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Matériaux

L’architecture bioclimatique compose avec tous les matériaux de construction disponibles, de la structure métallique et bardage tôle jusqu’à la maison en paille.

Le choix des techniques et matériaux est très souvent une question d’affinités que nous ne discutons pas ici. D’aucuns préfèreront la brique alvéolée ou le béton vibré alors que d’autres exigeront une ossature bois, par exemple. Tous ces éléments ont leur raison d’être et un domaine d’efficacité qui leur est propre. Notons cependant que la seule référence aux matériaux choisis ne constitue pas un gage d’excellente performance thermique.

Isolation en caissons : pare-vapeur et ouate de cellulose insufflée Le travail de l’architecte et de l’ingénieur peut assembler tous les éléments du puzzle et donner une âme économe à vos projets. Ils vous dessineront une maison à vivre, car si les performances thermiques sont chiffrables et prévisibles avec une bonne exactitude, la sérénité des lieux et le bonheur ne relèvent pas de mathématiques mais sont également essentiels au quotidien.

Quels matériaux pour votre maison ?

La montée en puissance des problèmes environnementaux et les difficultés d’accès aux kilowattheures nécessitent d’importantes évolutions des performances thermiques de nos habitations. Nous devons impérativement économiser l’énergie ! Le catalogue des matériaux isolants thermiques est très fourni, et les fabricants travaillent d’arrache pied pour proposer les meilleures prestations. L’un des plus performants est sans aucun doute la paille. En effet les bottes de paille enduites de chaux offrent d’extraordinaires qualités propres à la construction d’habitations, dans un style rustique très cossu. Le coefficient de résistance thermique d’un mur en paille de 0,5 mètre d’épaisseur atteint R = 6 (voir tableau ci-dessous). Comparé à d’autres célébrités du bâtiment, cette performance est exceptionnelle. Rien à voir avec la fameuse « maison des petits cochons », les bâtisses sont solides et résistent beaucoup mieux au feu que le béton et l’acier. Des tests réalisés en Allemagne ont montré qu’un mur de paille de 50 cm enduite de chaux résiste plus de 90 minutes à 1100°C. Hélas, en France la construction en ballots de paille n’est toujours pas agréée par le CSTB.
- *La résistance thermique d’un matériau (R, en m².°C/Watt) est évaluée en divisant son épaisseur (en mètre) par sa conductivité thermique.
- La conductivité thermique (λ lambda, en W/m.°C ) est la quantité de chaleur traversant 1 mètre d’épaisseur d’un matériau, par m² de section, pour une différence de température de 1°C entre ses deux faces (λ air sec immobile 0,024 ; Cuivre 380). Malgré l’apparence des chiffres, la brique monomur se révèle relativement performante. Elle est capable de stocker les calories solaires pour les restituer la nuit, par exemple.

D’autres matériaux affichent également des caractéristiques thermiques et mécaniques remarquables. Le bois massif bénéficie d’une belle notoriété, jamais démentie malgré une histoire largement plurimillénaire. Ses qualités de durabilité et de solidité font toujours référence. Avantage de l’emploi du bois dans la construction, et non des moindres, il permet de stocker le carbone de l’air dans des proportions importantes (environ 0,5t de carbone par tonne de bois). Par contre, il ne s’agit pas de scier la branche sur laquelle nous sommes assis ! Le carbone n’est stocké qu’à la condition d’être absorbé via la photosynthèse par des arbres vivants et en pleine forme. Les forêts planétaires doivent donc être gérées de manière responsable, dans ce domaine sensible nous sommes loin du compte, les exactions forestières dévastent d’immenses territoires en Colombie Britannique, dans le bassin du Congo, à Madagascar, etc.

Choisissez votre isolation thermique

Le coût du confort hiver / été est étroitement lié à la qualité de l’isolation de l’enveloppe de la maison. La mise en œuvre et le choix des matériaux doivent être réalisés avec le plus grand soin, le cas échéant les performances du bâti seront nettement affaiblies. Notons que l’épaisseur de l’isolant, bien plus que sa nature, assurera un résultat final décent. Toutefois, la courbe d’efficacité thermique s’écrase très normalement au-delà du seuil de rendement maximal. En d’autres termes, 50cm d’isolation thermique en climat tempéré ne sont pas nécessairement plus efficaces que 30cm.

