Matériaux : Les enjeux environnementaux liés a la construction
Si l’emploi des matières premières d’origine locale pour bâtir a de tout temps été la règle, jusqu’au milieu du vingtième siècle, hormis pour certains édifices de prestige (temples, palais) qui faisaient parfois importer de fort loin des matériaux spécifiques, l’industrialisation a permis une offre abondante de matériaux transformés, acheminés souvent sur de très grandes distances .
Ces matériaux viennent souvent remplacer les savoir-faire locaux, et la mode envers ce qui est d’origine occidentale favorise rapidement une parfaite uniformité d’un bout à l’autre du monde ; les mêmes vitrines et supermarchés, en Île de France, à Marrakech ou à Pékin ; les mêmes ensembles type HLM de béton gris, du Caire à Helsinki, d’Agadir à Perpignan.
Le béton est omniprésent, plus ou moins bien bâti suivant le budget -et le goût- du promoteur.
Il faut noter que, depuis une quinzaine d’ années, dans le monde, les classes moyennes , demandeuses de maisons individuelles, relancent fortement la construction de zones pavillonnaires.
Les matériaux Industriels Conventionnels les plus couramment employés actuellement dans la construction sont :
1) Le béton ferraillé (armé) et les parpaings (blocs de ciment moulés). Utilisé pour grand nombre d’édifices publics, ouvrages d’art et d’infrastructures diverses, le ciment est depuis plus d’un demi siècle le matériau le plus courant dans la construction de logements, notamment l’habitat collectif, mais aussi pour le pavillonaire.
2) La brique creuse en terre cuite. Plus légère et plus isolante que le béton, elle est beaucoup utilisée pour la construction pavillonnaire et le petit collectif. Souvent associée aux structures de béton armé, elle sert de remplissage entre piliers.
3) Les structures métalliques et la tôle, notamment pour les locaux commerciaux, techniques , ateliers…
4) Les isolants tels la laine de verre & la laine de roche.
5) Les plaques de plâtre cartonné, pour tout type de cloisons creuses
6) L'aluminium et l’acier pour les huisseries.
7) Le verre.
Les matériaux précités ont un impact environnemental énorme en raison du volume produit et mis en oeuvre chaque année à l’échelle mondiale.
A ce stade il est important d’aborder la notion d’Energie Grise, qui est la somme de l’énergie, en kilowatts ou équivalent pétrole, nécessaire à toute production (de l’extraction à l’acheminement final en passant par toutes les transformations) . Tous les matériaux ne possèdent pas la même « dose » de cette énergie fantôme.
Ainsi , pour donner un ordre d’idée, une poutre en acier possède une Energie Grise environs 600 fois celle d’une poutre en bois rendant un service équivalent. Un mur en briques de terre crue ou en planches de bois est environs 200 à 300 fois moins « énergétivore » que le même mur en béton.
Ces matériaux, outre leur extraction à très grande échelle, nécessitent cuisson ou fusion, à des températures voisines de 1000° Celsius. Ils sont transformés dans des unités gigantesques, sources de pollutions lourdes, pour être ensuite acheminés souvent sur de longues distances, par camion, fer ou voie fluviale/marine.
Les matériaux naturels les plus connus, et ceux peu transformés industriellement, sont :
1) Le bois, essentiellement en charpente et bardage
, dans l’habitat individuel et le petit collectif. Les pays Scandinaves, l’ Amérique du nord, ont une longue tradition des techniques ossature bois. La gestion des forêts, lorsqu’elle est bien menée, en fait une ressource renouvelable et permet de piéger d’importantes quantités de Co2.
2) La terre, sous forme de briques crues (adobe)
ou de pisé (mur de terre compactée entre deux banches)
présente dans près de 40% des constructions de la planète, notamment en Chine, Inde,Afrique et Mexique ; mais en fait matériau universel car employé autrefois aussi bien en France, Europe et reste du monde, tant pour l’habitat rural, et maisons de ville, que dans de plus grandes réalisations , tels manoirs, fortifications, temples.. Cela depuis les origines de l’urbanisme.
La terre connaît un regain d’intérêt auprès des architectes et des constructeurs écologiques, car c’est le matériau qui allie les avantages en termes d’inertie thermique, confort, disponibilité locale, avec un impact extrêmement faible sur l’environnement .3) La paille, en ballots maçonnées comme des briques de grande taille ; depuis plus d’un siècle, après l’apparition des botteleuses, les systèmes de construction en mur de paille n’ont cessé d’évoluer, et au cours des 20 dernières années ils sont devenus une alternative réaliste face aux matériaux industriels.
La paille possède des qualités isolantes de tout premier ordre, peut faire office de mur et d’isolant , elle est en outre un sous produit de la culture du blé, du seigle ou du riz, son coût énergétique se limite donc au bottelage et au transport. C’est également une bonne manière de stocker du Co2 qui autrement se libèrerait lors de la décomposition de la paille sur le sol agricole.
Il existe deux techniques de mise en œuvre,
- l’une est le mur de paille porteur, en ballots directement assemblés entre eux, sans ossature ni structure accolée. C’est alors la toiture qui assure la stabilité du « caisson » et le maintien ferme des murs sous le poids de la charpente et de la couverture. Cette technique convient plutôt aux édifices sans étages.
- l’autre est l’association d’une structure ( bois ou bambou) avec les ballots qui sont alors enserrés dans la structure, permettant la construction aisée de plusieurs étages. Les bottes de paille font office de contreventement additionnel.
En général on enduit la paille avec de la terre, ensuite plâtrée ou chaulée, ou bien on la recouvre d’un bardage bois léger, à la fois finition esthétique et protection face aux pluies et à l’ l’érosion.
4) Le chanvre, le lin, la laine de mouton, sont des isolants qui peuvent remplacer les laines de verre et de roche, lors de la rénovation de bâtiments anciens. D’un coût plus élevé que la paille, car traités en usine pour être présentés sous forme de rouleaux réguliers, ils sont surtout utilisés en europe.
L’avenir est certainement aux matières naturelles, mais la formation de techniciens compétents à tous les échelons, production, conception, mise en œuvre et entretien, devra se faire de manière plus étendue et plus complète afin de permettre l’essor rapide de ces alternatives qui contribueront à freiner les déséquilibres actuels.
Lorenzo-Raphaël Roblès (Architecte alternatif, éco-designer) le 16 mai 2008