ATBA L’a telier telier,, burea u d’ architec tes SA FUCHSStéphane, architec te HES HES www.atba.ch
LA CONSTRUCTION EN BOTTE DE PAILLE Étude de faisabilité, Lausanne, mars 2009.
Collaborateur KRUMM Olivier, architecte DPLG/DSA-terre En collab oration avec CA UDER UDERAY AY Elsa Elsa , arc hitec te EPF PFL/DS L/DSA-terre A-terre
b b e r e n o r r r e S p a
.
n t e n u r r r e S p a
200
Schilfrohrm Brett NH NH 3/12cm
Luftdichtung atba_l’atelier, bureau d’architectes SA_8,
des vieux-grenadiers_genève
Remerciements Monsieur Peter Braun, ingénieur EPFZ, NORMAL OFFICE à Fribourg, Madame Sarah Challandes, ingénieure en agronomie, exploitante exploi tante à La Ma uguetta z, Monsieur Felice Monsieur Felice G uarino , arc hitec te, Institut Institut Bau und Gestaltung Hochschule für tec hnik und Wirts Wirtscha cha ft, à Co ir ire, e, Monsieur Liman et Monsieur Bouilloux, ingénieurs thermiciens, service du logement, ville de Lausanne, Monsieur Olivier Sond Monsieur Sond eregg er, direc teur d e la Fédé ration Suisse de s Pr Prod od uct eurs de Céréa les les,, Monsieur Laurent Vorlet, DENA Energie Sàrl, analyse énergétique du bâ timent et d u territoi territoire, re, pour une aide précieuse précieuse de traduc tions tions,, suggestions
e x e d n
co rr rrections ections,, et
Monsieur Julien Monsieur Julien Hos Hosta, ta, arch itect e DPLG/ DPLG/ DS DSA-terre A-terre et Monsi Monsieur eur Ma rco Sondereg ge r. architec te EPF EPFL, Madame Eleanore Kermisch, Mad ame Manuela Klei leiss. étude de faisabilité_construction en bottes de paille_ville de Lausanne_2009
Remerciements Monsieur Peter Braun, ingénieur EPFZ, NORMAL OFFICE à Fribourg, Madame Sarah Challandes, ingénieure en agronomie, exploitante exploi tante à La Ma uguetta z, Monsieur Felice Monsieur Felice G uarino , arc hitec te, Institut Institut Bau und Gestaltung Hochschule für tec hnik und Wirts Wirtscha cha ft, à Co ir ire, e, Monsieur Liman et Monsieur Bouilloux, ingénieurs thermiciens, service du logement, ville de Lausanne, Monsieur Olivier Sond Monsieur Sond eregg er, direc teur d e la Fédé ration Suisse de s Pr Prod od uct eurs de Céréa les les,, Monsieur Laurent Vorlet, DENA Energie Sàrl, analyse énergétique du bâ timent et d u territoi territoire, re, pour une aide précieuse précieuse de traduc tions tions,, suggestions
e x e d n
co rr rrections ections,, et
Monsieur Julien Monsieur Julien Hos Hosta, ta, arch itect e DPLG/ DPLG/ DS DSA-terre A-terre et Monsi Monsieur eur Ma rco Sondereg ge r. architec te EPF EPFL, Madame Eleanore Kermisch, Mad ame Manuela Klei leiss. étude de faisabilité_construction en bottes de paille_ville de Lausanne_2009
Indexe
1 2 3 4 5 6 7 8 9
In t ro du du c titio n : d e la p p ai a ille p p ou ou r c on o n st ru ru ire ?
p 2 2
Hist o riq ue ue e t e xe m p le s c on on t e m p or ora in s M ise e n o e u v re Te c h n iq u e s c o n st ru c t iv e s La b o t t e d e p a ille Risq u e s e t ré sist a n c e s Ec o b ila n s e t h a b it a t sa in Disp o n ib ilit é e t c o û t s Ta b le a u ré c a p it u la t if Il n ’ y a p a s d ’ a lt e rn a t iv e u n iq u e
p4 p6 p8 p 10 p 12 p 14 p 16 p 18 p 20
C o n c lu sio n
p 22
Ré f é re n c e s e t b ib lio g ra p h ie s A n n e xe s
p 24 p 27
atba_l’atelier, bureau d’architectes SA_8, rue des vieux-grenadiers_genève
Illustrations de la couverture : En haut Maison Braun, standard passif, paille porteuse, architec te a telier W.S W.Schm idt (2002), Disentis, Suisse. En ba s Strohpolis, habitat collectif, ossature bo is remp lissag e p aille R+2 (2004), (2004), Allemagne.
Desmaisonsindividuelles,deslogementscollectifs,mais aussi des écoles, des bâtiments adm inistratifs et des hallsréalisésenpailleprouventquecettetechniquede constructionprésententunnouveauchampsd’application dontlesperspectivessontàlafoisenvironnementaleset économiques.
? e r i u r t s n o c r u o p e l l i a p a l e
Nosancêtres,bienavantl’èreindustrielleetl’inventionde la botteleuse ont su proter des nombreuses qualités du maté ria u pa ill ed ans lac onstruction. En Suisse, au bord du lac de Neuchâtel,on a retrouvé des vestiges d’un villa ge lac ustre construit avec des toitures de chaume (paille) et desmursentorchis,mélangedeterreetdepa ill e,data ntde 3’000ansav.J-Ch.Aujourd’hui,nosmodesdevieontbien changé,parcontrelepotentielexceptionneldecematériau restelemême(c.f.tableauàgauche).Depuislesannées90, on redéc ouvrel’utilisation de la pa ill ed ans la co nstruction d’abordauxEtats-Unis,puisenAustralie,auCanadaeten Europe.Lesavoir-faireetlestechniquesprovenantdumonde de séco logistesaut oc onstruct eurs-tric e sintéressentde plusen plusd’architectesetd’ingénieur-e-s.
la production de bois pour la construction demande de deux(pourduplancherraboté)àdixfois(pourduMDF)plus d’énergiequelaproductiondebottesdepaille. An de mieux connaître les caractéristiques de la paille, plusieursétudesetdoctoratsontdéjàétémenésdansdes universitéstechnologiquesd’Allemagne,Angleterre,Autriche, France, Canada , Etas-Unis, et Austalie. Ces programmes de recherches étudient principalement le comportement structurelethygroscopiqued’unmurenbottedepaille.Ces étud essontréférenc éesd a nslabibliograp hiede ce do cum ent. En France, en 2004, une équipe de recherche nancée par unfondpublicaréaliséunemaisonenbottesdepaillepuis étudié son comportement thermique, hygroscopique et structurel2.EnAllemagneetenAutriche,ainsiqu’enAmérique duNord,laco nstructionenbotte sde pa ill eap assélestests réglementairesd erésistanc ed esma tériaux.Aujourd’huices paysontdesnormespropresaumatériaupaille.
EnSuisse,bienquel’atelierd’architectureWernerSchmidtait déjàréaliséplusieursmaisonsenbottesdepaille 3,iln’existe aucune réglementationpropreà ce type de construction. Et pourtant, dans notre pays, les questions touchant au développementdurabledansledomainedubâ timentsont plus que jamais à l’ordred u jour : Lab el MINERGIE-P-ECO, écoquartiers4,3’000logementsdurablesen10ans5,sociétéà 2’000Watts,Quartier21 6,etc.
Pourquoiassiste-t-on aujourd’hui à untel renouveaud e la constructionenpaille? Lamoitiédel’énergieprimaireconsomméeenSuissel’estpour lebâtiment,dont30%uniquementdestinéeauchauffage 1. Sinousvoulonsréduirenotreconsommationd’énergieilest urgentdetrouverdesalternatives! Cetteétude ap ourobjectifdefaireuntourd’horizonda ns ledo mained ela co nstructionenp ailleenSuissee ta ill eurs. La constructionen paille répondd e multiplem anière à la Biensûr,iln’estp aspossibled eréuniren unseuldoc ument problématique énergétique : tout en offrant une isolation latota litéd esinvestigationsexistantessurcette thém atique. thermique de bonne qualité, elle participe pleinement au C’est pourquoi,d ans unsouci de vulgarisationet diffusion bien-êtredeshabitant-e-squivivententresesmurs.Lapaille decedocumentnousavonschoisid’enréférencerlesplus est un matériau sain, de sensationc haude (effusivité),q ui importantes et les plus récentes disponibles sur le net ou ne diffuse aucune particulea llergène ou canc érig ène. Sa consultableenbibliothèque.Nousnoussommesintéressé-e-s produc tionestloc aleetnedema ndequetrèspeud’énergie. particulièrementauxétudesetdonnéeseuropéennescarla LapaillestockeleCO 2plutôtquedel’émettre.LeCO2absorbé proximitéculturelleetsoc ialerendletravailde co mpa raison pa rlap hotosynthèseestéquivalentvoirplusélevéque ce lui plusaisé. dégagéparsafabricationetsontransport.Encomparaison, étude de faisabilité_construction
bottes de paille_ville de Lausanne_2009
2
Avanta ges de la construction en bo tte d e pa ill e :
PRODUCTION ETTRANSPORT
TECHNIQUES ETMISE EN OEUVRE
OUVRAGE FINI ETDURÉE DE VIE
DÉMOLITION
renouvelable a nn ue lle ment
éc onomiq ue
ha b ita t sa in
entièrement rec yc la ble
disponiblelocalement
isolant etporteuràlafois
bonisolant (λ : 0,044 à 0.067 ép.mindebotte:35cm)
retouràlaterrecomme fertilisant(carpas d’imprégnationtoxique)
peudetransport
techniquessimples et exibles
régulateurhygroscopique
utilisationcomme combustiblede chauffage
faibleénergiede production(2à10fois moinsquelebois)
bonnerésistance auséisme
possibilitédefaire d’importanteséconomies dechauffage
transformationen agrocarburant
valorisationd’un sous-produitcéréalien
rapidité deconstruction
entretiensimple etfacile
faibleénergiegrise
peudetransformation etmécanisation
auto-construction accessible
longueduréedevie (plusde100ans)
disponibleenquantité (pourlaRomandie ~30’000tonnesen2008)
construction jusqu’ à 6ét a ge s
bâtimentéquivalent Minergie,Minergie-P, Minergie-P-ECO
infrastructures defabricationetstockage déjàexistantes
miseenoeuvresaineet sansdéchet
atba_l’atelier, bureau d’architectes SA_8,
des vieux-grenadiers_genève
1 Sourc e : Jea nnere t C , EPFL 2001 2 Programme national de recherche ADEME, FFB, CEBTP : www. econologie. com/le/technologie_ energie/Dossier_Ademe_Paille.pdf
3 C.f.: www.wernerschm idt.ch 4 Projet d’écoquartier Métamorphose à Lausanne. 5 Projet act uellement en c ours de réalisation à Lausanne. 6 Proc essus de c onc ertation citoyenne par quartier de la comm une de Lausanne.
1 s n i a r o p m e t n o c s e l p m e x e t e e u q i r o t s i
Aujourd’hui,laconstructionenbottesdepailles’adapte t ou t a ussi b ie n à l’ e st hé tiq ue d ’ un e a rc h it ec t ure contemporainequ’àdesbâtimentsdestyletraditionnel tout enoffrantunealternat ivede ma tériauxd e co nstruction particulièrement intéressante en matière d’économie d’énergie(chauffageeténergiegrise). C’est à la n du XIXème siècle que la construction en bottes de paillefutinventéep ardesouvrier-ère-sduc hemindefer del’ÉtatduNebraska,auxÉtats-Unis.Entoutelogique,il-les protèrent d’un matériau isolant largement disponible dans cetterégioncéréalièrepourseprotégerdufroiddel’hiver,en construisantdesabrisdefortune. LaplusvieillemaisonrecenséeenFrancedatede1921.Elle se situeà Montargis (sud de Paris).Bien entretenue dep uis toujours,ellenesouffred’aucunepathologie 1.
