.
D'abord parce que certaines communes, faute de recettes spécifiques, rencontrent des difficultés à financer le coût croissant de l'assainissement pluvial, ce qui les pousse à inscrire ces dépenses dans le budget annexe.
Ensuite parce qu'au plan technique, les réseaux de collecte ne sont pas systématiquement séparés.
L'institution de la taxe pluviale vise justement à clarifier cette situation en donnant aux communes l'outil de financement qui leur manquait jusqu'à présent.

Imperméabilisation croissante

Au fur et à mesure de leur développement, les villes vont investir des sommes considérables dans l'extension et l'entretien de leurs réseaux.
Urbanisation et imperméabilisation croissantes des sols vont les entraîner dans une course à l'équipement dispendieuse difficilement finançable pour nombre d'entre elles.
Au plan national, ces dépenses sont estimées à plusieurs milliards d'euros par an pour la seule gestion des eaux pluviales.
Elles peuvent dépasser les 100 euros par habitant dans les grandes agglomérations.
Et dans le cas d'un réseau unitaire, ces coûts sont majorés d'au moins 50 % et souvent jusqu'à 200 % par rapport au système de collecte qui reçoit les seules eaux usées.
En plus d'être coûteuse, la gestion globale à grande échelle de l'assainissement a aussi montré ses limites en matière de prévention des inondations.
Étalement résidentiel, extension des infrastructures routières, des aéroports et des grandes surfaces: chaque année, le territoire perd 60 000 hectares d'espaces naturels.
Entre 1994 et 2004, ces zones artificialisées ont progressé de 15 %, soit une surface équivalente à celle d'un département français.
Une imperméabilisation massive des sols régulièrement mise en cause pour expliquer la répétition depuis le début des années quatre-vingt d'inondations graves en France notamment dans le Nord, l'Ouest et le Sud-Est.
En Île-de-France, plus d'une commune sur deux est aujourd'hui soumise à un risque d'inondation localisée.
Et au cours des vingt dernières années, près d'un tiers d'entre elles ont fait l'objet d'au moins un arrêté de catastrophe naturelle lié aux inondations par ruissellement. Il a toutefois fallu attendre la création du principe de zonage pluvial en 1992 pour voir se mettre en place les premières démarches de gestion à la parcelle.

Limiter les débits à la parcelle

Intégré au code des collectivités, il permet d'imposer dans les plans locaux d'urbanisme des limitations sur les débits maximaux déversés par chaque terrain dans le réseau.
L'intérêt est double : quantifier plus précisément la charge d'eau à traiter par le réseau mais aussi adapter les apports aux performances des installations existantes.
Selon les communes, la mise en oeuvre réglementaire de cette mesure se traduit par des prescriptions de débit comprises en général entre 2 et 15 1/s/ha.
Il est par exemple de 10 1/s/ha en Seine-Saint-Denis. Dans les Hauts-de-Seine et le Val-de-Marne, la limitation est plus stricte avec 2 1/s/ha. Dans la Bièvre, la limite va même jusqu'à 1 1/s/ha, autrement dit toute l'eau doit être infiltrée ou réutilisée.
Des villes comme Montbéliard, Besançon, Bordeaux ou Rennes ont pris des mesures tout aussi radicales.
Les services de la capitale travaillent également à l'élaboration d'un zonage de l'assainissement pluvial.
Largement dimensionné, le réseau parisien protège efficacement la ville des inondations, même en période de fortes pluies.
Une protection qui se fait toutefois au prix d'importants déversements d'eaux dans la Seine avec à la clé des filières de traitement saturées en cas d'orage et une mortalité piscicole reconnue.
Sous la pression environnementale, l'outil de zonage s'impose donc comme un passage obligé pour un nombre croissant de communes, y compris pour les mieux équipées.
Et l'instauration d'une taxe pluviale devrait encore accélérer le mouvement. Parallèlement, elle suscite aujourd'hui auprès des maîtres d'ouvrage un regain d'intérêt pour les techniques de gestion à la parcelle.
Il faut dire que l'assiette de la redevance est pour le moins incitative.
Pour un hypermarché dont la surface imperméabilisée moyenne est de 3,45 hectares, le montant de la redevance annuelle peut s'élever jusqu'à 34 500 euros.
«Depuis le lancement en 2007 de notre système de rétention en toiture, nous constatons une progression constante de la demande, remarque Emmanuel Houssin, chef de secteur à la direction technique de Siplast.
Celle-ci est même particulièrement importante dans des régions comme l'Île-de-France, la Bretagne avec notamment Lorient, mais aussi dans certaines villes à l'instar de Strasbourg et de Lyon. »
Encadrée par le DTU 43.1, cette technique a depuis longtemps fait ses preuves. Jusqu'à présent, son fonctionnement reposait essentiellement sur un calcul de dimensionnement des entrées d'eaux pluviales de toitures inaccessibles avec protection par gravillons.
Depuis quelques années, elle s'est renouvelée avec l'arrivée sur le marché de structures alvéolaires en nids d'abeilles.
Avec un indice de vide supérieure à 95 % — contre 33 % pour une solution à base de gravillons — ce type de produit permet de multiplier par trois la capacité de stockage en toiture.
Deux fabricants d'étanchéité proposent aujourd'hui des solutions complètes (Wateroof pour Siplast-Icopal et Retentio pour Soprema), intégrant également un drain ainsi qu'un filtre évitant leur colmatage.
Les deux procédés s'appuient sur un principe similaire.
La principale différence réside plutôt dans leurs matériaux : polypropylène en partie recyclé pour le premier et PVC rigide également recyclé à 80 % pour le second.
«En plus de leur capacité de stockage, ces plaques présentent l'avantage de pouvoir être mises en oeuvre sur quasiment toutes les typologies de toitures plates, qu'elles soient inaccessibles, techniques, jardins, accessibles aux piétons ou encore aux véhicules lourds et légers», précise Stéphane Lutz, ingénieur projets chez Soprema.
Pour les maîtres d'ouvrage, ces solutions sont séduisantes à plus d'un titre.
Souvent plus économiques que les puits d'infiltration, notamment sur des sols perméables, elles »> s'intègrent sur les toitures sans modifier leurs destinations et sans consommer de surfaces supplémentaires. Par ailleurs, leurs performances en termes de rétention et de retard à l'écoulement répondent à la plupart des conditions pluviométriques.
«En région parisienne, les hauteurs d'eau calculées en toiture sont de l'ordre de 60 mm. Dans le Sud, compte tenu des pluies d'orage, elles se situent plutôt entre 100 et 150 mm», explique Emmanuel Houssin. La clé réside avant tout dans le bon dimensionnement des systèmes, surtout lorsque les parcelles sont équipées de réducteurs de débit en sortie.
Pour la sécurité, un déversoir indépendant ou solidaire des entrées d'eaux pluviales assure un rôle de trop-plein, en cas d'obturation des lumières limitant le débit de fuite. Autre facteur essentiel à leur fonctionnement: l'entretien, souvent considéré comme le point faible de la gestion à la parcelle.

