Construire avec des matériaux naturels : mode d’emploi

(stö) Par définition, les matériaux de construction naturels sont des matériaux qui répondent aux exigences de la « biologie du bâtiment ». Il s’agit de l’approche considérant la relation intégrale entre l’homme et l’environnement qu’il construit. Dans le cadre de l’évaluation de l’impact environnemental, il convient de prendre en compte l’ensemble du cycle d’un produit – de la production à l’élimination en passant par l’utilisation. La construction respectueuse de l’environnement fait donc référence non seulement à l’utilisation écologique de l’énergie et des ressources, mais aussi au choix des matériaux.

Une sélection de matériaux de construction naturels et leur application

Le bois, l’argile et la paille sont des alternatives durables, utilisées dans le monde entier depuis des milliers d’années. Ces matériaux de construction naturels s’utilisent à l’extérieur comme à l’intérieur. Ils peuvent servir du sol au plafond, en passant par les murs.

• Revêtements de sol en bois (y compris parquets), linoléum et tapis.
  
• Briques et blocs de revêtement comme les briques perforées, les blocs de revêtement en copeaux de bois, les blocs et éléments en béton cellulaire à base de mortier de chaux, de mortier de ciment ou de mortier de ciment allongé ou encore à base d’argile
• Les blocs en argile massifs (adobe) se maçonnent comme des briques et sont porteurs. Ils sont utilisés pour des murs intérieurs emmagasinant la chaleur et offrant une isolation acoustique, ou comme enveloppe intérieure dans les constructions à ossature bois
• Les murs en terre crue (pisé) sont construits par battage (chez nous généralement avec un pilon manuel ou à air comprimé) dans un coffrage. Ils sont porteurs, emmagasinent la chaleur et leur structure irrégulière leur confère un caractère particulier.
• Les blocs de paille et de cellulose sont enrichis de paille, d’éclats de bois, de copeaux de bois ou de sciure de bois. Ils sont utilisés pour l’isolation thermique et acoustique des murs extérieurs et intérieurs dans une ossature bois ou comme isolation intérieure d’un mur extérieur
• Mortiers, colles et enduits en matériaux naturels comme la chaux, l’argile, etc.
  
• Matériaux isolants issus de matières premières renouvelables comme le lin, le chanvre, les copeaux de bois, les fibres de bois, le seigle, la laine de mouton, le liège ou la cellulose
  
• Matériaux isolants issus de matières premières minérales comme la pierre naturelle expansée, l’argile expansée, le verre expansé, les plaques en mousse minérale ou les isolants en verre cellulaire
• Panneaux de construction secs ou systèmes d’isolation périphérique entiers en matériaux naturels, tels que fibres de bois, liège, chanvre, roseau ou aussi herbe des champs
• Remblais secs comme isolation des sols, murs, plafonds en matières premières naturellement renouvelables comme la cellulose ou le granulé de roche
  
• Peintures, vernis et lasures comme les peintures de dispersion fabriquées à partir de matières premières naturellement renouvelables ou les peintures minérales pour murs
• Les enduits, mortiers et peintures à l’argile conviennent pour fixer les odeurs et équilibrer l’humidité à l’intérieur des bâtiments. Pour cela, il faut tout au plus les recouvrir de peintures naturelles pures (minérales). Le plâtre d’argile ne doit pas être utilisé dans les zones d’éclaboussures d’eau
  
• Bois / Matériaux dérivés du bois, tels que panneaux de particules pour la construction, panneaux de fibres de bois, bois massif, panneaux de particules pour l’ameublement, panneaux en aggloméré gros œuvre (panneaux OSB) ou panneaux de contreplaqué
  
• Colles et joints en matériaux naturels comme l’amidon, la cellulose, la dextrine ou les protéines
• Le torchis à l’argile pailleuse est principalement utilisé pour la rénovation des murs de remplissage (maisons à colombage)
• Les panneaux de construction en argile peuvent être utilisés, par exemple, pour habiller et plâtrer un système de chauffage par les parois ou les liteaux d’un toit en pente
• Tuiles fabriquées exclusivement à partir de terre glaise, d’argile, de sable de quartz et d’eau

