ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES architecture bioclimatique et matériaux 2/3 emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 1 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES architecture bioclimatique et matériaux avant propos Au fil des parcours dans l’Indre ou ailleurs, nous nous amusons à photographier des constructions banales, réalisées sans architecte mais qui nourrissent l’imaginaire et peuvent aider à comprendre notre processus de conception De manière consciente ou inconsciente l’architecture mélange les matériaux notamment au niveau de la peau des bâtiments. Les juxtapositions sont fréquentes sur les façades. Un hangar, en bois, en vergne (variété d'aulne) qui est une essence locale parfaitement adaptée à l'usage est recouvert d’une patine gris argent uniformise le parement extérieur. Par ailleurs la pose à clair voie (volontaire ou non) permet une ventilation naturelle et des échanges entre chaillac l'intérieur et l'extérieur. Cet exemple nous questionne aussi sur le choix des matériaux et notamment l'emploi de matériaux proches et durables. Ce bardage en bois indigène remplace avantageusement un pin cryptogilé ! Les bâtiments industriels ou issu du monde du travail sont intéressants notamment en raison des volumes imaginés mais aussi en terme de rationalité des matériaux. Le bon matériau au bon endroit. L'économie de moyens, juste ce qu'il faut, sans plus, est une direction à tenir. Au dela des contacts entre les matériaux cette image nous renseigne aussi sur le fonctionnement du bâti avec l'activité humaine. En clair je pense que l'habitant doit comprendre et participer à la vie du bâtiment en intervenant sur la ventilation par exemple lorsque celle ci est naturelle par exemple. levroux emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 2 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES architecture bioclimatique et matériaux introduction Bien qu'existant depuis toujours, le concept d'architecture bioclimatique s'est développé dans les années 70. Trois évênements sont à la base de ce concept : un nouveau courant architectural qui vise à rapprocher l'architecture traditionnelle et un certain élan de modernité. Le début d'une prise de conscience de l'environnement à une échelle globale. Les chocs pétroliers et une prise de conscience de l'énergie. L'objectif était de concevoir des bâtiments adaptés au lieu, construits avec des matériaux naturels et locaux, capables d'apporter un confort de vie tout en réduisant le cout de construction et l'impact environnemental des constructions. Autrefois empiriques, ces problématiques sont aujourd'hui étayées par l'informatique. Le bâti est considéré comme un organisme vivant, situé dans un lieu et réagissant avec lui. C'est pourquoi chaque projet d'habitat est en fait l'adéquation, un équilibre, à chaque fois différent entre un projet d'habiter, l'environnement dans lequel il s'inscrit et l'habitat qui en résulte. Les premières approches bioclimatiques étaient essentiellement fondées autour de la thermique du bâtiment. Puis dans les années 80, tout d'abord en allemagne, d'autres thèmes se sont greffés comme la toxicité des matériaux ou l'impact environnemental global du bâti au fil des années. Dès lors la notion de bâtiments sains, de bâtiments soutenables, j'aime bien cette notion, apparaissent ainsi que les batiments HQE. Il faut savoir HQE est une marque déposée par des industriels. Une démarche bioclimatique s'articule autour des éléments suivants : le lieu la forme architecturale les matériaux et l'homme au milieu de tout cela emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 3 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES architecture bioclimatique et matériaux introduction Quoi qu'il en soit, les bâtiments devraient aujourd'hui : avoir un rapport au lieu avoir des performances thermiques durables avoir un air intérieur de qualité avoir une faible empreinte (construction/utilisation/déconstruction) Pour répondre à ces enjeux les différents pays ont mis en place des référentiels ou des réglémentations spécifiques. Parmi elles on rencontre : minergie passiv haus ecopass du vorarlberg (c'est à mon avis le plus intéressant car il est issu et adapté au territoire, et est à entrées multiples.) Aujourd'hui en france tous les bâtiments neufs sont soumis à la RT 2012 depuis janvier 2013. Cette réglementation est intéressante mais elle vise uniquement la construction neuve et a un objectif essentiellement thermique. Ecopass du Vorarlberg : Grille d’évaluation en 5 thèmes et 52 cibles Sources : www.energieinstitut.at et www.vorarlberg.at (version 2006) Traduction de dominique gauzin-müller Thème 1- Implantation et fonctionnalité du plan 1a. Confort et fonctionnalité 1- Etudes faites par un architecte 2- Etudes faites par un bureau d’études spécialisé 3- Eviter les risques de surchauffe d’été 4- Eviter les ponts thermiques 5- Etanchéité à l’air de l’enveloppe du bâtiment Nombre maxi de points 4 2 2 2 2 Points attribués Nombre maxi de points 2 2 6 2 Points attribués Nombre maxi de points Points attribués 1b. Relation du bâtiment avec son environnement 6- Densification de la zone urbaine 7- Qualité des infrastructures environnantes (écoles, crèches…) 8- Stationnement pour les vélos : couvert, fermé à clé, facile d’accès 9- Participation à un modèle d’auto-partage Thème 2 – Besoins en énergie 10- Le nombre de points dépend de l’amélioration des performances par rapport à l’exigence minimale de 60 kWh/m!.an (niveau de base, Öko 1 et Öko 2). Dans la construction neuve : - une amélioration de 10% apporte 7 points - une amélioration de 50% apporte 51 points - une amélioration de 80% apporte 100 points 0 à 100 Thème 3 – Installations techniques 3a. Sources d’énergie (une seule réponse possible, maxi 25 points) 11- Chaudière à gaz ou au fuel sans système à condensation, chaudière à charbon, chauffage électrique par résistance. 12- Réduction des émissions toxiques locales 13- Chauffage central par pompe à chaleur monovalente 14- Chauffage central à la biomasse ou raccordement à un réseau de chaleur biomasse, récupération de chaleur. 3b. Distribution de chauffage et production d’eau chaude sanitaire 15- Système de chauffage basse température 16- Optimisation de l’isolation thermique des ballons d’eau chaude (15 cm d’isolant) 17- Optimisation du réseau de distribution 18- Production d’eau chaude par chauffage central en hiver 19- Production d’eau chaude solaire (couverture annuelle minimale de 50% ou couverture minimale de 85% de juin à août) 20- Chauffage solaire (apport de chaleur mini : 15%) 21- Ventilation double flux optimisée avec récupération de chaleur 3c. Eau et électricité 22- Surface imperméabilisée: maximum 5m! par logement 23- Drainage des eaux de pluie – Infiltration de surface 24- Utilisation de l’eau de pluie ou toiture végétalisée 25- Appareils ménagers de classe A (au moins 2 appareils) 26- Eclairage économe en énergie pour les espaces extérieurs et les circulations Nombre maxi de points Points attribués Interdit 3 15 22 Nombre maxi de points 5 Points attribués 4 4 2 16 4 15 Nombre maxi de points 1 2 2 1 Points attribués 2 !"#$%&'(%($)*(*+*",-&.&/0%&'" ecopass du vorarlberg emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES 4 architecture bioclimatique et matériaux fonctionnement de l’architecture bioclimatique L'architecture bioclimatique cherche à trouver des équilibres entre la conception et la construction de l'enveloppe habitée les modes et les rythmes de vie des habitants. Pour ce qui nous intéresse, il s'agit essentiellement de bénéficier des apports solaires l'hiver et de se protéger des surchauffes l'été. La problématique hivernale est assez facile à résoudre avec des appoints adaptés en revanche les bâtiments étant aujourd'hui de plus en plus performants et étanches la problématique d'été devient plus délicate. La relation au contexte, au vivant est aujourd'hui particulièrement réduite dans les constructions existantes. Une fois passé le seuil de la porte, la coupure est effective. Dans notre cas il s'agit de casser cette coupure pour retrouver une continuité entre le rythme des saisons et le rythme de vie au sein du bâtiment. Il ne s'agit pas de vivre avec des mouffles l'hiver mais peut être d'accepter de porter un pull plutot que de se promener en maillot de bain quand il fait -10° dehors. Cela nous amène à nous questionner sur la taille de la maison et savoir si cette dernière ne peut pas évoluer au fil du temps, des saisons, en proposant un habitat compact et clos pour l'hiver et plus dilaté et ouvert pour les périodes plus chaudes. Dès lors l’habitant n'est plus passif, il réagit, mais également, fait fonctionner la maison selon les saisons et le moment de la journée. Mais cela n'est possible que s'il connait le fonctionnement de cette dernière. Cela veut dire qu'il faut : ouvrir ou fermer les protections nocturnes en hiver pour capter l'énergie solaire la journée et limiter les déperditions la nuit ouvrir ou fermer les portes et cloisons entre la serre et les zones de vie ouvrir ou fermer les fenêtres pour profiter généreusement de l'air extérieur lorsqu'il permet de moduler les températures intérieures créer des mouvements d'air durant les nuits d'été