267_RIV 130402 architecture bioclimatique et matériaux

ECO LOTISSEMENT SAINT LEONARD, RIVARENNES
architecture bioclimatique et matériaux
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emmanuel alassoeur / ludovic biaunier, avril 2013
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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
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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
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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
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ecopass du vorarlberg
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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.
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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
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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
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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
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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.
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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
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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).
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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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
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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
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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
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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