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La construction paille : Une réponse ambitieuse aux objectifs de performances techniques et environnementales.

Origine et évolutions

La construction paille dispose de plus de cent ans de retour d’expérience. Les premiers bâtiments ont été construits dans les plaines du Nebraska à la fin du XIXème siècle avec l’apparition des botteleuses permettant de produire des ballots de paille rapidement et en grande quantité. Dans ces régions agricoles qui devaient importer du bois pour la construction, l’utilisation des bottes de paille, co-produit agricole local, a rendu la construction plus abordable.


En Europe, La maison Feuillette construite en 1920 à Montargis (France) est l’exemple le plus ancien et célèbre. L’édition de « La Science et la Vie » (mai 1921, n° 56) titrait « Fraiches en été et chaudes en hiver, les maisons de paille sont avant tout économiques ». Elle est toujours en bon état et est actuellement utilisée par le Centre National de la Construction Paille (CNCP).
Après la deuxième guerre mondiale, la reconstruction a favorisé l’émergence du béton qui a fait oublier les autres solutions constructives pendant un certain temps. En 1972, le Club de Rome publie un rapport intitulé « The limits to growth »1 qui marque une première prise de conscience au niveau des Etats de nos impacts environnementaux. Les chocs pétroliers de 1973 souligneront notre dépendance aux énergies fossiles.
Le secteur du bâtiment étant un énorme consommateur de ressources2 et d’énergie3 , le secteur doit évoluer drastiquement pour réduire son impact. Cette évolution est marquée en Europe par le renforcement régulier des exigences de performances énergétiques et récemment par la prise en compte de l’impact environnemental et de l’analyse des cycles de vie (ACV) des matériaux et des bâtiments.
La construction en paille permet de répondre à ces enjeux mais son développement reste cantonné dans les milieux écologistes jusqu’au début des années 2000 où les professionnels de la paille se sont réunis pour former les « Compaillons » en 2005 qui deviendra ensuite le Réseau Français de la Construction Paille (RFCP). Ce dernier publie en 2012 les « règles professionnelles de la construction en paille » qui permettra une accélération majeure au secteur en donnant une reconnaissance officielle à ces techniques mais surtout en permettant la prise en charge par les assurances de ces bâtiments. Le RFCP estime que 500 bâtiments sont construits chaque année et le parc de bâtiments en paille est estimé à plus de 5000 dont de nombreux crèches, écoles, bureaux et logements collectifs.
En Belgique, l'ULg (Liège et Gembloux), l'UCL, l’entreprise "Paille-Tech" et l'ICEDD, avec le soutien financier du SPW, se sont réunis en 2011 autour d'une recherche consacrée à la valorisation du ballot de paille comme élément de construction : aPROpaille4 . L’étude a mené à la publication en 2015 d’un rapport détaillé sur la faisabilité de la construction paille en Belgique. Actuellement, le Cluster Eco-construction encourage le développement de la filière paille notamment en tant que partenaire du projet européen, UP STRAW5 porté par 5 pays pour développer l’utilisation de la construction en milieu urbain et dans les bâtiments publics.
En Europe, l’association ESBA6 (European Straw Building Association) regroupe les associations professionnelles de la construction en paille. La biennale s’est déroulée cette année en Angleterre et a regroupé plus de 150 participants (www.esbg2019.org/).

 


