Les matériaux durables qui révolutionnent le Bâtiment

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Avatar de l'auteur "Morgane Caillière" Morgane Caillière

le 28 juin 2024

[ mis à jour le 28 juin 2024 ]

SOMMAIRE

Chanvre, algues, déblais de chantier, béton de coquillage... soutenus par la RE 2020 et les labels Bâtiment Biosourcé et Bâtiment Bas Carbone, les matériaux durables font leur apparition sur les chantiers des programmes collectifs.

Légers, durables et issus de ressources renouvelables, découvrez comment ces pionniers du bâtiment vert façonnent les structures de demain, alliant technologie de pointe et respect de l'environnement pour un futur décarboné.

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Le chanvre

La France cultive plus de 30 000 hectares de chanvre, représentant plus de 50 % de la production européenne. En 1998, l'association Construire en Chanvre a été créée, et depuis 2006, des règles professionnelles ont été établies, reconnaissant le chanvre comme technique courante.

Le chanvre, cultivé principalement en Europe, est largement utilisé dans la construction pour ses multiples avantages écologiques et techniques. Employé sous forme de béton, le matériau composite biosourcé composé de chaux et de chènevotte (partie ligneuse de la tige du chanvre) est apprécié pour ses excellentes propriétés isolantes, sa régulation naturelle de l'humidité et sa capacité à piéger le CO2.

L'isolation en chanvre, souvent sous forme de panneaux ou de rouleaux offre une isolation thermique et acoustique efficace tout en étant perméable à la vapeur d'eau, ce qui prévient les problèmes d'humidité et de moisissures.

Aujourd'hui, 50 000 m³ de béton de chanvre sont utilisés chaque année, permettant la construction de 1000 maisons de 100 m².

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des mains de femmes inspectent un plan de chanvre
Tinnakorn jorruang

Les algues

Les algues trouvent une application croissante dans le secteur de la construction en tant que matériau écologique.

Les biopolymères d’algues, y compris celles issues de la récupération des algues vertes qui défigurent nos côtes, peuvent être moulés en panneaux pour des cloisons légères, isolantes et contribuant à la régulation thermique dans les logements. Leur capacité à absorber l'humidité sans se dégrader en fait un excellent choix pour les environnements humides. Elles ont été des siècles durant utilisées par les Norvégiens pour isoler le toit de leur maison habitations traditionnelles.

L’entreprise Eranova, fondée en 2016, utilise des algues vertes récoltées sur les côtes françaises pour produire des biopolymères. Basée à Port-Saint-Louis-du-Rhône, elle emploie une technologie brevetée permettant une productivité d'amidon 14 fois supérieure à celle des plantes terrestres. L'usine actuelle, sur 1,3 hectare, produit 500 à 600 tonnes d’algues sèches par an, converties en 300 tonnes de biomatériaux.

Les déblais de construction

Les déblais de construction, issus des chantiers de démolition, sont une ressource précieuse et abondante pour créer de nouveaux matériaux de construction. Ces déchets sont triés, concassés et transformés en granulats, qui peuvent ensuite être utilisés dans la fabrication de béton et d'asphalte recyclés.

Ce procédé non seulement recycle les matériaux de construction, mais réduit également l'empreinte carbone des nouveaux bâtiments. Les briques produites à partir de déblais sont aussi robustes et durables que celles fabriquées à partir de matériaux neufs, tout en étant beaucoup plus écologiques.

Certains projets innovants utilisent les déblais pour construire des structures en terre, une technique qui combine tradition et durabilité. La terre stabilisée, mélangée à des déblais de chantier, peut être utilisée pour créer des murs et des sols robustes.

Les coquillages

une plage semée de coquillages
Irina Wilhauk

Les coquillages déchets de l'industrie alimentaire, trouvent une nouvelle vie dans la construction immobilière. Broyés en poudre pour fabriquer des matériaux composites, ils peuvent être incorporées dans le béton pour créer un "béton de coquillages".

Le béton-coquillage est un matériau innovant développé à partir de 2011 à l'ESTIC Caen, visant à intégrer des éclats de coquillages pour remplacer 30 à 50 % des granulats traditionnels dans le béton.

Ce béton est particulièrement performant en termes d'absorption d'eau, capable de gérer 2 litres par m² et par seconde, soit 120 litres par minute. Cette caractéristique en fait une solution efficace pour lutter contre l'artificialisation des sols et les problèmes d'inondation.

La France, premier producteur européen de coquilles Saint-Jacques et de pétoncles, produit annuellement 250 000 tonnes de coquillages. Ces coquilles sont réutilisées dans la fabrication du béton-coquillage, ce qui contribue à réduire les déchets et à protéger les fonds marins.

Parmi ces coquillages, les crépidules, une espèce invasive, sont particulièrement adaptées à cette utilisation en raison de leur résistance et de leur forme.

Le béton-coquillage (vendu à environ 30 €/m²) absorbe efficacement l'eau, il contribue de ce fait à prévenir les débordements d'égouts et les inondations, tout en permettant à l'eau de s'infiltrer naturellement dans les nappes phréatiques.

Les perspectives futures pour ce matériau sont prometteuses. Les ingénieurs de l'ESTIC Caen prévoient de l'utiliser pour créer des récifs artificiels, favorisant ainsi la biodiversité marine. Ils explorent également l'utilisation de l'impression 3D pour fabriquer des structures plus complexes.

Le lin

Balle de lin sec dans un champ de Normandie
kipgodi

Le lin, cultivé en France et en Belgique, est utilisé dans la construction, principalement pour fabriquer des panneaux d'isolation.

