Des serres bioclimatiques pour les toits de Genève !

Découvrez notre réponse au concours Nature en ville 2020 par le Canton de Genève.

Le programme Nature en ville

Le programme Nature en ville mise en place par le canton de Genève depuis 2013 vise à favoriser la biodiversité et à améliorer le cadre de vie dans l’espace urbain en maintenant et en développant des milieux favorables à la flore et la faune indigènes. Sa mise en œuvre nécessite la coopération de l’ensemble des acteurs et partenaires au travers de démarches participatives et itératives.

Pour remplir ces objectifs, les stratégies déployées par le canton consistent à :

  • Contribuer à la qualité de l’agglomération verte
  • Assurer les continuités biologiques depuis les espaces ouverts jusqu’au cœur de l’espace urbain
  • Intégrer la dimension sociale et pédagogique dans les nouvelles dynamiques ville-campagne
  • Reconnaitre la nature comme facteur de qualité urbaine
  • Favoriser et mettre en œuvre des projets « Nature en ville »
  • Observer et mesurer la nature en ville
  • Communiquer et promouvoir
  • Développer les compétences de demain

Ces stratégies se concrétisent par le développement de nombreuses actions dont notamment le concours Nature en ville et la plateforme internet www.1001sitesnatureenville.ch.

Le concours Nature en ville « vise à valoriser les projets exemplaires destinés à favoriser la nature et le paysage en ville, pour Genève et son agglomération ». Les projets ont notamment pour objectif de développer la biodiversité en offrant des milieux propices à la faune et à la flore indigène dans l’espace urbain ; et de favoriser un cadre de vie agréable et le bien-être des habitants dans l’espace urbain.

Contexte environnemental

Parallèlement, dans un objectif de réduction global de l’empreinte énergétique du bâti, le canton de Genève soutient fortement les rénovations énergétiques des bâtiments par des subventions, des mesures fiscales ou des mécanismes légaux. Ainsi un concept énergétique expliquant les stratégies de production de chaleur, de froid et le concept de ventilation doit accompagner tout projet de construction ou de rénovation de bâtiment important ou à un statut particulier comme les bâtiments des collectivités publiques.

Des serres en toiture ?

Les toitures représentent jusqu’à 32% de la surface totale d’une ville (Frazer, 2005) et sont actuellement très largement sous-exploitées. De plus, selon le type de construction, elles peuvent représenter jusqu’à 40% des déperditions thermiques d’un bâtiment. Les serres en toiture permettent d’apporter une réponse commune à ces deux problématiques tout en accompagnant la volonté de plus de nature en ville.

Les serres s’installent sur les toits plats en symbiose avec le bâtiment : en hiver elles permettent d’isoler la toiture du bâtiment tout en récupérant sa chaleur afin de créer un climat permettant la croissance des plantes alors qu’en été elles participent au confort thermique du bâtiment en limitant les surchauffes estivales en journée.

Des multiples synergies à l’échelle du bâtiment mais aussi du quartier.

Les avantages liés à l’installation de serres en toiture vont au-delà des aspects thermiques et couvrent les aspects environnementaux, sociaux et économiques à l’échelle du bâtiment comme du quartier.

Le bâtiment équipé d’une serre est capable de stocker du CO2 provenant de la ville ou des sorties de ventilation en toiture. De plus, la serre peut conserver une partie de l’eau de pluie et participer ainsi à un système de rétention d’eau. Coté compost, la serre permet de valoriser les déchets organiques du bâtiment ou du quartier.

La serre est un ilot de nature permettant de disposer d’un lieu de rencontre, d’échange et de partage au sein d’un quartier. Elle permet de réconcilier l’habitant de la ville avec la nature. De plus, elle peut, dans le cadre d’une école, servir de support pédagogique en lien avec la nature et l’agriculture.

L’installation d’une production végétale en toiture permet de développer des circuits économiques courts et efficients. Elle répond aux attentes des habitants de produits locaux et fournit de l’emploi localement.

