Le toit comme outil de régulation environnementale : le cas montréalais

Cette recherche s’inscrit dans le cadre du programme interdisciplinaire de recherche Ignis Mutat Res et vise à éclairer l’univers de l’architecture sur la capacité des toits à amener des solutions efficaces aux problématiques environnementales dans un contexte urbain dense et à forte consommation d'énergie. La volonté de réduire l’empreinte écologique des villes est aujourd’hui bien présente dans le monde de la recherche architecturale et urbaine, ayant ainsi fait preuve de son importance. Pourtant, la réduction de l’empreinte écologique des villes serait une approche globale difficile à quantifier économiquement. Le manque de méthodologie standardisée fait en sorte que les travaux sur le sujet empruntent des démarches qui ne dépassent pas l’étape exploratoire. Dans ce contexte, le mémoire porte sur l’élaboration d’un dispositif numérique d’évaluation des potentialités des toits horizontaux comme un outil d’aide à la décision pour les interventions urbaines visant à réduire l’empreinte écologique des villes, en utilisant le cas de Montréal. Ce type de toit est abordé comme un territoire d’investigation en contribution aux préoccupations reliées à la gestion de l’eau et à l’atténuation des îlots de chaleur. Plus précisément, cette recherche porte sur trois secteurs de l'île de Montréal. Ces échantillons correspondent à deux types de formes urbaines (résidentielle versus commerciale ou industrielle) et sont décortiqués dans le but d’identifier les déséquilibres entre les espaces naturels, faisant référence aux espaces verts (jardins, parcs et canopées) et les étendues minérales occasionnées par l'urbanisation. Ces rapports exprimés en superficies démontrent que l’étendue des toits est assez considérable pour compenser le manque d’espaces naturels en ville. La végétalisation des toits à l’échelle d’un secteur pourrait donc atténuer considérablement les problèmes environnementaux liés aux îlots de chaleur et à la gestion du ruissellement des eaux de pluie. La stratégie consistant à explorer l'hypothèse des 50 % de naturel versus 50 % de minéral pourrait contribuer grandement à l’autonomisation des villes et à la diminution de leurs dépendances vis-à-vis des ressources fossiles. This research is part of the interdisciplinary research program Ignis Mutat Res and aims to inform the world of architecture on the potential of roofs to bring effective solutions to environmental problems in a dense urban setting with high energy consumption. The need to reduce the ecological footprint of cities is now greatly present in the world of architectural and urban research, having previously demonstrated its importance. However, the reduction of the ecological footprint of cities remains a difficult global approach to quantify economically. The lack of standardized methodology maintain the studies on the subject at a perpetual exploratory stage. In this context, the research focuses on the development of a digital system to assess the horizontal roofs' potentiality as a decision making support tool for urban interventions to reduce the ecological footprint of cities, using in this case the city of Montreal. This type of roof is considered as an area of investigation in relation to concerns associated to water management and mitigation of heat islands. Moreover, this research focuses on three areas of the island of Montreal. These samples correspond to two types of urban typologies (residential versus commercial or industrial) which are dissected in order to identify imbalances between natural, referring here to green areas (gardens, parks and canopies) and mineral surfaces caused by urbanization. These balances or imbalances expressed in ratios between types of surfaces demonstrate that the roof area is broad enough to compensate for the lack of natural areas in the city. Roof greening across a sector could therefore significantly reduce the environmental issues associated with heat islands and managing runoff of rainwater. The strategy brought forward is to explore the hypothesis of a balance of 50 % of green versus a 50 % of mineral, which could contribute greatly to the empowerment of cities and the reduction of their fossil fuel dependency.

Keyphrases: empreinte écologique, toit végétal, îlot de chaleur, eau de pluie, ecological footprint, green roof, heat island, rainwater