Matériau de construction naturel en bois

Le bois, matière première renouvelable et dotée d’un bilan écologique optimal, est en soi un matériau durable. Mais tous les bois ne méritent pas la mention « durable ». En effet, seuls ceux issus de forêts gérées de façon durable sur le plan écologique, économique et social peuvent s’en prévaloir. Étant donné leurs exigences, les deux labels internationaux FSC et PEFC sont considérés comme étant de valeur égale et tiennent compte de l’ensemble de la chaîne de production, de l’exploitation forestière au produit fini, en passant par le transport. Cependant, aucune information n’est donnée sur l’origine géographique du bois concerné. Le « Certificat d’Origine Bois Suisse » atteste l’origine suisse du bois. Il est décerné par l’organisation faîtière Lignum. Avec son niveau élevé de gestion écologique des forêts, internationalement reconnu, le Certificat d’Origine Bois Suisse, accompagné d’une certification FSC ou PEFC, garantit un bois de premier ordre sur le plan écologique.

Matériau de construction naturel argile et chaux

Depuis des milliers d’années, dans le monde entier, l’argile est utilisée pour la construction. La muraille de Chine, par exemple, est constituée en grande partie d’argile. En Suisse également, ce matériau de construction est utilisé depuis bien longtemps : dans les bâtiments à colombages, par exemple, l’ossature en bois était doublée d’argile et d’un additif, tel qu’un treillis de bois. Les produits locaux fabriqués à partir d’argile et de chaux connaissent une véritable renaissance. Ainsi, on peut fabriquer à partir d’argile des blocs de construction, des mortiers de maçonnerie et des enduits de base, de finition et de lissage. En dehors de son impact positif sur le climat intérieur, on attribue surtout à l’argile la propriété d’absorber, en partie, les rayonnements haute fréquence. La chaux, de son côté, est connue pour ses propriétés antibactériennes et sa très grande efficacité contre les moisissures. Grâce à leurs propriétés de régulation de l’humidité, les murs en argile sont idéaux, notamment dans les bâtiments bien isolés, comme les maisons Minergie, où l’air frais est amené par une ventilation douce. Dans les maisons passives, ils peuvent servir également d’accumulateurs de chaleur.

• Une technique simple permet d’utiliser l’argile là où on la trouve – pour autant que la qualité soit bonne. En outre, si le séchage s’effectue de manière naturelle, ce matériau de construction présente un excellent bilan en termes d’énergie et de substances polluantes, grâce à la faible énergie de fabrication requise. Pour sa construction, une maison en argile nécessite environ 1/20 de l’énergie d’une maison conventionnelle
• L’argile crée un climat intérieur favorable. Elle régule l’humidité en absorbant la vapeur d’eau et en la libérant lentement lorsque l’air est sec. Par ailleurs, elle fixe également les mauvaises odeurs
• L’argile est facile à réparer et peut être entièrement réutilisée, par exemple lorsqu’un objet est démoli
• Grâce à son poids brut élevé, l’argile offre une bonne protection acoustique et contre les bruits de pas. En y ajoutant des additifs (sable, paille, argile expansée), elle atteint également de bonnes valeurs d’isolation thermique
• Facile à manipuler, l’argile convient aux projets d’autoconstruction et permet de laisser libre cours à la créativité

Matériau de construction naturel paille

Il existe trois principales méthodes de construction différentes pour une maison en paille. La forme de transformation la plus grossière et la plus durable est celle des bottes de paille, lesquelles sont empilées les unes sur les autres pour former le mur porteur et isolant. Un crépi – à base d’orge, de blé, d’avoine ou même de riz – est appliqué directement sur la paille. Il a pour fonction d’offrir une protection contre le feu, les infestations de parasites et les éventuelles émissions de poussières.