Maison autono me en éne rgie (2006-2007), Flerden, CH 2. Prototype conçu par la Hochschule für Technik und Wirtscha ft,Co ire,Suisse. Architectes Technique Revêtements Surfa c e Prixm 3SIA
GUARINOFelice Institut Ba u und Gesta ltung , Coire. jumbobottesporteuses:R+2 enduit s terre int. et enduit s chaux ext. 240 m 2 585 frs
Eco le d u Co libri (2007), La Roc he-sur-Grâne , France 2. Réalisation Technique Revêtem ents
centreagro-écologiq ueLesAmanins ossa.boisremplissagebottesdepaille enduitsterrein t.etenduitschauxext.
étude de faisabilité_construction
bottes de paille_ville de Lausanne_2009
Maison fam iliale pa ssive (2004) Wienerherberg, Autriche 4. A rc h it e c te Technique Revêtem ents Surfa c e
BM Win fre d Sc h m e lz Panneauxdeboispréfabriquéset isolés en b ottes d e p aille Bardag eext.enmélèze,enduitsterreint. 151 m 2
Transit m aintenanc e fa cility (2007), Santa Clara, Ca lifornie, USA : HOK’s straw building cértié LEED GOLD 5. A rc hite ct e Technique Revêtements Surfa c e
HO Kg ro up ossatureboisremplissagejumbobottes enduit schaux 6’200 m 2
A c onsulter aussi : MINKE Gernot , M AHLKEFriedem ann (2005), Buiding with straw : Design and Tec hnology of a Sustainab le Arc hite c ture , Ed Birkäuser, Suisse, 143 page s.
1 LA SCIENCE ETLA VIE (mai 1921), Fraîches en été, c haud es en hiver, les maisons de pa ill e sont ava nt tout économiques, France, 8 pages. LE MONITEUR ARCHITECTURE am c n°81 (sept emb re 2008), expé rimente r la pa ille, Suisse, 4 pages. 2 ww w.lesama nins.com 3 www.fh.htwchur.ch 4 www.baubiologie.at (stroh) 5 www .hok.com
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des vieux-grenadiers_genève
2 Le choix d’une technique dépend de : 1lamiseenoeuvre 2laperformancethermiquedésirée 3lenombred’étage 4unbâtimentcollectifouindividuel 5lechoixesthétique 6lesavoirfairelocal 7laréglementationetlepérimètreconstructible
«Un bon c hap eau e t des bonnes bottes» : Principefondamentaldeconceptiond’uneconstruction s enbottede paille ,quelquesoitla tec hnique.
Ilexistedeuxgrandescatégoriesdetechniquesconstructives enbottesdepaille: 1 Tec hnique bottes p orteuses. (c.f.pagesuivante) La technique porteuse lap lus répandue est app eléetype nebraska(régiondesUSAoùelleavulejour).Lesmurssont montésenbottescalpinées,commeunmurdebriquessans mortier.La toiturerepo se direct ement surlesm ursen pa ill e. Cette techniqueestm ise en oeuvre, entre autre, dans le cantondesGrisonsparWernerSchmidt2,architectesuisse.
e r v u e o n e e s i m
2 Technique botte non-porteuse. (c.f.pagesuivante) - L’ossatureboissupportantlatoitureestintérieure,intermédiaire ou indépenda nte du remplissage en paille. Les murs sont montésenb ottescalpinéesa utourde l’ossatureou insérées et comp actées les unes sur les autres verticalement dans l’ossature. Exemple :la tec hnique CST3etlatechniquedu GREB4. -Lespanneauxsontpréfabriquésenatelierettransportéspar camion.Lesbottessontinséréesenforcedanslespanneaux enatelieroudirectementsurlechantier.Cettetechniqueest particulièrementdéveloppéeenAutriche5. Danslecasdusoletdelatoiture,lesbottesdepaillesont in sé ré e s e n f o rc e d a n s le so liv a g e o u le c h e vro n na g e dimensionnéenfonctiond elata ill edesbottes.Desplaq ues deplâtreoud’OSBpeuventservirdecoffragesperdus.
étude de faisabilité_construction
Uneétude 6réaliséeenAngleterreainterrogéplusieursartisane-s/concepteurs-tricespailleexpérimenté-e-ssurlescausesde dé tériorationsdesréalisationsenpa ille.L’é tud eco nc lutque la durabilitédecetypedeconstructiondépendprincipalement delabonnerésolutiondecertainsdétailsconstructifs.Anoter queto uslesca sded éfaillancesétudiésda nsce rappo rtont étérésolusdemanièresimpleetpeucoûteuse. 1 Le soubassement. Lesoub asseme ntdoitme surermin.30cmde hautetdo itêtre réalisé en matériau hydrophobe (ex : bloc de ciment) an de protégerlemurenpailledesremontéesd’humiditévenant dusoletdeséclaboussures.Unebarrièrecapillaire(parex. feuillebitumineuse)doitêtreinséréeentrelesoubassementet lemurde paille.Undrainag eetunlitde gravierauba sdumur évitent la création de aques d’eau. Les pilotis sont un bon moyenderésoudrecesdétailsparticulièrementdélicats. 2 Les app uis de fenêtre. Les fenêtres positionnées au nu extérie ur sont préférables. Uneétanc héitésouslatablettea ssureunebonneprotec tion contre les inltrations d’eau pouvant survenir en cas de défaillancedelatablette,etcelamêmesilerestedumurn’a pasd’étanchéité. 3 La jonc tion des murs avec la toiture. Un débord de toiture est indispensable à la protection du hautdesmurs.Enprivilégiantuneesthétiquearchitecturale contraire à lalogique,plusieurs casde défaillance de mur enpa ill esonta ppa rus.Dansc esca s-là,tenterde pa lie ràla mauvaise conception et aux iltration d’eau par un crépis en cimentnepermetpasdetoutrésoudre:unrevêtementen ciment ssuré ou une goutte pendante mal conçue peuvent avoirdegravesconséquences.
bottes de paille_ville de Lausanne_2009
La c haux 9. -Les crépis de chaux (aérie nne ou en pâte) sont réalisés généralementàl’extérieurdumurenplusieurscouches(3v. desablepour1v.dechaux). -Leschauxhydrauliquessontdéconseilléescarlesimpuretés peuvent provoquer une porosité du mur lerendant moins étancheàl’eau. Le revêtementintérieur et extérie ur d’un mur enb ottes de -Lachauxlaissepasserlavapeurd’eautoutenempêchant l’eau de s’inltrer dans les bottes. Cette vapeur d’eau chargée pailledoitrépondreàuncertainnombredecaractéristiques: -Ildoitpréveniretprotégerl’intégralitédumurenbottesde departiculesdechauxpeutavoirunrôlefongicide. paille des inltrations d’eau. -Ilfautentre3et 6moispo urquelac hauxfassesapriseou -Ildoitêtretrèsperméableàlavapeurd’eau(perspirant)pour c a rb o n a te b ie n . C e la d é p e nd d e la t e m pé ra t ure e t d e permettreauxbottesderesterbiensèchesetlorsd’exposition l’humiditédel’air.Lachauxnecarbonatepasendessous àuntauxélevéd’humiditédesécherrapidement. de8°Cetlorsquel’airesttrophumide.EnSuisse(plateau)un -Il doit être exible et souple pour reprendre l’élasticité de la crépis réalisé après la n du mois d’août n’aura certainement botte de paille sans ssurer. pasasseztempspourbiendurcir. -Les ssures d’un crépis de chaux peuvent être reprises car les -Ildoitêtrefacileetrapideàréparer. -Lepare-vapeurestdéconseillé.Unmauvaisraccordouun cristauxcarbonatéspeuventsereconstituer(cequin’estpas troupeutc réerunpointderosée(ac cum ulationd’humidité). lecasdescristauxdeciment). Trois type s de revêtem ents sont pa rticulièrement ad apté s à la construction en bo ttes de p aille : -lesenduitsenterrecrue -lescrépisàlachaux(aérienne) -lesbardagesenbois(surenduitterreouchaux)
Dans lec as de lac onstruction en panneauxpréfabriqués, lapailleestrecouvertepardespanneauxdeboisouplâtre permettant des nitions intérieures plus courantes comme les end uitsdep lâtre,lesta pisseriesoulapeinture. Danstouslescas,lescrépiscimentsontàproscrirecarilssont peuoupasperspirants7.Toutefois,ilexistedesréalisationsoù le crépis ciment a étéa mendéde sablevolcanique 8 an d’améliorerlarespirationdumur. r u e p 20 a v m . a s l à a P é / t i l g 10 i b n a u é a e m r ’ e d p
23,3 16,8
1,6
crépis ciment
crépis chaux
enduits terre
Les enduits en terre crue 10. -Lesenduitsterresontparticulièrementadaptéscarilssonttrès perspirants. -Enutilisantlaterred’excavation,ondiminuelescoûtstouten réduisantlesdégagementsdeCO 2liésàlaconstruction.La miseenoeuvreestparticulièrementsaineetsanstransformation (cequin’estpaslecasdelachauxouduciment). -Lesqualitéscollantesdel’argilesontunetrèsbonneaccroche àlapaille. -Certain-e-s artisans-e-s «imme rgent 6» les faces ext/int des bottes(5cm)dansunebarbotinedeterreavantdemonterles murs.Onaalorsunmatériaucompositeterre/paillequiréagit bienàl’humidité,aufeuetauxcharges. -Lesenduitsterrejouentlerôlederégulateurhygroscopique delapaille(etdel’air).Ilsmaintiennentlapaillebiensèche même lorsque l’humidité relative extérieure ou intérieure atteintdespicstrèsélevés. -Danslecasd’enduitsenterreextérieurs,onpeutposerun chaulageendernièrecouchecommeprotection.
g.1 Source : Straube (c.f. 7) et Minke
g. 1
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1 Projet réalisé e n 2006-2007 pa r la Hochschule für Technik und Wirtsch aft de Co ire en Suisse. 2 C.f.: www.wernerschm idt.ch 3 La tec hnique C ST(c ellule sous tension) est dé velopp ée principaleme nt en Franc e pa r Tom Rijven , art isan -p aille. C.f. RIJVEN Tom (2007), Entre paille et terre, Ed. goutte de sable, La Roussière, France , 159 pag es. 4 La tec hnique du Greb a été développée au Canada C.f. BROSSAM AIN V., THEVA RD J.B. (ma rs 2006), Co nstruire son hab itation en p aille selon la technique du GREB, 2 ème édition, Québec, 112 pages. 5 C.f. www.baubiologie.at 6 Voir interviews dans les annexes de : WIHAN Jakub (Juillet 2007), Humidity in straw ba le wa lls and its effect on the decomposition of straw , University of East Londo n Scho ol of Com puting and Tec hnology, 271 pa ges. 7 STRAUBE John (juillet 2003), Mo isture Prope rties of Plaster and Stucco for Strawbale Buildings, Canad a Mortgag e and Housing Corpo ration, EBNet, ww w. ecobuildnetwork.org, 53 pages. 8 C’e st le c as de la Maison Braun co nstruite p ar Werner Scm idt à Disentis en 2002. 9 Eco le d’ Avignon (2003), Tec hniques et p ratique d e la cha ux, Ed.Eyrolle , Paris, 225 pages. 10 www.c raterre.archi.fr www.asterre.org
des vieux-grenadiers_genève
3 1 Tec hnique bo tte porteuse (Nebraska). -Bottesdepaillecalpinéesetsupportantlatoiture. -Revêtem ent extérieur ba rdage bois et intérieur enduits terre.
s e v i t c u r t s n o c s e u q i n h c e
Caractéristiques. - Elle valorise intégralement le matériau paille en protant de sescaractéristiquesàlafoisporteusesetisolantes. -Ellepermetderéaliserdesmursavecdesgrossesbottesde paille(200x80x50ou240x120x80)quiatteignentlestandard Minergie-P,soituneconsommationdechauffagequasiment nulle. -Unbâtimentde3étagesàd’oresetdéjàétéconstruiten suisseallemandeaveccettetechnique. -Elle nécessite d’a nticiper le tassement des murs par un systèmedeprécontrainte. 7
5
9
6 4 8 3 2
1
étude de faisabilité_construction
10
Mise en oeuvre. - Une lisse basse renforcée en bois est xée sur le soubassement etlabarrièred’étanchéitépourréaliserledépartdesmurs. -Lesbo ttesdepa illesontc alpinée ssansmortier. -Les bott es sont co mprimées entre la lisse haute et la lisse bassepardessanglesdecompression. -Lesbottessontliéesentreellespardestigesenboisplantées directementdanslesbottes. -Une nduitterreextérieurgrossiere stp osé sous leba rdage an de protéger les bottes du feu et des rongeurs. - Le bardage est xé sur un lattage directement xé dans la paille à l’aide d’un système de grosses vis enPVCou de cheville senb ois(alternativede revêtement:unc répisàla chaux,enduitsterreouchaulage). -Unend uitterrevientréaliserlepa rement intérie ur.
