Les écomatériaux

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biomateriauxPermettre à l’homme de vivre dans une habitation saine, à la nature, à l’environnement, et aux générations à venir de s’épanouir sont les objectifs des écoconstructeurs.

Ces objectifs ne va pas sans une sélection des matériaux pour les projets d’écoconstruction.

La genèse de l’écoconstruction

Au lendemain de la première guerre mondiale, les besoins en logements et la raréfaction de la main-d’œuvre qualifiée liés à la reconstruction favorisent la généralisation des techniques de reconstruction industrialisée basée sur la préfabrication, les propositions des architectes et des ingénieurs reposant essentiellement sur les possibilités du béton armé, dans l’habitat pavillonnaire commence alors le règne sans partage de l’aggloméré de ciment creux : le parpaing…

Les « Trente Glorieuses » après la seconde guerre mondiale voient la construction d’un « habitat nouveau » dont la prise en compte du climat est absente, le pétrole coule alors à flots, la débauche énergétique est la règle et le concept d’isolation est pratiquement absent…

Puis survient la crise du début des années 70 : le budget chauffage commence à devenir un réel souci, c’est alors « la chasse au gaspi », le gouvernement incite fiscalement à économiser l’énergie, isoler et améliorer le rendement des appareils de chauffage.

La France fait alors le choix du « tout nucléaire » et du « tout électrique » (l’achat d’un convecteur ne coûtant « presque rien ») or le coût de cette « nouvelle énergie » dépendant des cours de référence de l’énergie pétrole se révèle de plus en plus élevé et en 1974 une première règlementation thermique voie le jour, on isole les constructions récentes ou plus anciennes avec des panneaux et des rouleaux de laine de verre ou de polystyrène produits à un coût abordable.

Pour la construction neuve on reproduit le même schéma « additionnel », on conserve le parpaing ou la brique comme structure porteuse et on les double intérieurement par une couche d’isolation…

Cette prise de conscience économique s’accompagne toutefois chez certains d’une prise en compte des performances énergétiques et économiques de l’habitat, le « bio-climatisme » est né…

Dans les pays d’Europe du Nord principalement une nouvelle sensibilité apparaît : l’habitat ne doit plus être considéré comme une machine climatique captant et économisant des calories gratuites mais bien comme « une troisième peau » participant intimement à notre bien-être et à notre santé associant également des nouvelles préoccupations en matière d’impact sur notre environnement, c’est le concept de « bio-construction » ou « maison saine » et la fabrication ainsi que la normalisation de matériaux sains d’origine végétale générant des parois performantes et respirantes…

Les matériaux sains pour la construction

Il s’agit de matériaux dont l’éco-conception est optimale , c’est à dire qu’ils sont non toxiques durant leur production, leur utilisation et leur élimination ou leur recyclage.

A l’heure actuelle, peu de matériaux ont des procédés de fabrication exempts de toxicité. Même si leur utilisation n’est pas toujours nocive in fine pour l’Homme, leur fabrication n’est souvent pas saine pour l’environnement et les personnes qui participent au processus de production (industrie polluante, agriculture intensive, recyclage de matériaux pollués…). Il en est de même pour les procédés d’élimination (incinération, mise en décharge…) ou de pseudo-recyclage (fonction finale différente de celle d’origine).

Durant leur utilisation, certains matériaux dits naturels peuvent s’avérer allergisants ou toxiques mais les causes sont souvent à chercher du côté des traitements et adjuvants de ces matériaux (formaldéhydes dans les bois collés, traitements fongicides et insecticides…).

Lorsque matériaux naturels se conjuguent avec santé globale (des individus et de l’environnement), nous parlerons de bio-matériaux. Le béton est un contre exemple de bio-matériau. Les cimenteries sont autorisées à utiliser comme combustible des déchets industriels toxiques sans limitation de leur teneur en métaux lourds (cadmium, plomb, mercure…)*.

On trouve aussi dans le ciment du chrome hexavalent (VI – très soluble dans l’eau et cancérogène)*. Très largement utilisé en architecture et indispensable à certaines étapes de la construction, le béton à base de ciment devrait avoir une qualité irréprochable, sous peine de miner le principe même de l’architecture respectueuse de l’environnement. Nous déplorons son impact sanitaire et environnemental et en profitons pour alerter les pouvoirs publics sur cette affaire.