Comment cela fonctionne ?

C’est là que nous intervenons avec 2401 ! Pour le concours Nature en ville nous avons souhaitez développer au maximum les aspects liés à la symbiose thermique entre la serre et le bâtiment. Pour expliquer tout cela, rien de mieux qu’un schéma :

coupe explication serre

La nuit (partie de gauche sur le schéma) le flux thermique du bâtiment (2) et l’inertie thermique de la dalle de toiture (3) ainsi que les rejets de chaleur de la ventilation (4) permettent de tempérer la serre. La journée (partie de droite sur le schéma) la serre est chauffée par le rayonnement solaire (7) qui crée l’effet de serre (8) et chauffe la dalle de toiture (9). Lorsque la température augmente il est possible de rafraichir la serre en ouvrant les fenêtres du bas (10) et en laissant s’échapper l’air chaud par le haut (10). De plus le CO2 rejeté par le bâtiment est stocké par les plantes de la serre et permet de faciliter la croissance de celles-ci (5). L’eau de pluie est également conservée pour l’arrosage et la rétention (6).

Quels sont les bons bâtiments candidats ?

Tout d’abord, il faut un toit plat !

Ensuite il faut étudier la capacité portant de la toiture. En général les dalles en béton sont des bons candidats car elles présentent des réserves de résistance. De plus l’installation d’une serre permet d’éviter les charges de neige sur la dalle.

Une faible isolation thermique permet de justifier plus facilement l’installation d’une serre d’un point de vue thermique. Dans ce cas le bâtiment est capable de donner de la chaleur à la serre qui elle-même isole le tout.

Idéalement, les installations techniques en toitures sont réduites au maximum afin de permettre une installation simple de la structure de la serre et une exploitation facile.

L’orientation du bâtiment est également importante (mais pas limitante). En effet, pour des bâtiments rectangulaires, il est préférable que la plus grande longueur de l’ouvrage soit orientée est-ouest afin qu’une des faces de la serre soit orientée au sud.

Pour l’exploitation de la serre, il faut prévoir des accès de dimension confortable depuis l’entrée du bâtiment jusqu’en toiture.

Enfin, il sera plus simple de développer un projet de ce type avec un maitre d’ouvrage unique ou public. Les immeubles de copropriétaires ne sont en général pas de bons candidats.

Meyrin vue aérienne

Les immeubles d’habitations construits à partir de1960 jusqu’à 1990 sont de bons candidats car ils possèdent bien souvent des toitures de grande dimension avec peu d’équipement technique. Dans le cas de Genève, la ville de Meyrin offre un nombre important de bons candidats.

Quelques candidats retenus à Genève :

Bâtiment – Dauphiné 14 à Genève

Dauphiné 14 GenèveDauphiné 14 Genève avec une serre
Bâtiment Prulay 60 à MeyrinBâtiment Prulay 60 à Meyrin avec une serre

Bâtiment – Prulay 60 à Meyrin

Ecole – Livron 35 à Meyrin

Ecole Livron 35 à MeyrinEcole Livron 35 à Meyrin avec une serre
Ecole Livron 2 à MeyrinEcole Livron 2 à Meyrin avec une serre

Bâtiment – Prulay 60 à Meyrin


Phase : Concours
Porteurs du projet : Gregory Cascioni + 2401
Partenaire spécialiste serre : Agrithermic

Notre collaboration avec Gregory Cascioni et Agrithermic nous a permis de nous questionner ensemble sur de nouveaux liens entre le bâti et la nature. Pour cela il a fallu investiguer des domaines qui, en tant qu’ingénieur du bâtiment, ne nous était pas familier. Nous tenons à remercier nos partenaires de projet pour cette proposition pleine de synergies et de sens et le bureau Physalide pour les jolies visualisations de serres. Nous espérons que les idées proposées sauront prendre racine et faire de jolies pousses !

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Gislain
Gislain
il y a 1 année

Super idée !