1 Soub assem ent de 50cm sur fond at ion ave c barrière d’étanchéité 2 Plan c hes en bo is renfo rcé es (lisse ba sse) 3 Botte s de p aille de 80x40x50cm 4 Tiges de liaison d es bo ttes de p aille av ec lisses haut es et ba sses 5 Pla nc hes en bo is renforcé es (lisse haute ) 6 Sang les de com pression 7 Chev rons de toiture 8 End uit te rre 9 Sous-co nstruction du ba rdag e (co ntre-lattes) 10 Bardag e bois
Réalisation. - Gro s-o eu vre : e nt re p rise d e c h a rp e nt e/ m a ç o nn erie encadréeparun-espécialisteenconstructionécologique (paille/chanvre). -Enduitsterre/chaux:entreprisespécialiséeouentreprisede maç onnerieenca dréeparun-espéc ialisteterreouchaux. -Auto-construction/chantierparticipatifetpédagogique. bottes de paille_ville de Lausanne_2009
8
2 Technique botte non-porteuse. (CST) -Ossatureboisporteuseetisolationextérieure. -Revêtementextérieurcrépisdechauxetintérieurenduits terre. Caractéristiques. - Le s d if fé re nt e s t e c hn iq u e s e n b o t te s n on -p o rt e use s permettentd e réaliserd es bâtiments jusqu’à 6 étages1 : hab itats co lle c tifs,b âtiments ad ministratifs,é co les, etc. La paillenejouequ’unrôlederemplissageisolant.Danscecas lesnormesetréglementationssontlesmêmesquepourles aut restypesde bât imentsenossat ureboisporteuse:chem in defuiteF30/F60,matériaucoupefeuentrelesétages,etc. - Se lo n une é tu de d e la SC HL2 ( So c ié t é c a n a d ie n ne d’hypothèquesetdelogement)latechniqueossaturebois utiliserait56%plusdeb oisquelate ch niqueneb raska.
Mise en oeuvre. - Une lisse basse en bois est xée sur le soubassement et la ba rrière ca pillaire.L’ossature seco ndairee st surc ette lisse basse. -Lacompressionhorizontaleesteffectuéeparlamiseenplace forcéedesbottesdepailleentredestasseauxverticaux(elles sont5cmpluslongues). - La compression verticale est effectuée par la xation de tasseauxhorizontaux. - Les celles des bottes sont coupées pour ajouter une tension supplémentaire à l’ensemble et le rigidier en équilibrant les forcesentreelles. - Un caisson isolé sous-toiture permet de xer l’ossature secondaire en partie haute et d’effectuer une nition de l’isolationextérieure. - Un enduit en terre vient nir le parement intérieur et un crépis à lachaux,àl’extérieur(alternativesderevêtement:bardage boisoucrépisàlachauxsurmaille).
7 5
6
1 Soub assem ent de 50 c m sur fond ation ave c ba rrière ca pillaire 2 Plan c he en bois (lisse ba sse) 3 Botte s de pa ille de 80x40x50cm 4 Tasseaux de 4x4 cm pour compression horizontale et verticale 5 Structure porteuse en bo is 6
4 8
2
3 1
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Caisson isolé de nition sous-toiture
7 Chev rons de toiture 8 Crépis à la cha ux extérieur
Réalisation. -Gros-oeuvre:entreprisedecharpenteencadréeparun-e spécialisteenconstructionécologique(paille/chanvre). -Enduitsterre/chaux:entreprisespécialiséeouentreprisede maç onnerieenca dréeparun-espéc ialisteterreouchaux. -Auto-construction/chantierparticipatifetpédagogique.
atba_l’atelier, bureau d’architectes SA_8,
des vieux-grenadiers_genève
A c onsulter au ssi : AMAZON NAILS(2001), information guide to straw bale buildind, Ama zon na il, Todm orden, England, www .strawb alefutures.org.uk, 78 pages. DE BOUTER And ré ( 2004), Bât ir en paille : guide pratique de la construction en paille, Ed. La maison en pa ill e, Champ millo n, France , 102 pag es. GRUBER Astrid et Herbert (2003), co nstruire en pa ille aujourd’ hui, Ed. terre vivante, France . KANDE Hamd ou (2007), La Paille, du cha mp à la construction, pour une performanc e énergétique du bâ timent, Ed.nature e t progrès, Belgique, 32 p ag es. MINKE Gernot , M AHLKEFriedem an n (2005), Buiding with straw : Design and Techn ology of a Sustainab le Arc hite c ture , Ed Birkäuser, Suisse, 143 page s. MACDONALD S.O (1999), La construction en botte de paille- Guide Illustré, Ve rsion fra nç aise (2003) réalisée par La Maison en Paille , w ww .lam aisonenp aille .co m,
1 Dans ce cas, c’est la norme SIA 265 sur les ossatures bois qui est valab le, c’e st-à-dire ma x R+6 2 CMHC/ SCHL (2002), L’u tilisat ion de bois dans la c onstruction de maisons en b allots de pa ill e, Ottawa, www.schl.ca, 2 pa ges.
4
Fichetechniquedelabottedepaille origine composition dimensions longueur bres
densité résistance des celles
refusdelarécoltedecéréales blé,orge,riz,etc. cellulose,lignine,silice,cirenaturelle 120/240±50cmh=80cm(jumbobotte) 80/200±50cmh=50cm(mediumbotte) 50/90±10cmh=35cm(petitebotte) ≥ 25 cm 250kg/m 3(jumboetmediumbotte) 100±10kg/m 3(petitebotte) 10x1supérieureaupoidsdelabotte
La b otte de paille : matériau de c onstruction. Unep aillebiensèche lorsde larécolted esc éréales,du bottelageetpendantlestockageestlagarantiedela durabilitéetdelarésistancedumurenbottes. Letauxd’humiditédelabotteàl’achatetàlaposenedoit pasdépasser15%.Lepassédelabotteesttrèsimportant: lapaillenedoitpasavoireudecontactprolongéavecde l’eau.Unebottegriseounoire,mêmesèche,auramoinsde résista nce lorsd’un eévent uellenouvelleexpositionàl’eau .La paillelaplusdurableadesbrinsentiers,etnecontientaucun grainourésidudegrain.
fibresverticales0.044W/mk fibrestransversales20.067W/mk thermique [λ] plus λ est petit, plus le matériau est isolant achatetpose12-14%3 capacité mursainmax.20%(=84%HR) hygroscopique fibressaturées28%(=98%HR) Ef ≤ 0.7 (comme le bois = matériau chaud) effusivité co eff. résistanc e 2-2,5(bonnecapacitéperspirante) vapeur d’eau [μ] (Enduitterre5à8,ciment30)4 F 90 (90 minutes) / normalement inammable résistance au feu (normeallemandeetautrichienne) performance Rw*=53dBA 5 acoustique (meilleurequalitéqu’unisolantstandard) 0.5-0.55 N/mm 2( jum b ob ot te sno ne nd uite )6 module ~1.0N/mm 2(murenpetitesbottesenduit)7 d’élasticité [ε] pasderuptureabrupte 25.5tonne/m 2(jumbobottenonenduite) 8 capacité ~7-8t/m 2(murdepetitesbottes)9 portante capacité portante largement sufsante danslecasdebottesdepailleporteusesenduites tassement 3-4%decompressionenprécontrainte 10(sangles)
Facteurs inuençant la pérennité de la paille
conductivité
e l l i a p e d e t t o b a
paille
e r v u e o n e e s i
m t e e r u t l u c
avant bottelage
-transport -stockage(bâchesàéviter)
après bottelage
pendant construction
après construction
*«53dBA peut sembler bas mais c’est en fait très bon. La plupart des systèmes muraux co nventionnels, y com pris les murs en b riq ues avec un vide d ’a ir et une masse bien plus élevée, se comportent moins bien. A très basses fréquences l’écha ntillon en pa ille montre une amé lioration de performan ce de 2-3dB pa r rap po rt au x systèm es muraux e n b riques.» Rene Dalme ijer, Pays-Bas. étude de faisabilité_construction
-espèce:blé,riz,orge,etc. -facteursgénétiques: -rapportfeuille/tige -nombredenoeuds -concentrationd’azote(fertilisant) -fertilisation -maturitéàlarécolte -conditionsetduréedeséchage -qualitéetlongueurdesbrins -résidudegrains -compression,densité
habitant-e
-co ncep tionetgestio ndesdétails -planningdechantier - sens des bres à la pose -revêtement -passédelabotte -humidité(max15%àlapose) -climat,expositiondesmurs -évolutionhygrométrique -entretien -habitudesetcomportements deshabitant-e-souutilisateurs-trices
bottes de paille_ville de Lausanne_2009
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Comportement structurel. Unefoisquel’e nduitestapp liqué direc tem entsurlesface s desbottes,lemurterminédevientunhybridedepailleet d’ enduit.Onpeutalorsleconsid érerco mme unpa nneau compositecontreventant. Auvudescaractéristiquesrelativementpeuhomogènesdela bottedepaillesarésistancemécaniquedépenddeplusieurs paramètres: -l’orientation des bres à plat ou sur champ -la qualité de ses celles
-sa compression -ses dim ensions -la tec hnique co nstructive et sa mise e n oe uvre -la qualité de la préc ontrainte (tassement) -l’épaisseur, le type et l’accroche des enduits revêtements.
ou
Pratiquement toutes les charges de compression et de contreventementserontsupportéesparlesenduitsrelativement rig ides.Par exemple,une charge ponctuelle de neige qui pourraitengendreruntassementpériodiquedelapailleest reprise pa rles enduits. On peut les co nsidérer co mme des murs très minces reliés et contreventés par un coeur exible enbotte depa ill e.Larésistanc ed’ unoeufdurfonctionnede manièresimilaire:sanscoquilleilesttrèsvulnérable,maisavec lacoquille,mêmesielleestcraquelée,ilgardeunerésistance surprenante. D’autre part,pa r rapport à une structure en bétonoù la ruptureestsoudaineetdésastreuse,laruptured’unmuren pa ill eend uitn’estpa sa brupte et spec tac ulaire. Sa rupture estcomparableàuneréductiondel’espacehabitableplutôt qu’àsadestruction. Destests12pratiquésdansdifférentslaboratoiresaucoursdeces dixdernièresannéesontdémontréqu’unmurnon-enduitpeut supporterunequantitéappréciabledechargesverticalesainsi quedesdistorsionshorizontalesetnon-horizontales.Ilfournirait donc unrenforcement en casde défaillance des enduits.