Les biomatériaux prescrits par l’Atelier Arkitekto :

  • Le bois européen (ossature, bardage, menuiserie et parquet)
  • La brique alvéolaire roulée (gros œuvre et isolant thermique)
  • La brique terre cuite (gros œuvre)
  • La pierre régionale (parement)
  • L’ardoise régionale (couverture)
  • La tuile plate (couverture)
  • La tuile romane (couverture)
  • Le bardeau de bois européen (couverture)
  • Le silicium (couverture et captage solaire)
  • Le zinc (couverture)
  • La végétalisation (couverture)
  • L’acier (bardage), sous réserve de peintures certifiées
  • Le bois européen chauffé (bardage, brise-soleil et terrasse)
  • Le verre (vitrage et captage solaire)
  • Le gypse-cellulose (cloison et plafond), sous réserve de joints non toxiques
  • La brique terre crue (cloison et inertie)
  • La paille (isolation thermique)
  • La laine de bois (isolation thermique et acoustique)
  • Le liège (isolation thermique et acoustique)
  • La laine de chanvre ou de lin (isolation thermique)
  • La laine de mouton (isolation thermique), sous réserve d’absence d’antimites
  • La cellulose (isolation thermique et acoustique)
  • Le bois-magnésie (plafond)
  • Le linoléum à l’huile de lin et liège (sol)
  • La fibre végétale (sol)
  • Le grès-cérame (sol)
  • L’huile dure de lin (sol et finition des surfaces)
  • La terre (enduit et finition des surfaces)
  • La chaux (enduit et finition des surfaces)
  • La cire d’abeille (finition des surfaces)
  • La peinture certifiée (finition des surfaces)

Les matériaux renouvelables de l’éco-construction

Les matériaux à base de végétaux évitent de gaspiller les matières premières minérales non renouvelables et donc épuisables. L’énergie solaire renouvelable permet la production constante de bois et de fibres par photosynthèse et absorption du CO2.

Depuis des siècles les constructeurs ont remarqué que les fibres et les essences de certaines plantes étaient parfaitement adaptées à la construction. Cependant, pour la bonne tenue verticale des laines de chanvre ou de lin (et uniquement pour cela), environ 15 % de polyester non renouvelable, est ajouté aux fibres naturelles. Certains fabricants remplacent le polyester par de l’amidon (renouvelable).

Les matériaux renouvelables prescrits par l’Atelier Arkitekto :

  • Le bois européen (ossature, bardage, menuiserie et parquet)
  • Le bardeau de bois européen (couverture)
  • La végétalisation (couverture), hors membrane d’étanchéité
  • Le bois européen chauffé (bardage, brise-soleil et terrasse)
  • La paille (isolation thermique)
  • La laine de bois (isolation thermique et acoustique)
  • Le liège (isolation thermique et acoustique)
  • La laine de chanvre ou de lin (isolation thermique)
  • La laine de mouton (isolation thermique), sous réserve d’absence d’antimites toxique
  • La cellulose (isolation thermique et acoustique)
  • Le bois-magnésie (plafond), hors magnésie
  • Le linoléum à l’huile de lin et liège (sol)
  • La fibre végétale (sol)
  • L’huile dure de lin (sol et finition des surfaces)
  • La cire d’abeille (finition des surfaces)
  • La peinture certifiée (finition des surfaces), en partie renouvelable

Les matériaux réellement recyclables

Recyclable signifie que le cycle de vie est identique entre le matériau final et le matériau original.

Les matériaux homogènes sont généralement recyclables : le verre, l’acier, l’aluminium (son recyclage est 20 fois moins énergivore que sa première production**). Les matériaux recyclés sont préférables aux matériaux recyclables car ces derniers ne sont pas certifiés recyclés en fin de vie.

Cependant leur qualité doit être irréprochable. Pour cela, les industriels et les pouvoirs publics doivent faire le choix d’une qualité environnementale globale (encres sans produits toxiques pour pouvoir recycler la cellulose, etc.). Le PVC est un contre-exemple de matériau recyclable car il est composé de nombreux additifs.

Dans de nombreux cas, les termes valorisation et recyclage sont confondus. Or, la « valorisation » du PVC par exemple, par incinération et récupération de chaleur, est une opération extrêmement polluante : le chlore contenu dans le PVC produit alors des dioxines et des gaz qui provoquent des pluies acides.

Les matériaux réellement recyclables ou recyclés prescrits par l’Atelier Arkitekto (hors matériaux directement réutilisables comme la pierre, les tuiles ou ardoises, la brique, le bois, la laine végétale ou animale et le liège) :

  • Le bois européen (ossature), en partie réutilisable
  • La pierre régionale (parement), réutilisable
  • Le silicium (couverture et captage solaire)
  • Le zinc (couverture)
  • L’acier (bardage)
  • Le verre (vitrage et captage solaire)
  • La brique terre crue (cloison et inertie)
  • La laine de bois (isolation thermique et acoustique), en partie réutilisable
  • Le liège (isolation thermique et acoustique), en partie réutilisable
  • La cellulose (isolation thermique et acoustique)
  • La terre (enduit et finition des surfaces)

Les matériaux de construction économes en énergie

L’énergie grise est un critère important pour vos matériaux, préférez des matériaux de construction issus  de productions locales pour limiter  les transports et dont les  procédés de fabrication et d’entretien sont peu énergivores.

