Concepts & exemples concrets

Voici un exemple de conception Bio-Climatique exemplaire réalisé par le Bureau d'Études Izuba Énergies pour leur propre siège social (région de Montpellier).

• Bioclimatisme
• Matériaux
• Équipements
• Énergies
• Usages

Des matériaux à faible impact environnemental

L?impact environnemental de la fabrication des matériaux de construction et de leur traitement en fin de vie est rarement évaluée et ne fait encore l?objet d?aucune contrainte réglementaire. Pourtant, tout comme l?utilisation du bâtiment, ces étapes occasionnent des consommations d?énergie (l?énergie grise), d?eau, l?épuisement des ressources naturelles et diverses pollutions.

L?analyse du cycle de vie du bâtiment, de sa construction à sa fin de vie, montre bien que la contribution des matériaux est importante, d?autant plus que les consommations énergétiques pendant l?utilisation auront déjà été optimisées.

Pour limiter ces impacts, notre bâtiment privilégie les matériaux bio-sourcés, peu transformés et recyclables en fin de vie :

• Le choix de départ d?une ossature bois isolé en bottes de paille marque de façon emblématique cette volonté.
• Les enduits intérieurs utilisent un mélange de terre et paille (torchis)
• Un grand mur en briques de terre crue est édifié dans le hall
• Les menuiseries extérieures, intérieures et la majorité du mobilier sont en bois

Ossature-bois

Le choix d?une ossature bois isolée par bottes de paille s?est imposé dès les premières réflexions internes sur le projet. Les performances thermiques et environnementales de ce type de construction répondent parfaitement à l?ambition d?excellence que l?équipe d?IZUBA énergies souhaitait donner à son bâtiment. Le travail avec Vincent Rigassi et l?équipe de maîtrise d??uvre a permis de confirmer et d?affiner ce choix.


Appuyée sur la dalle béton du rez-de-chaussé, la structure en bois du bâtiment est composée de murs porteurs périphériques et intérieurs, de part et d?autre de la circulation. Ces murs soutiennent le plancher intermédiaire et la toiture. Le contreventement est assuré par les panneaux OSB intérieurs.

Les murs porteurs sont de deux types :

• Mur porteur périphérique => Caisson bois isolé par botte de paille de 37 cm d?épaisseur.
• Mur porteur intérieur => Ossature bois 45/120mm isolée par laine de bois 120 mm d?épaisseur.

La structure du plancher intermédiaire est constituée de solives fixées à une muraillère par un assemblage de type tenon-mortaise. Portant dans le sens nord/sud, le plancher est scindé en trois parties de portées différentes :

• la partie sud porte sur 3.9 m
• le plancher de la circulation ne porte que sur 1.2 m, les faibles sections nécessaires permettent le passage des réseaux aérauliques en faux plafond des circulations
• la partie nord porte sur 5.6 m, c?est elle qui nécessite les sections les plus fortes

Dans les trois cas, la contrainte dimensionnante pour les solives du plancher intermédiaire est la présence de la chape à l?étage, pour laquelle une déformation minimale du plancher est admise, afin d?éviter les fissurations.

La conception a fait dès le départ le choix d?une préfabrication en atelier de l?ossature bois sous forme de caissons pour les murs et la toiture. Réalisée à l?aide d?outils de fabrication assistée par ordinateur, elle assure une meilleure ergonomie du travail, une plus grande précision dans les découpes et les assemblages ainsi qu?un meilleur traitement de l?étanchéité à l?air.



Une fois les éléments réalisés en atelier, le montage de l?ossature sur site a pris environ 3 semaines.

Isolation en paille

La paille est l?élément isolant des murs périphériques et de la toiture.

Les ballots de paille ont été enfermés dans les caissons de toiture en atelier pour les caissons de toiture.
Ils ont été mis en ?uvre sur chantier pour les murs.

Devant les montants d?ossature, une fibre de bois rigide chevillée vient couper le pont thermique de l?ossature et assurer une continuité fibreuse qui évitera la fissuration de l?enduit.
Un soin particulier a été apporté aux liaisons des murs extérieurs avec la toiture, le plancher intermédiaire, le plancher bas et les menuiseries. Quand cela est nécessaire, de la laine de bois vient remplir les espaces à combler entres les éléments d?ossature pour assurer une continuité isolante.

Enduits en terre

Comme la paille, l?utilisation de la terre dans la construction a un impact environnemental minime. En enduit extérieur, elle lui procure une protection durable vis-à-vis des intempéries.
Ses caractéristiques hygrothermiques en font également un excellent allié de la construction paille :

• en intérieur, elle apporte l?inertie qui pourrait autrement faire défaut,
• en extérieur, sa bonne perméabilité à la diffusion de la vapeur d?eau facilite la respiration du mur et évite les condensations dans le ballot de paille

L?entreprise Jolie Terre met en ?uvre sur notre bâtiment un mélange de sa conception, fabriqué à partir de terre extraite d?une carrière près d?Uzès, à une centaine de kilomètres du chantier. Sa composition : sable, argile et fibres végétales (essentiellement paille) a été étudiée pour répondre aux besoins de protection durable de la paille et de facilité de mise en ?uvre. Dans le cas de Jolie Terre, le procédé utilisé est la projection qui rend la mise en ?uvre économe en temps et en main d??uvre.

Au total, 36 tonnes de ce mélange auront été utilisées sur le bâtiment.

L?enduit extérieur est réalisé en 3 passes :

• la première passe a une épaisseur de 3 cm. Déposée sur la paille, support souple et irrégulier, elle constitue un support rigide et relativement plan pour les suivantes.
• la seconde couche d?un centimètre environ, améliore encore la planéité et rebouche les fissures de la première.
• la couche de finition, d?un centimètre également, est la seule utilisant un mélange différent, non fibré et éventuellement pigmenté. Elle constitue la couche la plus dure pour une protection maximale.