Certainstestsontrévélélasolidité,l’élasticitéetlarésistance surprenantedesmursdepailleenduits,mêmelorsqu’ilssont complètement ssurés et soumis à des charges répétées. Au niveau du moduled ’élasticitéseuls les cao utchoucs et les bres d’acier possèdent des capacités analogues. La botte depaillemontreunetrèsbonnerésistanceauséismecarson élasticité ab sorbeb ienlespousséesla t érales. EnSuisse,laHTWde Co irea effe c tuée n2001et en2004des testsdeco mp ressionenla b orato ire.Unejumbo bott e(250kg/ m 3) aatteintunerésistancede25.5t/m 2,capacitéportante largement sufsante. Le s m u rs e n b o t te s d e p a ille n e so n t p a s p a rf a it e m en t homogènes comm e les matériaux industriels. Il n’est pas évidentdefairedescomparatifsentrelesdifférentesvaleurs limitesétabliesdanslesétudes,carlesdimensionsetladensité de la botte de paille varient selon les régions, le clim at, l’humidité de l’air, etc. En France, an de mieux comprendre leco mp ortem entdema tériauxnon-industrielsco mm elesm urs enpailleoulesmursenpierressèches,l’ADEME13etleCSTB14 sontentrainde mettrea upoint une étude15d’évaluation adaptéeauxcaractéristiquesparticulièresdesmatériauxnonindustriels.
1 D’ap rès la norme a lle ma nde DIN EN 1608(7) . 2 D’ap rès la norme a lle ma nde DIN EN 12667(6) . 3 C.f 1 page suivante : WIHAN Jakub (Juillet 2007) 4 Gruppe angep asste te chnologie (GraT)2001, www.grat.tuwien. ac.at. 5 Test effe ct ué à l’Université Tec hnique d e Ein dho ven p ar René Dalmeijer (Pays-bas). 6 Essais réa lisés en 2004 a u Hochschule für Technik und Wietschaft (HTW), Coire, Suisse. 7 KING Bruce, (1996) Buildings of earth a nd straw. Eco logical Desig n Press, C alifo rnie, USA. 8 C.f. 6 9 WALKER Peter (mai 2004), Compression load testing straw ba le walls, Dept. Architecture & Civil Engine ering, University of Bath, 10 pag es. 10 FAINE Mich ae , ZHANG John, (2002), A pilot study examining the strength, compressibility and serviceab ili ty of rend ered straw ba le wa lls for two storey load bearing construction, University of Western Sydney, EBNet, www. ecobuildnetwork.org, 14 pages. 11 C.f. 8, 9, 11. 12 REINSCHM IDTJa n, Prof . Dr.- Ing DA NIELEWICZ I. (2007 ), Loadbearing strawbale building Elastomechanic tests with big bales, Hochschule Magdeburg- Standal (FH) Interim Report v.e., 24 pages. 13 Agence nationale française de l’environnement et de l’énergie. 14 Centre scientique et technique
Essais de résista nc e à la c om pre ssion, 2001, HTW, Co ire, Suisse.
l’atelier, bureau d’architectes atba SA_8,
des vieux-grenadiers_genève
du bâtiment, France (équivalent de l’EMPA Suisse) . 15 Analyse des ca racté ristiques de s systèm es con struct ifs non- industrialisés (terre c rue, pie rres sèc hes, mortiers traditionn els, c ha nvre ), 2004-2007, ADEME/C STB.
5 Résistanc e à l’humidité. La majoritéd esc asd’a ppa ritionde moisissuresd ansles mursdepaillesontdusàdesdéfautsdeconception.Dans cescas-làlesdommagesencourussontsouventréversibles demanièresimple. Danslapaillebiensèchelamajeurepartiedesbactérieset champignonsmeurentaprèsuneannée1.Deplus,l’obscurité etl’absenced’ oxygènedanslaquelleestmaintenuelapa ill e éviteleurprolifération.Desessais2d’enfouissementdepaille etdeboisdanslesoldurantplusieursmoisontdémontréque lapaillerésistemieuxàlabiodégradationqueleboismalgré sesproportionsdelignine 3moinsélevées.Celaviendraitdela structuremêmedesbrinsdepaille.
s e c n a t s i s é r t e s e u q s
Une attention particulière doit être portée sur les qualités perspirantes des revêtements (terre, chaux) an d’éviter toute condensation à l’intérieur du mur. Dans le cas des panneauxd e paille comp ressée par procédé industriel, le boraxestutilisécommefongicide(bainsnontoxiquesàbasse concentration4).
Résistanc e a u feu . La combustion est alimentée par l’oxygène. Dans un matériaucompressécommeunebottedepaille,ilya sufsamment d’air pour être un bon isolant, mais pas assez d’ oxygèn epourfavoriserla co mb ustion.Essaye zd’a llume r unannuairetéléphonique! Certes, cela reste un matériau inammable et combustible. Lebotte depa ill eseconsumeensurfac e,nepropage pasla amme et surtout ne dégage pas de fumées toxiques.
Destestsderésistanceaufeu7d’unmurenbottesdepaille(90110kg/m 3)enduitenterresurlesdeuxfac esontété menésen Allemagne, et en Autriche. Ils ont abouti à la norme ofcielle allemande et autrichienne qui est de F90 (90m inutes). Le matériau est considéré comme normalement inammable, c’ est-à-diretoutàfaitap teàlaconstruction8. EnSuisse,aucuntestfeun’aencoreétéréalisé.Danslecasde lamaisonBraunréaliséeenbottesdepailleàDisentis(Grisons) parl’atelierWernerSchmidt,lerapportdelaFPA(policedu feu du ca ntond es Grisons) a autorisé lac onstruction. Elle s’estbaséesurlanormeautrichienneetallemandetouten précisant qu’il faudrait refaire les tests-feu en Suisse an de validerleprotoc ole.EnSuisseRom and e,àMo rens,unpermis deconstruired’unemaisonenbottesdepailleaétédélivré enao ût2008.L’ECA(éta blissementc antona ld’assurance)a autorisélaréalisation.
Lesmodélisationsdelacourbehygroscopiqued’unmuren paille 5,ainsiquelessuivisde c onstruc tionsréellesdé mo ntrent que le taux d’humidité du mur enb ottes est directement associéàl’HRdel’airambiant.Cequiveutdirequ’avecuneHR de84%,onpeut,sanshygromètre,déduireletauxd’humidité intérieurdumurquiestde20%.Ilnefautpasquel’humidité desbottesdépassetroplongtempscetaux 6,c’estladurée plusquelaquantitéquipeutprovoquerdesdétériorations. Concrétementlapailledemandecertainesprécautions:les principaux risques survie nnent lors du cha ntier. L’éta pe du Toutefois,sousnoslatitudes,lesmursextérieursnesontjamais montagedesmursgénèredesrésidusdepailleenvractrès inammables. Il faut donc rigoureusement nettoyer le chantier exposéssurladuréeàunteltauxd’humidité,saufdanslescas de ssuration de revêtement trop étanche ou de mauvaise tous les jours et éviterd e fumer pendant lec hantier. Par conception (exposition du mur à la pluie battante sans contre,unefoislesmursterminés,enduitssurlesdeuxfaces,ou protection ada ptée). A l’intérieurd ans une salle de bain, plaqués d’un revêtement ininammable les dangers ne sont lorsquel’HRs’approchede98%,c’estlerevêtemententerre pa splusimporta ntsque da nsunema isonà ossatureb ois. quimaintientlapaillebiensècheenabsorbantl’excédant d’humidité. étude de faisabilité_construction
bottes de paille_ville de Lausanne_2009
2
Et les rongeurs, termites et insectes. IlexisteuncasenFranced’unmaisonancienneenbottes depailleinfestéedetermites.Surprenanteconstatation, ce sont uniquem ent les portes et les fenêtres ainsiq ue l’ossatureboisquiontétéattaquées 9. Rongeurs. Lesrongeursnemangentpaslapailleilsyfontleurnid,pour autant qu’il n’yaitp as de résidu de grain.Une bottede pailledontladensitéestde90à110kg/m 3estbientrop co mpressée pourleurp ermettrede s’yinstaller.Parc ontreil faut faireatte ntionauxjo intsentrelesbo ttesde paille.Lapo se d’ungrillageàpouleestunebonnesolutiondeprotectionau niveaudusoubassement.Encoreunefois,celadépendplus delarésolutiondesdétailsconstructifsetdelaconception quedelarésistancepropreaumatériau. Ilsemblepeuprobablequedesrongeurscreusententre3et6 cm d’e nduitdense.Dansleca souiln’yap asd’ enduit,mais seulementl’applicationd’uneétanchéitésurlapaille,onpeut mettre une protection sous forme de let contre les insectes et rongeu rs.Onatrouvé de sfouinesdansdestoituresisoléesen paille(commec’estlecaspourleslainesdeboisouminérales) ma ispa sdec asconnud ansle smursendu its.
Insectes. Ilestimportantdegarderlapaillebiensèche(max.15%à lapose)carlesinsect esnem ange ntque lapaillehumide.Il existepeudecasconnusd’insectesdansdesmursenbottes de paille.Onaconstatélaprésenc ed’ insec tesles2premières annéesdansunemaisonconstruiteenbottesdepailleenItalie, lesinsec tesontensuitedispa rusansavoirca uséde dég ât s. An d’assurer un bonne protection contre les insectes, une moustiquaireentrelapailleetl’étanchéitéestparfoisposée lors de la construction de maisons. Cette mesure n’est pas indispensable comm e le démontrent les nombreuses réalisationsenpaillesansmoustiquaireetsansdétérioration.
A c onsulter aussi : STRAUBE John (juillet 2003), Mo isture Prope rties of Plaster and Stucco for Strawbale Buildings, Canad a Mortgag e and Housing Corpo ration,EBNet, w ww. ecob uild network.org, 53 pa ges Canada (CMHC/SCHL) : www.cmhc.ca (diverses études)
1 WIHAN Jakub (Juillet 2007), Humidity in straw ba le wa lls and its effect on the decomposition of straw , University of East Londo n Scho ol of Com puting and Tec hnology, 271 pa ges. 2 C.f. 1 3 La lignine est difcile à digérer
pa r les ba cté rie s, ce qui ralentit beaucoup la biodégradation. 4 On l’utilise aussi pour protéger le bois ou le bam bou. 5 C.f. 1. : La méthode WUFI est bien adaptée pour ce calcul. 6 A une HR ext de 98%, on en dé duit un taux d’humidité da ns la botte de 28%, les bres sont alors saturée
en eau.
Termites. Lestermitesn’aimentpaslalumière.Commepourleboisun soubassement de 20 à 30 centimètres suft pour les éloigner. Uneéquipederecherche 10étudiantl’attitudedestermites vis-visdelap ailleaco nstatéq uepeud ’espèce sdet ermites arriventàdigérerlapaille,etdanstouslescasellespréfèrent leboiscommenourriture.Ilsembleraitqueletauxdesiliceainsi quelacuticuledecirenaturelledelapailleensoitlacause. Toutefois,lesmêmesactionsdepréventionsqueleboissont mises en œuvre pour assurer la perennité d’un bâtiment construitenbottedepaille.
7 Voir les essais lmés : SNEL Heidi
(2004), Bâtir en b otte de pa ill e : redéc ouverte d’un ancien ma tériau de c onstruction, Heid Snel Okolm Production, www. ecolm.de.
Test de résista nce au feu a llem and (2003) Aucune fumée ne doit apparaître de l’autre côté du mur. Le mur ne doit pas présenter une diminution supérieure à 1 cm et do it résister a ux cho cs.