Contexte belge pour la construction en paille

Où en est-on en Belgique ? Le recensement est en cours dans le cadre du projet UP STRAW mais on estime la production à une centaine de bâtiments par année. La paille étant une technique très utilisée en auto-construction, une partie de ces projets ne sont pas connus des associations et des fédérations professionnelles.
Le contexte réglementaire belge n’est pas restrictif pour la paille et la principale exigence porte sur la résistance au feu des parois des bâtiments publics, ce qui ne pose pas de problème pour ce matériau. Les tests réalisés sur différents types de murs donnent des résistances (REI) de 60 à 120 minutes.
La paille ne souffre donc pas de problèmes techniques mais bien de reconnaissance : faute de connaissance des solutions en paille, les Maîtres d’Ouvrage ne prescrivent pas cette technique. D’autre part, les professionnels de la paille sont essentiellement des TPE peu présentes sur des marchés publics.
La situation évolue cependant favorablement et les premiers projets publics wallons apparaissent : Le CRIE d’Harchies7 , le préhistomuseum8 à Ramioul, le collège Notre-Dame de Bon Secours à Binche9 .
Dans le cadre du projet UP STRAW, la filière se structure avec l’aide du Cluster Eco-construction11 . Les professionnels de la construction paille se regrouperont dans un réseau belge de la construction paille pour donner plus de visibilité au secteur. L’objectif principal sera la promotion et la reconnaissance des techniques de construction paille. Le réseau offrira notamment toutes les ressources nécessaires aux différents public concernés : Maîtres d’ouvrage, concepteurs, constructeurs : documentation généraliste ou techniques, aide à la prescription, procédures qualité, contacts professionnels, formations, etc.


Performances énergétiques

Les bâtiments des années 1900 comme la Maison Feuillette étaient en avance sur leur temps. La résistance thermique d’un mur paille est bien supérieure aux exigences actuelles de la PEB. La conductivité d’un ballot de paille standard par défaut de la PEB est de 0.06 W/m.K par défaut de la PEB. Un ballot de 36 x 46 cm offre donc un U de 0.16 à 0.13 W/m².K alors que la PEB demande un maximum de 0.24 W/m².K, le gain est de 32 à 46%. Ces niveaux d’isolation permettent donc d’envisager des enveloppes de bâtiments passifs en paille.


Disponibilité et utilisation de la ressource paille

La production de paille en Belgique est d’environ 1.000.000 tonnes/an11 . L’utilisation d’1% de cette production permettrait de construction l’équivalent de 1000 maisons individuelles par an. L’émergence de cette filière de construction n’altère donc pas les utilisations agricoles de la paille.
En revanche, toute paille ne convient pas à la construction. Des critères de qualité doivent être respectés pour que ce produit agricole soit adapté à la construction. Ces critères couvrent essentiellement la densité (+- 100 kg/m3) et l’humidité relative (<20%) mais la régularité de la géomètrie, ainsi que la taille des fibres doivent aussi être pris en compte. Une procédure de contrôle qualité sera proposée prochainement dans le cadre du projet UP STRAW. L’essentiel est d’envisager la fourniture de paille dès l’esquisse. Il faudra donc tout d’abord trouver un producteur de paille apte à fournir une paille de qualité et valider avec lui les conditions de stockage et de livraison. La technique de construction pourra ensuite être choisie en fonction des ballots disponibles.


Confort thermique

Nous passons la grande majorité de notre temps dans des bâtiments qui doivent nous protéger des aléas extérieurs, ce qui est leur mission de base. Or nos exigences de confort ont fortement évolué et nous attendons de nos bâtiments qu’ils nous offrent des conditions de vie optimales 365 jours/an.
Les règlementations actuelles permettent de construire de bâtiments très bien isolés qui ne posent plus de problème de chauffage et de confort en hiver.
En revanche, les bâtiments bien isolés peuvent être sensibles aux surchauffes estivales : la chaleur entre mais ne sort plus si nous n’y prenons pas garde. Or les périodes de canicules vont être plus longues et plus fréquentes avec les changements climatiques12 . La conception des bâtiments doit donc respecter des principes élémentaires : éviter de sur-vitrer, limiter les apports externes (par des protections solaires) mais aussi internes (typiquement les équipements électriques), assurer une surventilation nocturne pour rafraichir le bâtiment et utiliser l’inertie des matériaux pour conserver cette fraicheur plus longtemps.
Ces considérations s’appliquent à tout type de bâtiment mais les bâtiments en paille y répondent particulièrement bien car ils intègrent généralement des enduits lourds sur les parois intérieures. Des mesures sur des bâtiments existants durant l’été 2019 montrent que les températures intérieures se maintiennent à 26-27°C quand les températures extérieures atteignent 42°C.