La majorité des murs périphériques est enduit du même mélange côté intérieur. Une toile de verre est utilisée pour favoriser l?accrochage à la plaque OSB constituant la face intérieur du caisson contenant la paille.
Cet enduit est réalisé en deux passes, corps d?enduit et finition pour une épaisseur totale de 2 cm.

Afin que chaque bureau dispose ainsi d?au moins une cloison à forte inertie, un compromis entre inertie et coût a amené a retenir une cloison sur deux terre/paille.Ces cloisons sont conçues selon la méthode du torchis à l?ancienne : un lattis auto-porté en pin des Cévennes supporte le mélange terre-paille. La cloison a une épaisseur totale de 8 cm. Pour assurer l?isolement acoustique, elle est composée de deux épaisseur de torchis de 3 cm séparés par un isolant de 2 cm en laine de bois.

Merci à l?entreprise Jolie Terre pour sa participation à la rédaction de cette page !

Brique de terre crue

Comme les enduits intérieurs et cloisons en terre, le mur en briques de terre crue a été pensé pour apporter de l?inertie, tout en respectant le choix de matériaux à faible impact environnemental.
Il faut bien avouer qu?il s?agit également d?un choix esthétique pour la salle de formation et le hall d?accueil. Ce mur mur à l?aspect rustique et chaleureux donne tout son caractère à ces espaces.

Les briques utilisées ont été fabriquées dans le Tarn par la société Briques Technic Concept, par compression d?un mélange de terre, d?eau et de chaux dans une presse automatique. Les briques, de dimensions 30x15x10 cm, pèsent 8 kg chacune et sont posées à l?aide d?un mortier de terre crue. Le mur totalise ainsi une masse de 20 tonnes !

Gourmandes en temps de pose, relativement fragiles, ces briques n?ont pas les mêmes performances qu?un matériau industriel moderne, mais ce n?est pas ce que nous en attendions !

Chape anhydrite

La chape constitue ici le sol fini du bâtiment, ce pour quoi elle n?est pas normalement faite. Elle devra avoir une dureté suffisante et un aspect esthétique final soigné. Et puisqu?elle assure l?émission de chaleur et de fraîcheur, elle doit avoir une bonne conductivité thermique. L?apport en inertie pour le confort d?été fait également partie de ses fonctions.

La chape sert habituellement de support à un revêtement standard (carrelage, parquet, sol souple?). Donc l?utilisation de la chape en sol fini est une réalisation ?hors normes?, expérimentée dans notre bâtiment. Cet usage implique un objectif de dureté supérieur à la norme d?une chape standard et un travail spécial sur le rendu esthétique final.
Le choix d?un mortier d?anhydrite a été retenu pour sa dureté supérieure à celle d?un mortier de ciment et pour sa couleur naturelle beige gris. Le revêtement est ici remplacé par une solution minimaliste :

• Un ponçage, pour nettoyer et harmoniser au mieux le rendu de surface, faire apparaitre un peu l?agrégat et favoriser l?aspect technique du sol.
• Un traitement par une huile minérale, pour saturer le support et en protéger la surface (action anti-tache). L?huile minérale choisie est issue de procédés écologiques et faiblement émettrice de polluants internes.

D?un point de vue esthétique, cette finition a un aspect brut et technique, avec une dimension ?industrielle? forte et un rendu authentique du minéral et de sa composition naturelle.

La bonne performance du sol chauffant est assurée par les caractéristiques intrinsèques de la chape :

• sa fluidité exceptionnelle permet un enrobage optimal des réseaux chauffants, l?absence de vide dans le mortier augmente la conductivité par rapport à un mortier traditionnel non liquide,
• sa nature minérale particulière (anhydrite), très conductrice de la chaleur, améliore la diffusion de la chaleur ou de la fraîcheur.

Recouvrant toute la surface des pièces, ce mode d?émission privilégie le rayonnement et nécessite une température d?émission plus basse : il est plus confortable pour les usagers et plus économe, car favorable au fonctionnement de la PAC à un rendement élevé. En mode froid, le recours au plancher permet de valoriser la ressource issue des forages géothermiques sans fonctionnement de la PAC.

Le mortier utilise comme liant l?anhydrite, ou sulfate de calcium, qui fait partie de la même famille que le plâtre et vient du gypse. C?est un matériaux plus naturel et moins énergivore que le ciment, issu des filières de valorisation de matériaux recyclés.
Mais ce liant ne représente ?que? 15.9 tonnes du total de 59.5 tonnes qui sont appliquées, la majeure partie du mortier étant constituée par l?agrégat : un sable de moins de 4 mm qui donne son corps au sol et son aspect brut après ponçage.

La chape liquide implique une applicabilité différente : plus rapide et demandant moins de personnel que s?il fallait dresser à la main, à la règle, à quatre patte, comme à l?ancienne, les presque 60 tonnes. Le chantier est ainsi plus vite libéré pour les intervenants suivants.
Il y a toutefois des contraintes spécifiques au mortier liquide, elles tiennent surtout au fait que le produit, étant liquide, doit pouvoir être rempli sans fuir, alors que le sol est souvent un ?gruyère? pour relier les diverses structures et réseaux du bâtiment. Il faut donc rendre le support étanche à la chape et même l?arrêter pour la mouler là où elle doit s?arrêter (escalier et autres passages).



Merci à l?entreprise Philochape pour sa participation à la rédaction de cette page !

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