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des vieux-grenadiers_genève
8 INSTITUTALL. DESTECH. DE CO NSTRUCTION Eta blissem en t d e droit public (le 10 février 2006), Agrément technique général : Isolant thermique en bo ttes de pa ill e, v.f ww w.co mp aillo ns.fr., Berlin , Alle ma gne, 5 p ag es 9 DE BOUTER And ré ( 2004), Bât ir en paille : guide pratique de la co nstruction en p aille , 10 C.f. 7
6
PERFORMANCE THERMIQUE
MINERGIE
MINERGIE
MINERGIE
MINERGIE-P
TECHNIQUE CONSTRUCTIVE
PARPAINGS ETISOLATION POLYSTYRÈNE EXPANSÉ
OSSATURE BOIS PORTEUSE REMPLIS. LAINE DE ROCHE
OSSATURE BOIS PORTEUSE REMPLISSAGE PAILLE
TECHNIQUE «NEBRASKA» PAILLE PORTEUSE
COUPE SCHÉMATIQUE SUR MUR 1
Ep. to tale : 38 cm
n i a s t a t i b a h t e s n a l i b l o c
2
3
4
5
Ep . tota le : 39 cm
Ep. to tale : 28 cm
Ep . tota le : 84 c m
ÉPAISSEURS DES MATÉRIAUX UTILISÉS
1_Plâtre+peinture:1cm 2_Parpa ings:20x20x50cm 3_ Polystyrène exp . : 16 cm 4_Crépissynthétique:1cm
1_Plâtre+peinture:1cm 2_Ossat ureb ois:6x16cm 3_ Laine d e roc he : 16 cm 4_ Fibres d e b ois : 6 cm 5_Bardagemas.3-plis:5cm
1_Ossaturebois:15x15cm 2_Enduitterre:2cm 3_ Paille : 35 cm 4_Ossa.secondaire:4x4cm 5_Enduitchaux:2cm
1_Enduitterre:2cm 2_ Paille : 80 cm 3_Enduitchaux:2cm
trans.calorique U [W/ m 2°C]a)
U = 0.18 W/ mK
U = 0.18 W/ mK
U = 0.17 W/ mK
U = 0.09 W/ mK
1_Plâtre:0.01m³ 2_Parpaings:0.2m³ 3_ Polystyrène : 0.16 m³ 4_Crépis:0.01m³
1_Plâtre+peinture:0.01m3 2_Ossaturebois:0.052m 3 3_ Laine de roche : 0.16 m 3 4_ Fibres de bois : 0.06 m 3 5_Bardagemas.3-plis:0.05m3
1_Ossaturebois:0.015m³ 2_Enduitterre:0.02m³ 3_ Paille : 0.35 m³ 4_Ossaturesec.:0.013m³ 5_Enduitchaux:0.02m³
1_Enduitterre:0.02m³ 2_ Paille : 0.8 m³ 5_Enduitchaux:0.02m³
VOLUME DES DIFFÉRENTS MATÉRIAUX PAR M²
IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX b) (c.f.:hypothèsesenannexe1) SATURATION ÉCO . (UBP)1
174’411points/m 2f a ç a d e
170’ 733 p o in ts/ m 2f a ç a d e
167’ 944 p o in ts/ m 2f a ç a d e
124’ 667 p oin ts/ m 2façade
ÉNERGIE GRISE2
3’682MJ-Eq/m 2f aç a d e
2’ 653 M J-Eq / m 2fa ç a de
2’ 425 M J-Eq / m 2fa ç a de
1’ 587 M J-Eq / m 2façade
EFFETDE SERRE3
169kgCO2-Eq/m2f a ç a d e
120 kg C O 2-Eq / m 2f a ç a d e
159 kg C O 2-Eq / m 2f a ç a d e
113 kg C O 2-Eq / m 2façade
CONSO. AN. MAZOUT4
1.7l/m 2fa ç a d e
1.2 l/ m 2fa ç a d e
1.1 l/ m 2fa ç a d e
0.7 l/ m 2façade
a) La valeur U a été calculée avec le logiciel ENERCAD et prend en compte les affaiblissements thermiques dus à l’ossature bois et à la xation mécanique du bardage. Le U relatif au standard Minergie des trois premiers cas de gure est légèrement différent car nous avons utilisé des épaisseurs standards du marché (pour
la laine de roche, le p olystyrène et la laine d e b ois) et d es botteleuses (en mo yenne 35 cm d’ épa isseur). b) Toutes les données d’ émissions et d’ extraction proviennent de la b ase de donn ées suisses ecoinvent (v 2.01) et sont représenta tives po ur l’Europe de l’Ouest. La
méthodologie de l’analyse en cycle de vie est dénie dans les normes ISO 14040:2006 et 14044:2006. Les calculs effectués suivent les procédures de ces 2 normes
internationales. L’erreur sur les paramè tres in troduits (distanc es et m oyens de trans
rt) est faible c ar le
tème d’
provisionnement en Sui
t b ien c
L’éc obilan des murs en bottes de paille. L’ a n a ly se e n c y c le d e v ie ( AC V) e st u ne m é t ho d e permettant de quantier l’impact environnemental d’unproduitsurl’ensembledesoncycledevie,depuis l’ e xt ra c t io n d e s re sso urc e s p re m iè re s ju sq u ’ à so n élimination. Lesrésultatsdel’ACV 5de1m 2desquatretypesdefaçade représentéesàgauchetiennentcomptedesphasessuivantes ducycledevie: -construction de la façade, -rénovation/entretien de la façade, -transport des matériaux de construction depuis leur lieu de
Qu’est-ce un habitat sain ? 6 Unlieudeviequiagitsurnotrebien-êtreetnotresanté. Dansunpremiertemps,cesontlesfacteurspersonnelsqui inuent un habitat sain, puis très rapidement ce sont les facteursdelaconstructioncarnouspassonsplusde80% denotretempsàl’intérieur. Tab leau : fa cte urs de risques de pollution de l’air intérieur d’un bâ timent réalisé en b ottes de p aille et end uits terre :
Fa cte urs d e risq ue s
Construc tio n p aille / te rre
POLLUANTS GAZEUX COV, formaldéhydes
Pasd’émanation
production jusqu’au chantier nal, -transport et élimination des matériaux en n de vie.
POLLUANTSOLIDE Poussières
Pasd’émanation
Lesquantitésdematériauxdece técob ilanontétéada ptée s enfonctiondeleurduréedeviepropreainsiquedeladurée de vie de la façade. (Par exemple, si un crépi de nition a une duréedeviemoy.de20ansetquelafaçadeauneduréede viede60ans,ilestnéc essairederemp lace rce crép i2fois,en susdesamiseenplaceinitiale).
MICRO-ORGANISME Moisissures
Pasderisque(humidité réguléeparlemur)
ODEURS Emanations
Odeurdeproduitnaturel neutre
TEMPÉRATURES Protection hivernale et estivale
Trèsbonnescapacités thermiquesetdéphasage (surchauffe)
HUMIDITÉ En dessus de 60 %
Régulationparl’enduitetla paille(paroiperspirante)
RAYONNEMENT Impression de froid
Basseeffusivitéthermique (pasdesensationdefroid audroitd’unmur)
BRUITSETVIBRATIONS Qualité ac oustique
Trèspeuderésonnance
RAYONNEMENTIONISANT Champ hyperfréquence
Trèsbonneprotection
ELECTROSMOG Champ électromag nétique
Pasdepropagation
Résultats et c onc lusion. La technique paille porteuse (Nebraska) présente le bilan écologique le plus favorable pour tous les indicateurs de p e rf o rm a n c e e n viro n ne m e nt a le c h o isis e t d e v ra it p a r conséquent être choisie priorit airement. Par rapp ort à la solutionlaplusdéfavorable(parpaings/polystyrène),lesgains s’échelonnententre37%(CO2-Eq)et60%(énergiegrise).Ceci estd’autantplusintéressantqu’aveccesystème,ilestpossible d’atteindre un coefcient de transmission thermique (valeur U) inférieurouégaleàlalimiteMinergie-P. La Technique ossature bois remplissage paille se ré v èle également intéressante par rapport aux deux premières solutions.Cettetechniqueesttoutefoispénalisée,parrapport aumo nom urenpa ille,pa rlanéce ssitéd’une ossatu reenbo is. Lapréparationduboisimpliqueeneffetdesprocessusayant unimpa ctenvironnementa lplusfortquelapréparationdela paille.
Pourensavoirplussurlescaractéristiquesdelapailleissuede l’agriculturebiologique:c.f.annexe2,p.27.
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des vieux-grenadiers_genève
1 Les éco points permettent d’effec tuer une pondé ration comp arative de différentes nuisances sur l’environnement sur la base de valeurs cibles dénies par la politique
environnementale suisse. (Umweltbelastungspunkte = UBP) 2 L’énergie grise représente par dénition la consommation
cumulée d ’énergie primaire non renouvelable (Fossile, nucléaire, bioma sse issue du déb oiseme nt de forêts primaires). Cet indica teur permet des prédictions quant à l’efcience de l’utilisation
de s ressourc es. Plus un pro duit néc essite un grand besoin en énergie primaire non renouvelable, moins ce p roduit ou service est efcient.
3 L’effet d e serre permet d’évaluer les effets cumulés de l’émission de différents gaz contribuant au réchauffement climatique pa r rapport au CO 2 (substance de référence). 4 La consommation de mazout A titre de c omp araison, la consommation par an de ma zout pour le chauffage et la produc tion d’eau chaude pour un nouveau bâtiment d ’habitation Minergie ne do it pas dépa sser l’équivalent énergétique de 3.8 l de mazout par m 2 de plancher par an. 5 Ecobilans et commentaires réalisés par Monsieur Laurent Vorlet, DENA Energie Sàrl. 6 ATBA, STEB, (2008) , Vivre d a ns un logement sain, conférence, écoquartiers-Genève, c.f. www. atba.ch.
7 entre4,1et5,8millionsdetonnes7dequoirépondrelargement ànotredemanded’importation.
s t û o c t e é t i l i b i n o p s i
La p a ille , lo n gt e m p s c o n sid é ré e c o m m e u n d é c h et d e deuxièmeca tégo rie ,tendàêtrerevaloriséede puisquelques années.Eneffetlaproblématiquede l’énergienousobligeà trouverdenouvellessolutions.Danscesens,lapaillesemble prometteuse: -EnAngleterre,troiscentralesàpailleproduisentdel’électricité depuisplusieursannées.D’autrescentralessontàl’étudeen FranceetmêmeàGenève 2. -Desprojetsdebiocarburantàpartirdepaillesontàl’étude dansplusieurspaysd’Europe 3. -En Eu ro p e , e n A m é riq u e d u No rd e t e n A ust ra lie , le s constructionsenbottesdepaillesemultiplient4. Actue lle ment en Suisse, la paille est utili sée principaleme nt p o ur l’ é le va g e ( lit iè re e t f ou rra g e ). V u la p ro p ort io n importante d’ élevagese n rappo rta uxc ultures céréalières, notre production de paille ne suft pas et nous importons actuellement de France et d’Alle magne environ 30% de nosbesoinsenpaille 6.Levolumed’ importationaaugm enté depuislahaussedesprixdesengrais 5carlesagriculteurs-trices l’utilisentànouveaucommefertilisant.EnFrance,parcontre, lesurplusdepaillereprésenteplusde25%delaproductionsoit étude de faisabilité_construction
Danslecasdelaconstructionenpaille,ilestimportantde considérer la production à l’échelle locale an de réduire lepluspossiblelestransportsdematériaux(énergiegrisedu bâtiment).LecantondeVaudestleplusgrosproducteurde pa illede Suisse(c .f.ca rtec i-dessus).En2007,unp eup lusd e 33’000hectaresdecéréalesontproduit140’000tonnesde pailleredistribuéedanstoutelaSuisse8.LesestimationsdeM. Sonderegger,directeurdelaFSPC9 (c.f.citationàgauche) atteignent 30’000 tonnes de paille de production locale disponible en Suisse Romande. Soit un potentiel de 1’580 maisonsde200m 2 ou1’153bâtimentsenhabitatcollectifs de540m 2parannée!En2007,danslecantondeVaud,597 maisonsindividuelleset300bâtimentsdelogementscollectifs ontétéconstruits10.Enfaisantl’hypothèseoptimistequel’on puisseréaliserunquartdecesbâtimentsenbottesl’année prochaine,levolumedepaillenécessaire(4’800t)n’entamerait quede3,5%lesréservescantonalerespectivement0,7%des réservesnationales.Lesrépercussionsd’unetellehypothèse surl’aug me ntat iondel’imp ortationde pailleenSuisseresterait tout à fait insigniantes au vu des uctuations annuelles de production.