pour rafraichir et se protéger du soleil et des surchauffes durant la journée. emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 5 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES architecture bioclimatique et matériaux les espaces Comme nous l'avons évoqué, l'objectif est de : limiter les besoins de chauffage l'hiver en maximisant les apports solaires. Pour cela il faut capter le plus possible de calories solaires mais également avoir la possibilité de les conserver, de les stocker puis de les diffuser dans l'ensemble du bâtiment. Il faut également que les déperditions soient les plus faibles possibles. réduire les surchauffes l'été Alors que le soleil est un atout l'hiver, il convient de se protéger de ce dernier l'été. Pour cela des protections solaires sont mises en place pour se protéger du rayonnement. La chaleur intérieure doit être capable de se dissiper facilement. être autonome en mi saison lʼhiver lʼété protéger capter conserver distribuer refroidir dissiper stocker L'enveloppe, la paroi n'est plus une limite entre l'intérieur et l'extérieur, c'est surtout une interface qui doit réagir aux éléments extérieurs pour les transformer en atout pour le confort intérieur sans avoir recours à des moyens mécaniques spécifiques. L'efficacité de cette interface dépend de plusieurs paramètres : l'implantation du bâtiment On ne le répétera jamais assez, le choix du site est très important. Il convient de choisir un lieu pour bénéficier au maximum des protections naturelles du vent froid et du soleil de emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 6 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES architecture bioclimatique et matériaux les espaces l'été par le relief existant ou par la végétation existante et de l'ensoleillement maximum l'hiver en jouant avec une végétation caduque et en évitant les masques solaires des autres bâtiments. Cela nécessite une reflexion globale de l'aménagement comme nous l'avons évoqué dans la première partie. l'orientation du bâtiment Les parois d'un bâtiment n'ont pas toutes les mêmes problématiques face aux éléments naturels. Ainsi les parois situées au sud ont plus un rôle de capteur et les parois situées au nord sont essentiellement déperditives ou rafraichissantes l'été. Les parois est et ouest alternent entre ces deux positions. Il est donc préférable de développer les surfaces vitrées au sud car elles seront efficaces l'hiver et pourront facilement être protégées l'été. En revanche elles seront limitées à l'est et surtout à l'ouest car leur protection est plus délicate. De cela découle des formes plutôt alongées selon un axe est/ouest. Il convient toutefois de ne pas réduire la conception à cette seule contrainte, il faut toujours garder à l'esprit l'approche transversale du projet. Ainsi si le paysage présente un intérêt particulièrement fort au nord, il ne faut pas s'interdire de créer des percements sous prétexte d'être sur une orientation défavorable. la forme architecturale Il est évident que pour un volume habité donné, l'enveloppe présentant la plus faible surface de parois sur l'extérieur sera, thermiquement la plus efficace. Ce rapport de forme doit être compatible avec une bonne surface disponible au sud. Cette notion de compacité présente d'autres avantages comme l'économie de matériaux par exemple. Par ailleurs selon les cas le centre du projet correspond au centre de vie et les autres lieux rayonnent ce qui permet optimiser l'appoint en c h a u ff a g e s i c e d e r n i e r e s t nécessaire. Cette démarche de projet s'est particulièrement zwichenwasser batchuns emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 7 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES architecture bioclimatique et matériaux les espaces développé en Autriche dans le Vorarlberg la rigueur du dessin architectural accompagnée d'une qualité de construction a permis le développement de projets de très grande qualité. l'organisation des espaces Il convient de réfléchir à la répartition des espaces les uns par rapport aux autres mais également en fonction de leur besoins thermiques spécifiques. Sachant que l'occupation des espaces d'une maison peut varier en fonction des saisons ou du moment de la journée. On distingue deux catégories d'espaces : les espaces de vie et les espaces tampons qui comme leur nom l'indique servent de transition entre les espaces chauffés et des espaces non chauffés ou extérieurs. Ainsi ces derniers s'il s'agit de buanderie, de cellier (...) seront de préférence disposés au nord ou vers des locaux annexes comme des garages. Ces locaux réagissent comme un mur épais