Depuis 2009, le conseil général des Hauts-de-Seine effectue un audit régulier des installations existantes sur le territoire, toutes techniques confondues (tranchées drainantes, bassins enterrés, toiture à rétention...).
«Il y a deux ans le premier constat était mitigé. Sur les 21 ouvrages contrôlés, 66 % étaient en bon état de fonctionnement, 18% ne fonctionnaient pas et 16 % n'étaient pas accessibles, indique Christophe Lehoucq, de la direction de l'eau du département.
En 2010, le bilan était déjà plus favorable, les 114 équipements vérifiés fonctionnaient correctement même si leur entretien n'était pas toujours satisfaisant. Parallèlement, nous avons élaboré des carnets d'entretien diffusés aux propriétaires.
Ceux-ci contiennent un synoptique du fonctionnement du réseau ainsi que des fiches de maintenance pour chaque dispositif>'. Des démarches similaires ont été engagées en 2009 par la communauté d'agglomération de Bordeaux qui compte plus de dix mille installations de régulation.
Dans près de 30 % des cas, les ouvrages inspectés étaient non conformes faute de maintenance. «Les propriétaires et les collectivités doivent s'impliquer davantage et s'assurer du suivi de l'entretien.
Les modalités de mise en place de la future taxe pluviale devraient permettre un meilleur contrôle», assure Christophe Lehoucq.

Des données quantifiées pour la végétalisation

Dans ce nouveau contexte réglementaire, le secteur de l'étanchéité a une seconde carte à jouer: la végétalisation de toiture. Son intérêt en matière de gestion à la parcelle n'est plus à démontrer.
C'est d'ailleurs l'agence de l'eau Seine-Normandie qui a accordé les premières subventions à ces dispositifs.
L'impact des toits verts sur les rejets d'eaux pluviales se joue à deux niveaux: une réduction du ruissellement généré par l'évapotranspiration et une régulation du ruissellement associé à un retard du débit de pointe.
Différentes études, françaises et européennes, ont d'ores et déjà confirmé ces effets d'abattement et de rétention.
Entre 2004 et 2005, des essais réalisés par le CSTB ont mis en évidence la capacité d'un complexe végétalisé à éliminer plus de 55 % d'une pluie annuelle reçue sur une toiture de 146 m2.
Ce taux est même monté à 65 % sur une maquette de toit plat de 1 m2 contre 30 % pour une surface gravillonnée.
Pour autant ce type de données ne suffit plus aujourd'hui aux gestionnaires de réseaux, ni aux maîtres d'ouvrage qui seront soumis à la nouvelle redevance.
L'un comme l'autre exigeront demain une caractérisation précise des débits de fuite en sortie de toiture.
Or, aucune méthode de calcul opérationnel ne permet actuellement de fournir cette information.
Celle-ci doit à la fois prendre en compte les séquences pluviométriques régionales mais aussi intégrer d'autres variables telle l'épaisseur des complexes ou les pentes des ouvrages.
Un exercice complexe auquel vient de s'attaquer le projet d'étude TVGEP (voir ci-contre), qui vise à analyser le comportement des différentes couches des complexes vis-à-vis des eaux pluviales.
Une modélisation des performances des dispositifs en fonction des paramètres permettrait aux systèmes végétalisés de mieux répondre aux modalités de la réglementation pluviale.
Un passage obligé pour permettre aux concepteurs de valoriser leur toiture dans les calculs de limitation de débit.