Carte montrant le volume de blé produit par région en Suisse (2003), source OFS.
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1 Calculé sur la base des statistiques de l’OFS (ofce des statistiques
Coûts et marché d e la botte de p aille. Le coût d’une construction enb ottes de pailleréalisée entièrementpardesprofessionnel-le-sestlemêmeque pouruneconstructionconventionnelle.Parcontre,ilest po ssiblede ba isserlesc oûtsde20%à50%11silesmursen pailleetlesenduitsterresontauto-construits. Rapp elons que, dans les pays industrialisés, le coût de la construction provient principalement des exigences des utili sateurs-riceset de lama ind’o euvre.Enc onsidérantque entre35%et40%12dubudgetdelaconstructiond’unbâtiment estdestinéaugros-oeuvre,etque,danslecasdelamaçonnerie parexemple,seul30%decettepartdubudgetestallouéeau matériaubrut,leséconomiesneserontdoncpossiblequesur 10% à 15% du budget nal. Les techniques de construction en bottesdepailleontl’avantaged’êtreaccessiblesetsaines. Les futur-e-s habitant-e-s peuvent fac ile ment envisag er de prend reencharge unepartiedestrava ux.EnFranc e,87%des maisonsenpaillesontauto-construites(270en2007 13). Dans lec asoù l’auto-co nstructionn’e st pa s envisag ée, les entreprisesdemaçonneriecommeArbio SAàSt-Barthélémy 14 (spéc ialiste cha nvre)o u de menuiserie-charpentier,suit e à quelquesexplicationsdebaseseronttoutàfaitaptesàréaliser uneconstructionenbottesdepaille.EnSuisse,lamaisonBraun àDisentisaétécomplètementréaliséepardesprofessionnelle-s.Danscettemêmemaison,leséconomiesdechauffage faitesgrâceauxqualitésisolantesdesmursatteignent95%15. Quel marché p our la botte de c onstruction ? Aujourd’hui,lemarchédelabottedepaillenereprésente qu’un revenu mineur pour les producteurs-rices, il permet «d’arrondir les ns de mois». Distribuées de manière informelle ou pa rl’interméd iaired e grossistes,la produc tiond e paille dép endsurtoutdumarchéd escéréales. An de facilité et encourager le nouveau marché de la bottepourconstruireilseraitintéressantdemettreenplace uneplate-formed’offresetdedemandesviainternetoupar l’intermédiairedejournauxcomme «Terre et nat ure».
Réglem entation LATC et c onformité. De bonnes performances énergétiques permettent de co nstruir eda vantag esuruneparcelledonnée. La loi sur l’aménagement du territ oire et les constructions (LATC)encourageàconstruireplusécologique: « La surface ou le volume supplémentaire des éléments de construction destinés à répondre aux exigences d’isolation et de ventilation supérieures aux normes en vigueur ne sont pas al. 3
pris en compte dans le calcul des coefcients d’occupation
(COS) ou d’utilisation du sol (CUS) et de la hauteur du bâtiment.» «Les bâ timents neufsou rénové satt eigna nt de spe rformanc es énergé tiques sensib lem ent supé rieures aux normes en vigue ur al. 4
bénécient d’un bonus supplémentaire de 5% dans le calcul des coefcients d’occupation ou d’utilisation du sol. »
« L’isolation périphérique nouvelle d’un bâtiment existant peut être posée dans l’espace réglementaire séparant les constructions de la limite de propriété. » al. 6
Anoterque,àLausanne,lesparcellessituéesenzonemixte dem oyenneetfortede nsité,ainsiqu’enzoneurba ine,n’ont pasdeCOSnideCUS.Danscescas-là,ilpeutyavoirune dérogation sur la longueur ou la hauteur des bâtiments, maisdanstouslescasenrespectantlesdistancesauxlimites de propriété (entre bâtiments et vis-à-vis des lim ites de la parcelle). Certicat de conformité du matériau.
An d’évaluer la faisabilité d’une réglementation suisse delaconstructionenbottedepaille,etàtitred’exemple, l’Institutallemandd es techniques de constructiona édicté unagrémenttechniquegénéralsurlab ottede pa ill e16 an de réglementer la taille, la densité, la résistance des celles, l’humiditédelabotteàlapose,ledomained’application, etc .(Unetrad uct ionfranç aiseestdispo niblesurle siteinternet www.compaillons.fr)
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suisse), www.bfs.admin.ch 2 Projet de Cha udière à p aille de Meyrin (GE), No 19 www. agrigeneve.ch 3 Lettre d ’information d e L’A.G.P.B (c éréa liers de Franc e). n°130 (janvier 2001). 4 Pour la France c.f. statistiques de l’asso. empreinte : www.habitat- ecologique.org 5 FUCHSWilly (mars 2007), besoins en constante augmenta tion, infobox, www.ufarevue.ch 6 SEMMLER Klau s ( ma i 2008), la paille est à nouveau d emand ée, infobox, www.ufarevue.ch 7 GA GNA IRE Nath alie , GA BRIELLE Benoît, DA SILVEIRA Jeanne (mai 2006), Une a pproche économ ique, énergétique et environnementale du gisement et d e la collecte des pa ill es et d ’une utilisation pour les lières éthanol, INRA et ADEME,
France , 88 pag es. 8 Sourc e : O FS 9 Fédération suisse des producteurs de c éréales, www.sgpv.ch / www. fspc.ch 10 Source : OFS 11 ENZ D., HATINGSR. (2006), Innovative Wand-konstruktionen für Mine rgie-P und Passivhaüser, MÜLLER C.F., Suisse, p .42-51 c .f. www.atelierwernerschmidt.ch 12 Calculé selon l’indice zuricho is des coûts de la co nstruction de logem ent, 2001. 13 C.f. 4 14 www.arbio.ch 15 Le t em ps.ch (17.03.2008), pa ille qui vaille. 16 Institut allemand des tec hniques de co nstruction, éta blisseme nt de droit p ublic (le 10 février 2006), Agrément technique général : Isolant thermique en bo ttes de paille, Berlin, Allemagne, 5 pages.
8 RÉSISTANCES MATIÈRE PREMIÈRE [ch.4]
RISQUES
-BONNE RÉSISTANCE AUX CHOCS -LÉGÈREETMANIPULABLESANSMACHINE -NON TOXIQUE
-INFILTRATIOND ’ EAUDAN SLA BOTTE -MATÉRIAUPEUHOMOGÈNE
CONCEPTION ETRÉALISATION -PA SDERUPTUREA BRUPTEDUMUR(ÉLASTICITÉ) -CAPACITÉCONTREVENTANTE -MATÉRIAUPORTEUR(ETISOLANTÀLAFOIS) -BONNERÉSISTANC ESISMIQUE
-TASSEMENT DIFFÉRENCIÉ -TASSEMENTDÛÀDESCHARGESPONCTUELLES(NEIGE)
THERMIQUE [ch.4]
-PASDETASSEMENTDEL’ISOLANT DA NSLETEMPS -BONNERÉSISTANC ETHERMIQUE(ISOLANT)
-PO NTSDEFROIDENTRELESBO TTES -C APACITÉISOL.DIFFÉRENTESELON LESENSDESFIBRES
FEU [ch.5]
-PAS ASSEZ D’OXYGÈNE POUR PRENDRE FEU -NEPROPAGEPASLAFUMÉE -PAS DE DÉGAGEMENT DE FUMÉES TOXIQUES -M EILLEURERÉSISTANC EQUELEBOIS
-M URDEPA ILLESANSREVÊTEMENTS -PENDANTLECHANTIERPAILLEENVRACSURLESOL
REVÊTEMENTS [ch.2]
-COMPORTEMENTSTRUCTURELCOMMEUNMATÉRIAU -FISSURATIONENCASD’ ENDUITSTROPRIGIDES COM POSITETERRE/ PAILLE -CONDENSATIONÀLAJONCTIONPAILLE-REVÊTEMENT -FLEXIBLE ET SIMPLE D’ENTRETIEN -PASDEDÉGAGEMENTDEPARTICULESCANCERIGÈNES -PASBESOINDEPARE-VAPEUR
STRUCTURE ET STATIQ UE [ch.2,3,4]
f i t a l u t i p a c é r u a e l b a
HUMIDITÉ [ch.5]
RONGEURS, TERMITES ETINSECTES [ch.5]
-A UTO-PROTECTIONNATURELLE= CUTICULEC IREUSE -C APACITÉPERSPIRAN TEÉLEVÉE -MEILLEURERÉSISTANCEÀLABIODÉGRADATIONQUELE BOIS -SIBESOIN,REMPLACEMENTAISÉDEBOTTES DÉTÉRIORÉES
-PASSÉDELABOTTEDEPAILLE -CONDENSATIONDANSLABOTTE -INFILTRATIONSD’ EAUDAN SLEM URAUNIVEAUDUTOIT -INFILTRATION SD’ EAUDA NSLESTABLETTESDEFENÊTRE -REMONTÉESD’ HUMIDITÉPARCAPILLARITÉ -MURS PARTICULIÈREMENT EXPOSÉS AUX INTEMPÉRIES
-C OM POSITION TRÈSIND IGESTE(LIGN INE,SILICE) -M URM AINTENUDA NSL’ OBSCURITÉ -PAS DE CAS CONNU DE DÉTÉRIORATIONS DÛS AUX INSECTESO UTERMITES
-TROUSOUFISSURESDANSLEREVÊTEMENTOULEM UR -JONCTIONSMUR-SOUBASSEMENTOUMUR-TOITURE -SOUBASSEMENTTROPBAS -PAILLEHUMIDE -PAILLECONTENANTDESGRAINESOUDESFLEURS
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8
RECOMMANDATIONS -éviterlesbottesdepaillegrisesounoires -stockerlesbottesdansunlieuaéréetprotégédel’humidité(soletciel) - vérier que le compactage de la paille atteigne la densité voulue (en vériant le poids de la botte) - vérier la résistance des celles (suspendre la botte-test par une de ses celles et charger) BOTTES PORTEUSES
MATIÈRE PREMIÈRE [ch.4]
OSSATURE BOIS REMPLISSAGE EN BOTTES
CONCEPTION
-poserlesbottesàplat -accrochersolidementl’enduitaumur -réaliseruneenduitdemin.2cmd’épaisseur -monterdesmursparfaitementd’aplomb -lierlemurausoubassementetàlatoiture -précontraindrelesmurs -vérier la compression de la botte
-poserlesbottesdepaillesurchamps -entrerenforcelesbottesdepailledansl’ossature (contreventement) -sec onfo rmeràlaréglement ationsurlesossatures bois
STRUCTURE ET STATIQ UE [ch.2,3,4]
-calerparfaitementlesbottesentreelles -colmaterlespontsdefroidentrelesbottes
-éviterlesossaturesboistraversantesdumur -colmaterlespontsdefroidentrelesbottes
THERMIQUES [ch.4]
-poserlerevêtementplaquécontrelapaille -balayerla pa illeenvrac penda ntlechantier
-poserlerevêtementplaquécontrelapaille -seconformeràlaréglementation-feusurles ossaturesbois(max.R+6) -balayerlapailleenvrac penda ntlecha ntier
FEU [ch.5]
-choisir un revêtement protégeant l’intégralité du mur des inltrations d’eau -choisirunrevêtementperspirant(quilaissepasserlavapeurd’eau) -choisir un revêtement exible, souple, et facile d’entretien -éviterdeposerunpare-vapeur -revêtem entsconseill és:le send uitsenterrecrue,lescrép isàlach aux,etlesba rdag esenbo is
REVÊTEMENTS [ch.2]
-réaliserunsoubassementd’unehauteurde30cmminimum -réaliser un débord de toiture sufsant pour protéger le haut des murs -poserunebarrièrecapillaireentrelesoubassementetlemurenpaille -poseruneétanchéitésouslestablettesdefenêtre -privilégierlesfenêtresposéesaunuextérieurdumur -poserunrevêtementperspirant(vapeurd’eau)surles2facesdumurs -réaliserunrevêtementbienrésistantsurlesmursexposésàlapluiebattante -contrôler et entretenir les éventuelles ssures du revêtement
HUMIDITÉ [ch.5]
-s’assurerquelapaillerestebiensèche -éviterlesbottesdepaillecontenantdesrésidusdegraines -poser si besoin un let anti-insectes et rongeurs aux jonctions avec le soubassement et la toiture -contrôler et entretenir les éventuelles ssures du revêtement
RONGEURS, TERMITES ETINSECTES [ch.5]
9
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Tableau à gauche : résista nc es et risqu es de la co nstruction en b ottes de pa ill e et que lques recomm anda tions.