et isolent physiquement et thermiquement le bâtiment. Judicieusement placés ils peuvent réduire de 20 à 30% les déperditions. A l'inverse une serre sera plutot mise en place sur la façade sud pour optimiser les apports solaires et limiter les déperditions l'hiver. Les chambres quant à elles sont plutôt à l'est car leur besoin en chauffage est limité. Par ailleurs la lumière du matin réchauffe la chambre et participe à la dynamique du levé. De plus, en été elles resteront fraiches le soir. Il est également possible de les disposer au nord. Bien évidemment la pièce à vivre se trouve au centre de cette organisation. Elle doit bénéficier de soleil et de lumière naturelle. garage ch entrée cellier séjour sdb cuisine ch ch serre répartition thermique des espaces emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 8 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES architecture bioclimatique et matériaux les parois Comme nous l'avons déjà évoqué, la paroi est une interface. C'est pourquoi il convient de : choisir des systèmes constructifs adaptés aux besoins des différentes saisons selon un rythme particulier. réduire les déperditions dûes aux ponts thermiques et aux faiblesses de l'étanchéité à l'air choisir des peaux intérieures efficaces et sans émissions de produits toxiques. La performance La performance thermique d'un mur dépend notamment de sa résistance thermique appelée R. Cette donnée est un rapport entre l'épaisseur de ce matériau et le lambda du matériau qui correspond à la conductivité thermique du matériau (R=epaisseur/lambda du matériau). Aujourd'hui on parle le plus souvent de U qui correspond au coefficient de transmission surfacique d'une paroi. U=1/R et bien évidemment plus le U est petit plus la paroi est performante. )%*(+,-& ! " # $%& $ $ ' "( emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 9 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES architecture bioclimatique et matériaux les parois Ce calcul nous permet de définir la performance d'une paroi mais n'est pas représentatif de la définition globale d'un bâtiment car il ne tient pas compte des liaisons entre les parois, des ponts thermiques, de l'étancheité à l'air de la paroi, des faiblesses de la paroi entre les jonctions d'éléments (mur et fenêtre par exemple), et de l'action de l'habitant mais cela est un autre problème. Les ponts thermiques se produisent lorsque l'isolation thermique n'existe plus. Le cas le plus fréquent se situe au niveau de la jonction entre un plancher et un mur extérieur lorsque les murs sont en maçonnerie et l'isolation intérieure. C'est pourquoi pour les constructions à étage il convient de réfléchir à une isolation par l'extérieure qui supprime cette faiblesse. Certains systèmes constructifs permettent d'optimiser ces ponts thermiques, il s'agit de la construction bois par exemple. Enfin il convient de rappeler que les ponts thermiques ne sont pas uniquement responsables d'une fuite d'énergie qui peut être compensée par des apports plus importants (et une consommation accrue) mais ils sont aussi à l'origine de moisissures qui apparaissent et dégradent la qualité de l'air intérieur. maison r+p emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 10 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES architecture bioclimatique et matériaux les parois La performance peut également être dégradée par un défaut d'étanchéité à l'air. De manière simple l'air intérieur ne doit pas s'échapper vers l'extérieur. En effet l'air intérieur est chargé en humidité, en traversant la paroi vers l'extérieur, il se refroidit et il arrive un moment où en fonction de la température il se met à condenser (on appelle ce point le point de rosée). La production d'eau peu être très importante et cela devient une source de dégradation de l'isolant mais aussi de la structure. L'étancheité à l'air est réalisée grace à des pare vapeur ou mieux des freine vapeur (avec un isolant et un pare pluie adapté). Utilisés depuis très longtemps en ossature bois ils tendent à se généraliser dans l'ensemble des constructions neuves. Leur mise en oeuvre doit être parfaite surtout au niveau des points singuliers que sont les ouvertures et les pénétrations (fluides). Dans tous les cas il convient de les réduire au maximum. Il est évident que l'emploi de ces matériaux s'accompagne d'une ventilation adaptée des bâtiments. L'inertie L'inertie est un point fondamental de l'architecture bioclimatique. L'inertie d'un bâtiment ou d'une paroi correspond à sa capacité de stocker (de la chaleur ou du froid) puis de restituer avec un déphasage tout en diminuant les pics (ou les valeurs extrèmes de température). $!