Les isolants minces se démarquent également de la troupe, mais dans un sens négatif. Conçus à l’origine pour séjourner dans le vide spatial, ils sont incapables d’assurer une isolation thermique efficace dans la maison. On ne compte plus les bricoleurs attirés par leur simplicité de pose et déçus par le résultat thermique, au détriment du budget familial bien sûr.

L’isolation est destinée aux murs, combles, planchers, parois, etc. en contact avec des locaux non chauffés (ou l’extérieur), sans oublier les murs de refend. Elle protège les occupants des lieux des variations de températures environnantes.

Trois principes sont couramment exploités dans le bâtiment :

  • Isolation par l’intérieur

La simplicité de réalisation et les coûts attractifs donnent la part belle à l’isolation par l’intérieur. Au chapitre inconvénient notons que l’épaisseur ajoutée réduit l’espace habitable. La pose d’une laine isolante doit respecter quelques règles élémentaires. Par exemple, chacun sait que nous dégageons de la vapeur d’eau, idem pour nos activités : cuisine, douche, etc. Les pare vapeur recouvrant les laines minérales ou végétales (papier ou pellicule aluminée) ont pour rôle de protéger les fibres des assauts permanents de l’humidité ambiante. Ils doivent donc impérativement être posés côté volume chauffé et leurs joints méticuleusement collés avec un ruban adhésif spécifique. Lorsque deux ou trois couches d’isolant sont superposées, seule la première face exposée au volume chauffé est équipée d’un pare vapeur.

  • Isolation par l’extérieur

Cette solution permet de traiter efficacement les ponts thermiques et de protéger le gros œuvre des influences thermiques extérieures. Ce type d’isolation est notamment adapté à la rénovation de grands ensembles vétustes, auxquels elle offre un élixir de seconde jeunesse. Ainsi, elle permet de rénover les façades et d’améliorer quelques peu les performances thermiques, sans toutefois prétendre aux labels basse consommation.

Dans ce cas, deux solutions sont envisageables :
- Mise en place d’une ossature métallique ou bois, dont l’aplomb et la planéité sont assurés par des réglages chevilles / tiges filetées. L’isolation est alors fixée au mur entre les rails avec des bords parfaitement jointifs et le pare vapeur côté volume habité. Un plaquage de votre choix est ensuite fixé sur la structure.
- Deuxième formule, une contre cloison est édifiée en carreaux de plâtre, béton cellulaire ou brique plâtrière après l’installation de l’isolant dans les même conditions que précédemment : fixation au mur par des pattes spécifiques et bords parfaitement jointés par un ruban adhésif.

L’isolation par l’extérieur est également envisageable pour les toitures, notamment les terrasses. Dans le principe, cette technique limite le refroidissement ou la surchauffe des maçonneries lourdes exposées aux aléas de la météo. Cet avantage peut devenir un argument économe percutant pour les projets de constructions neuves. En effet, les murs au sud emmagasinent des calories solaires à la manière d’un réservoir dont l’étanchéité empêche les fuites. Cette énergie gratuite est ensuite aisément libérée à l’intérieur de l’enveloppe. Construire une maison économe est une affaire de choix sensés ! Cependant, la réalisation de l’étanchéité étant délicate, voire lourde, il est sans doute préférable de confier votre projet d’isolation par l’extérieur à un professionnel.

  • Isolation répartie

L’isolation est dite « répartie » lorsque le mur lui-même (ou la paroi) assure la fonction isolation thermique. Ce mode de construction implique le choix de techniques et de matériaux adaptés. Par exemple la paille, la bauge et la brique alvéolée, le béton cellulaire, la pierre ponce, les blocs d’argile expansé, les mélanges chaux chanvre banchés ou le pisé, etc. sont prédisposés ou conçus pour assurer une autosuffisance thermique. À la différence des isolants, certains de ces matériaux assurent une inertie thermique propre à réduire de façon significative les contrastes thermiques jour/nuit.