9 . . . e u q i n u e v i t a n r e t l a ’ d s a p y a ’ n
Paille et terre : Un m ariage aux qualités bio-climatiques excep tionnelles. Lesenduitsterre,lesmursintérieursenadobe 1ouenpisé 2 orientés au sud sont de véritab les ca pteurs thermique. Alorsquelapaillejouelerôled’isolant,laterrestockela chaleurdelajournéeetlaredistribuedurantlanuit.
nouvelle techniq ue s’apparente beaucoup au béton de cimenttouteladifférencesesituebiensûrdansl’écobilan.
AGenève,en2008,troismursde7mètresdehautontété réalisésenpisédansunprojetdevillamitoyenne.Laterremise enoeuvreprovientdirectementdel’excavationdusous-sol desfutureshabitations 3.Laconstructionenpisénedatepas d’hier.Cesavoir-faireancestraleadisparuenquelquesannées avecl’arrivéedeslobbiesdubéton.EnSuisseRomande,plus d’unbâtimentconstruitenpisé 4secachentderrièredescrépis dechauxoudeciment.Aujourd’huienFrance,Allemagne,et Autriche,lesréseauxdelaconstructionécologique5tentent derécupérercessavoir-faire.Latechniquedupiséestpeuà peurevisitéeetréadaptéeauxexigencesdelaconstruction actuelle. On peut aussi mentio nner la technique de construction appelléeterre co ulée 6 .L’objectifdecettetechniqueestde récupérerlatechnologiedubétondecimentpourl’adapter à la mise en oeuvre du béton de terre an de réduire les coûts delam aind’oe uvrepa rtic ulièrementé levésda nslamiseen oeuvredupisé.Laterrecouléepermetderéaliserdesmurs porteursaveclaterred’excavationdufuturbâtiment.Même si les caractéristiques et le ni d’un mur réalisé avec cette
étude de faisabilité_construction
Cheminée préfab riq uées en pisé po ur un cha let de Még ève, en haute-Savoie, réalisation Caracol/Akterre. En Europe , plusieurs bâ timents co ntem po rains privés et pub lics réalisés en terre ont déjà vu le jour ces dernières années : ci- dessous, école primaire publique en pisé de Veyrins-Thuellin (2006), Franc e, a rchitec tes : M. Stefa nova et B. Marielle.
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Isolant : laine d’he rbe 7. Lalained’herbeestunenouvellematièreisolantenaturelle et renouvelable, produite à partir de bres extraites de l’herbedesprés.
Isolant : bre de cellulose 8.
La bre de cellulose est un matériau d’isolation thermique faitàpartirdejournauxrecyclés,ilestemployépourremplir lescavitésdetoit,demur,deplancheretdeplafond.
Dans le procédé de production de la laine d’herbe, les matières digestibles sont séparées des bres pour être valorisées séparément.Unliantetdesselsminérauxsontajoutéspourla protectioncontrelefeu,leschampignonsetlesrongeurs. Le procédé utilise les surfaces d’herbe de façon très efcace: 200m 3delained’herbepeuventêtreproduitspar1hade pré.Celapermetl’isolationde7maisonsfamiliales.Pourfournir 5% du marché desisolants en Suisse, il ne faudrait qu’ une surfaced’environ1000ha,soitseulement0.1%delasurface totaldespâturages.Iln’yauraitaucuneco ncurrence avecla productionalimentaire.
Cetisolant,réglementéenSuisse,améliorel’ambiancedans lebâtimentgrâceàsacapacitédediffusiondevapeur,la cap acité de régule rla température, d’ab sorber l’humidité etdelaredistribuerdoucement.Ilprotègelastructureetla maintientsèche,prolongeantlaviedubâtiment,enparticulier lesarma turesetc onstruct ionsenbo is.
Données techniques C o nd u c t iv it é t he rm iq u e Densité Combustibilité Résist.àla diffusiondevap eur
Données techniques C on d uc t iv it é t he rm iq ue 0,040 W/ m K Densité 40-70 kg / m 3 Combustibilité normalement inammable Résist.àla diffusiondevap eur 1–2
0. 034–0. 038 W / m K 30–80 kg/ m 3 normalement inammable 1–2
Il est injecté par soufage à sec dans les cavités à l’aide de tuyaux et peut égalementêtrea ppliq ué parvaporisation humidiée avant que le mur soit fermé.
A c onsulter aussi : CRATerre, HUBEN Hugo, HUBERT Guillaud (2006), Traité de construction en terre, Ed Parenthè se, Ma rseille, Franc e, 355 pages. KRUMM Olivier (2008), Le ren ouve au du pisé d ans le ba ssin gene vois : Construction de trois murs trumeaux pour un projet de maisons individuelles contiguës. mé mo ire du DSA-terre, ENSAG, Grenob le, France, 61 pa ges.
1 Adobe : briq ue d e terre crue moulée. 2 Pisé : terre co mpa cté e ou pisée à l’aide d e pisoirs pneum atiques par couc he de dix centimètres dans des banches (coffrages) à b éton. Les murs d’un épaisseur min. de 40 cm sont porteurs. 3 Grand-Sconnex (GE), 3 villas mitoyennes Minergie-Eco , conception et réalisation bureau S2vD et atelier d’architecture ATBA (2008). 4 ROLAND I., ACKERMANN I., HANS- MOËVI M., ZUMKELLER D.(2006.), Les maisons rurales du canton de Genève, Éditions Slatkine et Société suisse des traditions populaires, Genève. 5 w ww .asterre.org www . reseau-eco ba tir.asso.fr wwww.craterre.archi.fr 6 GIRARD Quantin, DARLES Guillaume, STARZINEK Viktor, PETIT, Antony (2008), Projet de n
d’ étud e : la terre coulée, IUT, dep t. génie civil, Lyon, France, 17 pages. 7 www.granitherm.ch 8 www.isooc.ch/cms
2
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Maison de vacances et atelier Fliri, architecte Atelier Werner Schmidt (2007), Graun, Autriche (sud du Tirol).
n o i s u l c n o c
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Enconclusion,cetteétudedémontrel’intérêtqu’ilyaurait àdéveloppercheznousl’utilisationdelapailledansla construction. C’est un matériau disponible localement, sonbilanécologiqueestexcellent,etilestsusceptiblede répondreauxplushautesexigencesenmatièred’isolation thermique(MINERGIE-P-ECO)etderésistanceaufeu(s’il estcorrectementmisenœuvre).Ilcontribueàcréerun lieudevieconfortableetsain.Lesconstructionsenpaille nesontpaspluscoûteusesquecellesréaliséesavecles maté riaux traditionnels.Enoutre, la mise en oeuvre est simplecequifavoriselargementl’auto-construction.La paillereprésentedoncunealternativeintéressantevis-àvisdesmatériauxdeconstructionusuellementutiliséstels queleboisoulamaçonnerie.
d e la c o n st ru c tio n e n b o t te s d e p a ille , o u vre u ne v o ie concrèteauvastedomained’applicationdecestechniques deconstruction. L’expérience du prototype de maison en paillea utrichien S-Hause 1 p e rm e t a u jo u rd ’ h ui d e m ie u x a p p ré h en d e r le s performances d’un bâtimenten bottes de paille dans sa globalité.LaS-Hauseestl’undespremiersbâtimentsappliquant lefacteur10.C’estàdirequ’ilconsomme10foismoinsde ressourcesetd’énergielorsdesaconstructionetdesonusage qu’unbâtimentdesurfaceetd’usageégal 2! La c o n st ru c t io n e n p a ille so uf fre t o ut e fo is c h e z n o us d’handicapsetderéticencescertains,àsavoir: - Une ab sence d’ expérience et d ’intérêt de la part d es professionnel-le-s de la c onstruc tion.
La construction en paille, dont on pourrait penser qu’elle - Une absence de lière organisée production-fournitureutilisation. s’adresseàl’habitatindividualisé(villas,maisonsmitoyennes, habitatsgroupés)neseréduitpasuniquementàcedomaine. - Une image de marque t rompeuse soit, celle d ’un ma tériau à Atitred’ exemp le,nousp o uvonscite rl aréa lisationdubât iment haut risque en matière d’inammabilité, non durable, et qui peine à se défa ire d’ un carac tère uniquem ent agricole. collectif Strohpolis en Allemagne (cf. couverture), dans le domainedesbâtimentspublics,l’écoleduColibrienFrance etleHOKstrawbuildingauxEtats-Unis(c.f.page4)et,dansle domainedelarénovation,lecentrecultureletenvironnement FrédéricBac kdelavilledeQuébec lequela étérecouvert d’une double-peau en bottes de paille an d’améliorer les performance s thermiques du bâ timent (c.f ill ustration à droite). En Suisse, l’atelierd ’a rchitectureWernerSchm idt,a insiq ue leHTWde Coire n’ontp asa ttenduune réglementationen rapportaveccematériaupourselancerdanslaréalisationde plusieursmaisonsdepaille.Depuis,lesdemandessemultiplient. Unpermisdeconstruirepourunemaisondepaillevientd’être ac co rdéàMorrensdanslaCantondeVaud .D’a utresprojets sontàl’étude.
1 GrAT(Gruppe Angepasste Technologie) (2005), Planen und ba uen für die Zunkunft : Das S-Hause, Technischen Universität Wien, www.grat.tuwien.ac.at, Vienne, Autriche , 34 pag es. 2 La S-hause (stroh-hause) a été construite en collaboration entre une équipe de recherche autrichienne (G RaT), l’architec te Jorg Scheic her pionner de l’Eco - design et le ministère du Travail et de la Recherche autrichien.
Notonsqu’auniveauEuropéenleprocessusd’investigationet deréalisationestmaintenantbienengagé!L’Autriche,quiest àl’avant-ga rdeenmat ièrederecherchesetréglementa tions 2
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Double-pea u en b ottes de pa ill e, rénovation du centre Frédéric Back, (2006), Québec, Brière Gilbert et associé.