%&' !" ! # " Dès lors un bâtiment à forte inertie est confortable car il permet de lisser les fluctuations de température intérieure en évitant les surchauffes et les chutes de températures trop rapides. En hiver le rayonnement charge les parois à forte inertie durant la journée puis emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES 11 architecture bioclimatique et matériaux se poser en rupture avec les habitudes de grands terrains, mais en cohérence avec le contexte communal, son histoire et son territoire grace au déphasage restitue le soir la chaleur emmagasinée. A l'inverse, l'été, ces mêmes parois se rafraichissent durant la nuit grâce à une surventilation nocturne par exemple, puis restituent du « froid » durant la journée, à condition bien évidemment de protéger les parois extérieures du rayonnement solaire direct. L'habitat est parfaitement adapté avec ce système à forte inertie. Pour que les parois à forte inertie jouent correctement leur rôle, il convient de les positionner correctement par rapport à la source mais aussi par rapport aux espaces de vie. Pour cela on tente de disposer sur l'extérieur des parois à faible inertie et à l'intérieur des parois à forte inertie. Dès lors se pose la question de la mixité des matériaux et de l'usage du bon matériau au bon endroit. sarah wigglesworth emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES 12 architecture bioclimatique et matériaux les matériaux / les murs L’énergie grise est la quantité d'énergie nécessaire au cycle de vie d'un matériau ou d'un produit : la production, l'extraction, la transformation, la fabrication, le transport, la mise en œuvre, l'utilisation, l'entretien et à la fin le recyclage. Chacune de ces étapes nécessite de l'énergie. Cela veut dire qu'un matériau efficace n'est pas forcément un matériau soutenable. murs en maçonnerie à isolation répartie Il s'agit de murs composés d'éléments, de blocs permettant de s'affranchir d'isolation (ou de la réduire au maximum). Ils sont à base de terre cuite, de béton cellulaire … La nouvelle réglementation source internet thermique en vigueur depuis janvier 2013, rend nécessaire dans la majorité des cas l'utilisation d'isolant en complément. Ce mode constructif singulier permet(tait) : U n c o mp ro m i s so u ve n t satifaisant entre isolation et inertie, avec un confort accru en saison chaude Une bonne gestion de l'humidité permettant de régler entre autre les problèmes dus à la condensation à l'intérieur des murs Une durabilité importante accompagnée d'une très bonne tenue des performances dans le temps Un bilan environnemental variable selon les matériaux utilisés. Le principal inconvénient rencontré par ces matériaux concernent le langage architectural utilisé. En effet tant que les ouvertures restes modestes et permettent l'emploi de bloc préfabriqués tout va bien. Par contre dès qu'il faut mettre en oeuvre de grandes ouvertures et maison de quartier du fontchoir emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES 13 architecture bioclimatique et matériaux les matériaux / les murs des linteaux spécifiques par exemples, la proportion de béton annule l'atout du matériau de base. Murs en maçonnerie avec une isolation extérieure Les murs avec une isolation intérieure ne seront pas décrits car il ne participent pas à une démarche bioclimatique. En revanche l'isolation extérieure est très intéressante car elle peut être réalisée sur des bâtiments neufs mais également sur des réhabilitations sous réserves que les bâtiments existants soient construits en parpaings ou en briques. En fait l'isolation extérieure rapportée permet de maison de santé saint maur réaliser un bon niveau d'isolation avec la suppression de la majorité des ponts thermiques mise en place d'un volant thermique ou d'une inertie au sein du bâtiment favorisant le confort thermique d'été et d'hiver bonne gestion hygrothermique de la paroi possibilité de « rajeunir » le bâti dans le cadre d'une réhabilitation maison de santé saint maur emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES 14 architecture bioclimatique et matériaux les matériaux / les murs Le sujet est hors de notre propos mais l'amélioration thermique des constructions de moins de cinquante ans est un véritable enjeu. Mur à ossature bois C'est un des systèmes constructifs que je préfère. Le bois est non seulement un matériau de construction mais aussi un élément capable de stocker le CO2. En cela, il s'agit d'un matériau multiple très intéressant. Le bois a toujours été utilisé en structure et dans le cadre de l'ossature bois il faut distinguer : l'ossature le remplissage (l'isolant) la peau extérieure Très performant l'hiver, le confort d'une construction en ossature bois peut être médiocre l'été notamment en raison de sa faible inertie. L’ossature L'ossature bois est le plus souvent composée de montants en sapin ou douglas de sections normalisées espacés tous les 40/60 cm. Ces montants sont reliés par des lisses basses et hautes qui forment chainage. Un panneau, souvent posé à l'extérieur participe au contreventement il s'agit d'OSB ou de panneaux de type fermacell. maison de santé saint maur emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES 15 architecture bioclimatique et matériaux les matériaux / les murs Ces panneaux sont ensuite remplis d'un isolant dont la nature peut être variable, on retrouve ainsi : la laine de verre tout le monde connait ... source internet la ouate de cellulose, issue du recyclage des journaux. Cet isolant bénéficie d'une énergie grise favorable. En revanche certain produits ajoutés pour garantir la pérénité du produit peuvent être sujet à caution (sels de bore). La cellulose de papier est fabriquée à partir de pâte à papier vierge et de papier journal : chutes de fabrication de papiers, journaux invendus... Elle possède un bon coefficient d'isolation, presque identique à celui des laines minérales. Elle est perméable à la vapeur d'eau. Capillaire, elle est capable de répartir l'eau de condensation sur une grande superficie et favorise ainsi le séchage des parois. Elle existe en flocons, soufflée sous pression dans des caissons fermés de l'ossature, et en panneaux. Il exite 2 fabricants en région centre : Cellubio (28) et Celliob (41) la fibre de bois Les panneaux en fibre de bois sont fabriqués à partir de déchets de scieries (écorces et branches de résineux non traités chimiquement). Les fibres obtenues sont agglomérées. Les panneaux sont particulièrement adaptés aux constructions en bois, ils sont plûtot étanches à l'air et perméables à la vapeur d'eau. On les retrouve dans l'isolation des murs en bois ou en complément comme le liège en isolation extérieure. Certains panneaux sont source internet emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 16 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES architecture bioclimatique et matériaux les matériaux / les murs recouverts d'un produit permettant de nous affranchir d'un pare pluie. le liège Le liège provient de l'écorce d'un arbre le chêne liège. Il s'agit d'un bon isolant thermique et acoustique. Il peut être utilisé comme isolation extérieure rapportée sur une construction à ossature bois. la paille La construction en paille a pratiquement 100 ans ! Aujourd'hui de nouvelles avancées sont visibles comme son intégration à la préfabrication. La construction à l'aérodrome du Fay près d'issoudun en est la parfaite illustration. La plus ancienne construction en paille se situe à Montargis et date de 1921. En 1910 plus de 32 constructions en paille étaient rescensées en région centre et près de 700 en France. studio 1984 L'utilisation de bottes de pailles se fait sous plusieurs techniques. En remplacement de l'isolation dans le cadre d'une construction à ossature bois « standard », en remplissage dans le cadre d'une structure poteau poutre, technique du GREB (double ossature bois et remplissage), technique NEBRASKA (bottes de paille porteuses) ds architectes technique du GREB emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES 17 architecture bioclimatique et matériaux les matériaux / les murs La peau extérieure Afin de protéger le complexe structure isolant des agressions extérieures un épiderme extérieur est mis en place. Il peut être en bois, en plastique (matériaux composites), en métal, sous la forme d'un bardage rapporté avec une lame d'air ou au contraire se présenter sous la forme d'un enduit. Le bardage rapporté peut également être utilisé dans le cadre d'une isolation par l'extérieur. emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 18 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES architecture bioclimatique et matériaux les matériaux / les murs bois Il existe différentes essences de bois naturellement durable sans aucun traitement ni procédé industriel comme le thermo chauffage : le chataignier, le douglas, le mélèze ou le red cedar. Ce dernier a cependant un bilan carbone très mauvais. Ils peuvent être utilisés en bardage sous forme de lames ou de bardeaux. Au fil du temps ce bois prennent un aspect gris naturel qui ne remet pas en cause leur durabilité maison p+c bloc technique emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 19 