En Europe, les bois locaux sont les matériaux d’ossature les moins gourmands en énergie (à portée égale, 5 fois moins que le béton et 20 fois moins que l’acier), notamment car leur production par photosynthèse utilise l’énergie solaire gratuite.

Même s’il ne demande pas d’entretien et donc d’énergie après sa fabrication, l’aluminium est extrêmement énergivore lors de sa production. Seul l’aluminium recyclé a un bilan énergétique convenable.

Les matériaux économes en énergie prescrits par l’Atelier Arkitekto :

  • Le bois européen (ossature, bardage, menuiserie et parquet)
  • La brique alvéolaire roulée (gros œuvre et isolant thermique)
  • Le bardeau de bois européen (couverture)
  • Le silicium (couverture et captage solaire)
  • La végétalisation (couverture)
  • Le bois européen chauffé (bardage, brise-soleil et terrasse)
  • Le verre (vitrage et captage solaire)
  • La brique terre crue (cloison et inertie)
  • La paille (isolation thermique)
  • La laine de bois (isolation thermique et acoustique)
  • Le liège (isolation thermique et acoustique)
  • La laine de chanvre ou de lin (isolation thermique)
  • La laine de mouton (isolation thermique), sous réserve d’absence d’antimites
  • La cellulose (isolation thermique et acoustique)
  • Le bois-magnésie (plafond)
  • Le linoléum à l’huile de lin et liège (sol)
  • La fibre végétale (sol)
  • L’huile dure de lin (sol et finition des surfaces)
  • La terre (enduit et finition des surfaces)
  • La cire d’abeille (finition des surfaces)
  • La peinture certifiée (finition des surfaces)

Les bois européens, le chanvre et le lin semblent les matériaux les plus prometteurs pour l’éco-construction. De plus, leur culture permet de retenir les sols contre l’érosion, de lutter contre le vent, de favoriser la biodiversité, etc. Une forêt bien adaptée et renouvelée permet de lutter contre les avalanches en montagne. La fabrication, la transformation, l’entretien et le recyclage de ces matériaux économisent l’eau et l’énergie et permettent le stockage du CO2. Enfin, le bois, le chanvre et le lin poussent sans aucun engrais ni traitement chimique.

Les matériaux naturels classés en fonction de leur usage

Voici un aperçu des matériaux naturels et sains générant un écobilan positif et un impact écologique réduit :

Les biomatériaux pour les structures

  • Briques de terre cuite Monomur.
  • Briques de terre crue (BTC).
  • Béton biologique, béton de chanvre.
  • Bois non traités chimiquement.
  • Gypse naturel.
  • Fibragglo, granulats de bois.

Les biomatériaux pour l’isolation

  • Ouate de cellulose en vrac, en panneaux ou projetée.
  • Fibres de bois en panneaux ou en rouleaux.
  • Bois feutré en panneaux.
  • Billes d’argile expansée, perlite.
  • Vermiculite en granulats.
  • Liège en vrac ou en panneaux.
  • Fibres de lin en vrac ou en panneaux.
  • Béton de chanvre.
  • Chanvre en vrac ou en panneaux.

Les biomatériaux pour l’électricité

  • Gaines et câbles blindés.
  • Interrupteurs automatiques de champs.
  • Prise de terre de qualité biotique.

Les biomatériaux pour les menuiseries

  • Bois non traités chimiquement.

Les biomatériaux pour le chauffage, l’eau chaude sanitaire, l’eau

  • Production d’eau chaude solaire avec appoint intégré.
  • Plancher solaire direct avec appoint intégré.
  • Chauffage au bois déchiqueté, aux granulés de bois.
  • Économiseurs d’eau.
  • Systèmes écologiques de traitement de l’eau.
  • Récupération et utilisation des eaux pluviales.
  • Epuration écologique des eaux usées.

Les biomatériaux pour les finitions

  • Enduits intérieurs et extérieurs en chaux, en chanvre.
  • Enduits intérieurs en terre naturelle.
  • Peintures à base de liants naturels : caséine, alun de potasse, esters de résines naturelles, siccatifs sans plomb, essences d’agrumes,…
  • Peintures aux pigments naturels : blanc de zinc, de titane, silicate…
  • Peintures à la chaux.
  • Oxydes métalliques.
  • Linoléum.
  • Bois traités par lasures minérales biologiques, par oléo-thermie, aux huiles minérales.
  • Parquets massifs traités à l’huile et à la cire dure.

Sources : *[S. et P. Déoux Drs en médecine et Experts en Haute Qualité Santé, Le guide de l’habitat sain, 2002] ; **[Schüco, Système solaire Schüco, l’empreinte des professionnels, 2003] ; ***[J-C. Lhomme, La Maison économe, 2003].

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