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RÉSEAUX ETASSOCIATIONS Europe Allemagne
s e i h p a r g o i l b i b t e s e c n e r é f é
FA SBA : w w w .f a sb a . d e www.stra wb lehouse.d e Autriche www.b a ub iologie.a t GrAT: ww w.gra t.tuwien.a c .a t www.ha usd erzukunft.a t Belgique w ww .int i.b e / ec o to p ie / b allo ts.ht ml France Le sC o mp a illo ns, w w w .c o m p aillo ns.f r La Ma ison en Pa ille : www.la ma isonenp a ille.c om Assoc ia tion Botmob il www.b otmob il.org Enq uête p aille p ar l’ asso Emp reinte : www.ha b ita t-ec ologiq ue.org (Terre) CRATerre,Francewww .craterre.archi.fr Asso . d es p ro fe ssio nne l-le -s t erre c rue : www.a sterre.org Gd-Bretagne Amazonails: www.stra wb alefutures.org.uk Suisse w ww .a te lierw erne rsc hm id t.c h Amérique du Nord USA Bu ild ers Wit ho ut Bo rd ers (BWB) : www.b uild erswithoutb ord ers.org Ca lifornia Stra w Build in g (CASBA) : www.stra wb uild ing .org Ec olog ic al Build in g Network (EBNet) : www.ec ob uild network.org Canada (C MHC / SC HL) : w ww .c m hc .c a Océanie Australie
w ww .st ra w ba le .a rc hin et .c o m.a u
CONSTRUCTION EN BOTTE DE PAILLE Monographies AMAZONNAILS(2001),Information guide to straw ba le buildind, Ama zon nail, Tod mo rden , England,www.strawbalefutures.org. uk,78pages. BROSSAM AIN V., THEVARD J.B. (ma rs 2006), Construire son habitation en paille selon la technique du GREB ,2 ème édition, Québec,112pages. DEBUTTERAndré(2004), Bâtir en paille : guide pratique de la construction en paille , Ed.Lamaisonenpaille,Champmillon, France,102pages. GRUBERAstridetHerbert(2003),Construire en p aille a ujourd’hui, Ed.terrevivante,France. KANDEHamdou(2007),La Paille, du c hamp à la c onstruction, pour une performance é nergétique du bâtiment , Ed.natureet progrès,Belgique,32pages. KING Bruce , MARK Aschheim (2006), Design of Straw Bale Buildings: The State of the Art , ED Green Building Press, 260 pages. MACDONALD S.O (1999), La construction en botte de paille- Guide Illustré , v.f (2003) La Maison en Paille, www. la m a iso n en p a ille .c o m , o rig in a l ré a lisé p a r BWB w w w . builderswithoutborders.org MINKEGernot,MAHLKEFriedemann(2005),Buiding with straw : Design and Technology of a Sustainable Architecture , Ed Birkäuser,Suisse,143pages. ENZ Daniela, HATINGS Robe rt (2006), Innovative Wand- konstruktionen für Minergie-P und Passivhaüser, MÜLLERC .F., Suisse,p.42-51c.f.ww w.at elierwernerschm idt.ch RIJVENTom(2007),Entre p aille e t t erre , Ed.gouttedesable,La Roussière,France,159pages.
étude de faisabilité_construction
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2
Etudes et doc torats C ARL J.M a s, EV ERBA CH E. C a rr ( 1995) , Acoustica characterization of straw as structural elements ,Swarthmore College,dept.ingénieurs,USA. DE HALLER Alba n (2008),Bâtir une colonie de vacances en botte de pa ille, Denezy (VD), Master en architecture , Enoncé théorique,EPFL,Lausanne,194pages. DEMARQUE Julien (2007-2008), Accompagnement d’une demande d’avis technique sur un procédé d’isolation en botte d e paille ,ENSTIB,rapportdestage,43pages. FAINE Michae, ZHANG John, l (juill et 2002), A pilot study examining the strength, compressibility and serviceability of rendered straw bale walls for two storey load bearing construction , University of Western Sydney, EBNet, www. ecobuildnetwork.org,14pages. GAGNAIRE Nathalie, GABRIELLE Benoît, DA SILVEIRA Jeanne (mai 2006), Une approche économique, énergétique et environnementale du gisement et de la collecte des pailles et d’une utilisation pour les lières éthanol , INRA et ADEME, France,88pages.
GrAT (Gruppe Angep asste Tec hnologie)(2005), Planen und bauen für die Zunkunft : Das S-Hause, Technischen Universität Wien , www.grat.tuwien.ac.at,Vienne,Autriche,34pages. GRELATAlain(Juillet2004), Utilisation de la p aille en pa rois de ma ison individuelles à ossature bo is ,programmederecherche nat ional ADEME, FFB, CEBTP, St-Rem y les Cha rtreuse, ww w. econologie. com/le/technologie_energie/Dossier_Ademe_ Paille.pdf,32pages. GUARINO Felice (2006-2007), Aus ertung autarkes wohnen, HTW Chur, Hochschule für technik und Wietschaft , Coire, Suisse,27pages.
2
KINGBruce (1996), Buildings of earth and straw . Ecological DesignPress,californie,USA. KING Bruce (2003), Lead-bearing straw bale construction , EBNet,www.ecobuildnetwork.org,California,Usa,17pages KING Bruce (2004), Straw bale construction , EBNet, www. ecobuildnetwork.org,California,USA,5pages. LERNERK.,DONAHUEK.(2003), Struc tura l Testing o f Plasters for Straw Bale Construction , EBNet,http://www.sustainable.doe. gov/codes/azstraw.shtml REINSCHMIDT Jan, Prof. Dr.-Ing DANIELEWICZ I. (2007), Loadbearing strawbale building Elastomechanic tests with big bales ,Universitiy ofap plied science Mag deb urgStenda l, Hochschule Mag deb urg-Standa l(FH) Interim Repo rtv.e.,24 pages. Dan Smith (juin 2003), Creep in bale walls , DSA Architects, Berkeley,USA,9pages. STRAUBEJohn(juillet2003),Moisture Properties of Plaster and Stuc c o fo r Strawb ale Build ings , CanadaMortgageandHousing Corporation,EBNet,www.ecobuildnetwork.org,53pages. Stud ieimAuftra gde sBunde sministeriumsfürVerkehrInno va tion und Tec hnologieinZusamm enarbeit mita sbn und StrohTec (2001), Haus de r Zunkunft, Wand system aus Nachw ac hsend en Rohstoffen , Vienne,Autriche,114pages. WIHANJakub(Juillet2007),Humidity in straw b ale w alls and its effect on the d eco mpo sition of straw ,UniversityofEastLondon Scho olofCom put ingand Tec hnolog y,271pa ges. WALKERPeter(mai2004),Com pression load testing straw ba le walls ,Dept.Architecture&CivilEngineering,UniversityofBath, 10pages.
atba_l’atelier, bureau d’architectes SA_8,
des vieux-grenadiers_genève
s e x e n n a t e s e i h p a r g o i l b i b , s e c n e r é f é
Revues LAMA ISONECO LOG IQUEn°48(déc em bre2008,jan vier2009), Ma ison p aille c ’e st d u solide ,France,p.23-33.
ISOLATION ÉCOLOGIQUE OLIVAJean-Pierre(2001),L’isolation éc ologique, co ncep tion, ma tériaux, mise en œ uvre ,Ed.terrevivante,Mens,France,237 pages.
LA REVUE DURABLE n°19 (février-ma rs 2006), Des maisons cha udes et bon marché e n paille ,Fribourg,p.30-32.
CON STRUCTIO N EN TERRE CRATerre, HUBEN Hugo, HUBERT Guilla ud (2006), Traité de LA SCIENCEET LAV IE (ma i1921), Fraîches en été, chaudes construction en terre , Ed Prenthèse, Marseille, France, 355 en hiver, les maisons de paille sont avant tout économiques, pages. France , 8pages. JEANNETJac ky,PIGNA LBruno ,SCA RATOPasca l(2001),Bloc d e LE MONITEUR ARCHITECTURE am c n°81 (sep tem bre 2008), terre c rue, Pisé, terre d ’a venir , Auvergne,France,49pages. Expérimente r la pa ille ,Suisse,4pages. GIRARD Qu a nt in, DARLES Gu illaum e, STARZINEK Vikto r, PETIT, Documentaire visuel Antony(2008), Projet de n d’étude : la terre coulée,IUT,dept. SNELHeidi(2004),Bâtir en botte d e pa ille : redé co uverte d’un géniecivil,Lyon,France,17pages anc ien matériau de co nstruction , Heid Snel Okolm Production, www.ecolm.de LAREVUEDURABLEn°19(février-mars2006),CRATerre tourne l’architecture en terre crue vers l’avenir ,Fribourg,p.41-44. Normes Magistrat der Stadt Wien,4 mai 2004, Prübericht über die CONSTRUCTION EN CHAUX Brennba rfeit von Strohb allen , GruppeAngepassteTechnologie, Ecoled’Avignon(2003), Techniques et pratique d e la c haux , TechnischeUniversität. Ed.Eyrolle,Paris,225pages. Magistrat der Stadt Wien,6 octob re 2000, Prübericht über das Brandverhalten einer Strohballenwand (mit Innen und Aussenputz), Gruppe Angepasste Technologie, Technische Universität MagistratderStadtWien,6novembre2000,P rübericht über die Messung der Wämeleitfähigkeit von Strohballen ,Gruppe Ange pa ssteTec hnolog ie,Tec hnisch eUniv ersität Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V. München (FIW) 02 ma i2003,Wärmeleitfähigkeitnac hDIN52612.
ECOBILANS JOLLIETOlivier,SAADEMyriam,CRETTAZPierre(2005),Analyse du c ycle de vie : comp rendre et réaliser un éco lbilan ,Presses polytechniques et universitaires romande s, Lausanne, 242 pages. HABITATSAIN ATBA, FUCHS Stép hane et co llab orate urs, STEB (service de toxico logie de l’environement bâ ti), DALANG Felix, (janvier 2008), Vivre dans un logement sain, conférence débat, écoquartiers-Genève,c.f.www.atba.ch.
Institutallemanddestechniquesdeconstruction,établissement de droitpub lic(le10fév rier2006),Agrément technique général : Isolant the rmique en b otte s de p aille , v.fwww.compaillons.fr., Berlin,Allemagne,5pages. étude de faisabilité_construction
bottes de paille_ville de Lausanne_2009
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Annexes.
Annexe 1 :
Annexe 2 :
Hypothèses de l’écobilan (ACV) c ompa ratif de 1 m 2 de façade, (chap itre 6) : - durée de vie de la faç ad e est de 60 ans, - la durée de vie des éléments massifs (parpaings et bois) est fixé à 60 ans (durée de la fa ça de), - la d urée d e vie d es isolants co nventionne ls est fixée à 30 ans, sauf pour la variante ossature bois + laine de verre où elle a été fixée à 60 ans, - la durée d e vie de la pa ille est fixée à 60 ans, - la paille est issue d’une culture dite de production intégrée, - la paille ne contient pas de substances autres que naturelles (pas de substances anti-feu, anti-acariens, etc.), - le transport des matériaux de construction se fait en fourgon 3.5 t ou e n ca mion 20-28t, - les distances de transport entre les sites de production des mat ériaux de construction e t le c hantier sont identiques aux valeurs moyenne s de 2008, - l’élimination des matériaux de construction se fait par les voies lég ales et les pratique s habituelles en vigueur en 2009.
Qu’en est-il de la paille issue de l’agriculture biologique? Acejouraucuneétudeapprofondien’aencoreétémenée sur les différences de qualité entre la botte de pailleissue de l’ag riculture conventionnelle et celle issue de cultures biologiques. Selon l’artisan constructeur paille français Tom Rijv en lap aillebiologique a unem eilleure résistanc e à l’humiditégrâceàlapelliculedecirenaturellerecouvrantla paille.Danslecasdelapaillenon-biologiquecettecouche disparaît sous l’action des fongicides. Par contre les bottes depaillesbiologiquenesontpasaussihomogène(d’autres plant essontm êléesàlap aille)que lesautres.
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Selon l’étude anglaise de WIHAN Jakub (Juillet 2007) la fertilisation du sol et l’utili sation de fongicides augmente jusqu’ à 150%la vite sse d e b iod ég rad a tio nd ’ un b rind e p a ille :cesontlestigesquicontiennentletauxleplusélevéde nutriment.Enterrefertiliséechimiquement,cetauxélevéaide àlaproliférationdebactériesetchampignonsalorsqueles fongicidesréduisentlesprotectionsnaturellesdelapaille.Cette mêmeétuderecommandedenepasdépasser2kg/ha/an defong icides.Lap aillebiologiqued ontlestigesco ntiennent moinsdenutrimentsestplusrésistanteàlabiodégradation.
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