Faibles impacts environnementaux

Il n’y a pas que les besoins énergétiques du bâtiment qui pèsent dans la balance. Il faut également prendre en compte l’énergie grise des matériaux càd l’énergie nécessaire à leur fabrication.
Sur des bâtiments neufs, les consommations énergétiques en usage sont du même ordre de grandeur que l’énergie grise des matériaux. Si nous souhaitons réduire l’impact environnemental global de nos bâtiments, nous devons donc nous questionner sur les choix de matériaux.

Parallèlement à cela, d’autres paramètres peuvent être pris en compte dans l’analyse de cycle de vie d’un bâtiment (ACV) comme la production de déchets, la consommation d’eau, l’utilisation de ressources, les émissions de pollution, etc. Les outils permettant de réaliser les ACV se développent depuis les années 90 et se sont adaptés au domaine du bâtiment. Cette démarche volontaire l’évaluation de l’impact environnemental se généralise dans de nombreux pays et il est donc probable que ces analyses deviendront systématiques voire obligatoires dans le futur pour toute construction de bâtiment.
La Belgique dispose depuis 2018 de l’outil TOTEM développé par les 3 régions. TOTEM évalue 17 impacts dont les coûts environnementaux sont additionnés pour donner un impact global exprimé en €/m². Le collège Notre Dame de Bon Secours, première école en paille en Belgique livrée en 2017, a reçu un « Green Solutions Awards »13 de Construction 21 en 2018, il a été modélisé sur cet outil.

Nous constatons que les impacts des consommations de chauffage peuvent être du même ordre de grandeur que les impacts des matériaux selon les scénarios envisagés. Sur les matériaux spécifiquement, les solutions biosourcées (structure bois, isolation paille ou chanvre) permettent de réduire l’impact environnemental des matériaux du bâtiment de 20 à 30 %.

Conclusion

La construction paille offre une réelle opportunité pour la construction de bâtiments performants, offrant un grand confort avec un faible impact environnemental. Les techniques existent, les savoir-faire aussi, il faut maintenant massifier la demande ce type de bâtiments car nous construisons maintenant les bâtiments du parc immobilier qui répondront aux défis énergétiques et climatiques futurs.

 

1 https://www.universalis.fr/encyclopedie/club-de-rome/
2 Le secteur du bâtiment consomme 50% des ressources en Europe et représente 40% de la production de déchets.
http://www.confederationconstruction.be/Portals/28/cellule%20environnement/guidesdocumentsutiels/Guide%20r%C3%A9emploi_r%C3%A9utilisation%20des%20mat%C3%A9riaux%20de%20construction.pdf
3 Le secteur du bâtiment représente plus du tiers des consommations énergétiques nationales https://www.iweps.be/indicateur-statistique/consommation-denergie-secteur-vecteur/
4 https://energie.wallonie.be/fr/erable-apropaille.html?IDC=9616
5 (https://clusters.wallonie.be/ecoconstruction-fr/up-straw.html?IDC=6782)
6 www.strawbuilding.eu/
7 https://www.rtbf.be/info/regions/detail_le-crie-d-harchies-se-dote-d-une-annexe-prefabriquee-en-paille?id=9215245
8 https://www.wbarchitectures.be/fr/architects/Atelier_d_Architecture_AIUD/Prehistomuseum/441/
9 https://www.construction21.org/belgique/data/sources/users/28/presentation-binche-architecte.pdf
10 www.ecoconstruction.be
11 Voir projet Apropaille vademecum 2 pe 87, 93
https://energie.wallonie.be/fr/la-paille-un-vrai-materiau-d-isolation-de-vos-constructions.html?IDC=9616&IDD=126987
12 https://www.climat.be/fr-be/news/2015/vigilance-climatique-2015-le-nouveau-rapport-de-lirm/
13 https://www.cndbs-binche.be/drupal/node/261

 

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