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES architecture bioclimatique et matériaux les matériaux / les murs panneaux composites Ces panneaux sont composés de pulpe de bois et de résine. Ils possèdent une résistance accrue par rapport aux éléments extérieurs. Ils permettent également de proposer de la couleur et des textures très intéressantes. a+e maison jp emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES 20 architecture bioclimatique et matériaux les matériaux / les murs le métal Le bac acier renvoie souvent une image négative basée sur les bâtiments industriels. Cependant les volumétrie et le traitement des détails permet de s'affranchir des ces préjugés. Il faut cependant faire attention aux couleurs foncées qui accentue la concentration de chaleur. Le coté économique du produit est intéressant, car il permet de porter plus d'attention sur le choix des matériaux d'isolation par exemple. maison r+p emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 21 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES architecture bioclimatique et matériaux les matériaux / les toits De manière générale on distingue le toit terrasse, le comble perdu et le comble aménagé. Le toit terrasse tubingen C'est un principe de toit très intéressant outre sa filiation avec le mouvement de l'architecture moderne ce t y p e d e t o i t o ff r e d e s perspectives intéressantes en terme de performances thermiques. Il participe favorablement au coefficient de forme en réduisant les surfaces en contact vers l'extérieur. Sa forte inertie est un atout pour le déphasage et l'accumulation d'energie. Cela est bien évidemment possible que si la paroi n'est pas dissimulée derrière un faux plafond. A cela peut être ajouté le traitement des eaux pluviales grace à une toiture végétalisée. Les matériaux utilisés sont le plus souvent très durables. Le comble perdu : Le principal avantage du comble perdu est qu'il permet de définir un espace tampon. Le confort d'été est intéressant car l'isolant n'est pas surchauffé comme dans le cas d'une isolation en rampant. Il est possible de liaisonner facilement l'isolation des murs et celle du plafond. La mise en oeuvre de l'isolant est facilité et sa dégradation éventuelle peut être controlée. Le comble aménagé Les combles aménagés sont souvent source d'inconfort dans un bâtiment. En effet il convient de choisir des isolants avec une bonne inertie pour éviter les surchauffes l'été. Compte tenu des différents raccords de parois l'étanchéité à l'air doit être particulièrement soignée pour ne pas dégrader l'isolant. Une ventilation naturelle adaptée permet également de réduire l'inconfort estival. emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES 22 architecture bioclimatique et matériaux les matériaux / les sols et les murs intérieurs Le plancher est une paroi intéressante à utiliser pour stocker les calories, les distribuer en saison froide et constituer un apport de fraicheur pour l'été. Pour bénéficier de ces atouts il faut une paroi avec une forte inertie mais la présence d'isolants rends le résultat souvent médiocre. Ainsi même s'il est en contact direct avec le sol un dallage sur terre plein est complété par un isolant sur toute sa surface et une chape. Dès lors seule la chape joue un rôle dans l'inertie et cette dernière est souvent faible. Il en est de même pour les constructions sur pilotis ou vide sanitaires. Les nouvelles règlementations thermiques imposent une isolation très importante des sols et cela n'est pas souvent compatible avec l'inertie. Les murs intérieurs doivent jouer un rôle fondamental. Il convient de renverser le mode constructif actuel composé de murs extérieurs massifs et de cloisons légères pour avoir des parois extérieures légères et des murs intérieurs massifs capables de stocker. Il convient de les positionner près des sources de chaleur (soleil ou chauffage) ou de fraicheur (courants d'air d'une surventilation nocturne). Les parois peuvent être en béton, en briques pleines, en terre crue … Leur épiderme doit rester brut pour être efficace. Il s'agit clairement d'une autre façon de concevoir l'habitat. tubingen emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013 ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES 23 architecture bioclimatique et matériaux conclusion En fait tout projet devrait relever d'une approche spécifique, d'un juste dosage entre rationalité et intuition. L'architecture n'est pas une science, elle est toujours ce grand travail de synthèse qui rassemble des milliers de fonctions humaines indispensables. Alvar Aalto emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013