Les grands avantages écologiques de la paille sont sa disponibilité locale en tant que sous-produit agricole et sa proportion incroyablement faible d’énergie grise par rapport aux autres matériaux de construction. Ce coefficient est plus élevé – parfois même de loin – avec le béton, la brique, les matériaux d’isolation, tels que la laine minérale ou de verre et même avec le bois. Les maîtres d’ouvrage qui gardent systématiquement à l’esprit l’aspect de l’énergie grise utilisent l’argile du chantier ou des environs pour les travaux de plâtrerie. Seul l’espace requis pour les maisons en bottes de paille est un peu plus grand que d’ordinaire : avec une épaisseur de 60 à 130 cm, les murs sont assez gros. Ils permettent ainsi d’obtenir des valeurs d’isolation facilement suffisantes pour une maison passive.

• Ignifuge, étanche aux parasites : la paille sous forme de bottes bien pressées de 15 tonnes par m² – mesure prise par la Haute École Technique de Coire – est particulièrement résistante. La compression prévue doit être prise en compte dans la planification : dans le cas de la méthode de construction porteuse, le bâtiment se tasse légèrement pendant et jusqu’à environ deux mois après la construction, après quoi un état d’équilibre est atteint, stabilisé par le plâtre et les murs intérieurs. Une fois plâtré, un tel mur de paille répond à la classe de résistance au feu F90 – comme un mur en béton de 25 cm d’épaisseur. Et le fort compactage, associé à une couche de 5 cm de plâtre argileux, empêche les rongeurs et les insectes de nicher.
• Avec une construction en bois : une solution un peu moins puriste consiste à réaliser une structure porteuse en bois. Dans ce cas, la paille est utilisée uniquement comme isolant, à la place d’autres matériaux isolants tels que la laine, la cellulose, la laine minérale ou de verre.
• Comme panneaux de fibres : enfin, une troisième variante a été réalisée à Eschenz, en Thurgovie. Pour ce bâtiment, les fibres de paille ont été fortement comprimées et pressées pour obtenir des planches. Ainsi, le matériau de construction naturel se transforme en élément calorifuge, insonorisant et porteur, comme c’est le cas également avec les bottes, mais sous une forme beaucoup plus compacte. L’architecte Felix Jerusalem a fait préfabriquer des éléments à partir des panneaux de fibres et de bois, les a assemblés sur le chantier en une forme de toit monopente accrocheuse et, pour la protéger des intempéries, a habillé la maison unifamiliale de plaques ondulées transparentes de Scobalit (plastique renforcé de fibres de verre) teintées en vert clair.

Selon les architectes, pour des bâtiments à efficacité énergétique comparable, tant la méthode de construction avec des panneaux de fibres de paille que celle avec des bottes de paille, ne coûtent pas plus cher qu’une méthode de construction plus traditionnelle – en fonction des prestations propres, notamment dans le cas de la construction avec des bottes de paille, ces méthodes peuvent même être plus avantageuses.

Agences spécialisées dans les matériaux de construction naturels

En Suisse, il n’existe pas (encore) de bureau de certification pour les matériaux de construction naturels. Les fabricants suisses se réfèrent au label allemand « natureplus ». L’Association Suisse d’Écobiologie (ASdE) est un service spécialisé qui s’intéresse à l’interaction durable entre l’homme et le bâti. De même, la Société Suisse des Ingénieurs et Architectes (SIA) a publié, à l’intention des planificateurs et maîtres d’ouvrage, plusieurs instruments et documentations qui portent sur la construction écologique (notamment la documentation SIA D 093 « Déclaration sur les caractéristiques écologiques de produits utilisés dans la construction » qui se base sur la recommandation SIA 493).

Les avantages des matériaux de construction naturels ont leur prix. Comme pour beaucoup d’autres produits bio, les matériaux de construction biologiques ont tendance à être plus chers, ce qui est dû surtout à la production en petite série. Cependant, dans le calcul des coûts, il importe de tenir aussi compte de « facteurs mous » comme le confort, la santé et la durabilité.