Cette star de l’élégance estivale thermorégulée révèle donc désormais son potentiel à réduire les déperditions thermiques et à améliorer le confort acoustique des bâtiments, tout en étant perméable à la vapeur d'eau, ignifuge et résistant aux insectes.

Les panneaux d'isolation en lin sont fabriqués en utilisant les fibres naturelles de la plante, qui sont pressées et traitées pour obtenir des matériaux légers et efficaces. Ils sont utilisés en isolation intérieure, extérieure dans les cloisons.

Les fibres de lin, ajoutées au mélange de béton, augmentent sa flexibilité et sa capacité à absorber les chocs, tout en réduisant la formation de fissures. Les anas de lin, utilisés dans ce béton constituent une ressource naturelle et locale. Le procédé de fabrication est rapide et économe en énergie, car il ne nécessite pas de chauffage. De plus, les performances des blocs augmentent avec le temps.

Le béton de lin n’est pas commercialisé en 2024 et attend les certifications auprès du CSTB pour garantir la mise en œuvre et les bonnes performances du produit.

Basé à Bourbourg dans le Nord, l’entreprise Bâtilin construit actuellement une usine pour fabriquer en 2025 un béton local biosourcé. L’entreprise soutenue par l’ADEME focalise son pôle recherche & développement sur la création d’un bloc porteur capable de remplacer un parpaing traditionnel tout en apportant une première résistance thermique dès le gros œuvre.

Le mycélium

Le mycélium, cultivé à partir des racines des champignons, est de plus en plus utilisé dans la construction pour ses propriétés isolantes et structurelles.

Il est particulièrement apprécié pour son efficacité en isolation thermique et acoustique, ainsi que pour sa capacité à se décomposer naturellement.

Le mycélium est cultivé en mélangeant des spores de champignons avec des résidus organiques, comme de la sciure de bois ou de la paille. Ce mélange est ensuite placé dans des moules où il pousse et forme une masse solide. Une fois la croissance terminée, le matériau est séché pour arrêter la croissance fongique et stabiliser les blocs ou panneaux biodégradables.

Les blocs de mycélium offrent une isolation efficace grâce à leur structure cellulaire dense. Ils sont utilisés pour créer des murs, des cloisons et des panneaux isolants. Ces matériaux sont légers et résistants au feu.

Le mycélium présente également des avantages écologiques majeurs : sa production n'entraîne aucune émission de carbone ni de déchets et ne nécessite pas d'énergie supplémentaire.

Demain, des maisons champignon ?

À la demande de la NASA, des chercheurs de l'Université Cornell ont mis au point une méthode permettant de construire des structures en utilisant le mycélium.

Cette technologie, à l'origine destinée à la construction sur Mars, a montré des caractéristiques si prometteuses qu'elle suscite désormais un intérêt pour des applications terrestres. La myco-architecture permet de produire des briques plus solides que les parpaings, résistantes au feu et dotées d'excellentes propriétés isolantes. En outre, ce matériau a la capacité unique de s'auto-réparer et peut même croître, rendant possible l'ajout d'étages supplémentaires selon les besoins.

L'application de cette technologie a déjà été testée. En 2014, le "MoMA PS1" à New York, une extension du célèbre musée d'art contemporain MoMA, a inauguré une tour circulaire faite de briques organiques à base de mycélium.

Bien que la technologie de construction à base de champignons ait atteint un stade technique avancé, elle doit encore passer par un long processus d'homologation avant de pouvoir être largement adoptée.

 Mycélium fongique sur la surface d'un vieux saladier en bois, allongé à l'extérieur. Il se compose d'une masse d'hyphes blancs, ramifiés et en forme de fil.
Thijs de Graaf

Les briques en papier

Les briques en papier, fabriquées à partir de papier recyclé, représentent une alternative innovante et écologique aux matériaux de construction traditionnels. Le processus de fabrication implique la compression de papier recyclé, mélangé avec des résines naturelles, pour obtenir des briques robustes et isolantes.

Le papier recyclé est collecté, trié et transformé en une pâte. Cette pâte est ensuite mélangée avec des résines naturelles pour augmenter la résistance et la durabilité des briques. Le mélange est compressé et moulé en formes de briques, puis séché pour obtenir un produit final robuste et stable.

Ce matériau est particulièrement apprécié pour sa légèreté, facilitant ainsi le transport et la manipulation sur les chantiers, tout en offrant une excellente performance thermique et acoustique.

Ces briques en papier sont utilisées principalement pour la construction de murs et de cloisons. Leur légèreté réduit la charge structurelle sur les fondations et facilite le travail des ouvriers. De plus, elles offrent une isolation thermique et acoustique efficace, contribuant à un confort intérieur optimal et à des économies d'énergie.

Les briques sont suffisamment robustes pour des murs et des cloisons dans des bâtiments de faible hauteur. Cependant, pour des structures de grande hauteur, elles manquent de la résistance à la compression et de stabilité à long terme sous des charges importantes.

Elles peuvent néanmoins être utilisées pour des cloisons intérieures et des éléments décoratifs dans les immeubles, où les exigences de charge sont moindres. Elles peuvent également être intégrées dans des constructions hybrides, en complément de matériaux structurels traditionnels plus robustes.

IPAC : Isolant porteur alvéolaire cellulosé

L'IPAC® (Isolant Porteur Alvéolaire Cellulosé), fabriqué par Bat'IPAC, est un matériau innovant issu de carton recyclé, recyclable jusqu'à 7 fois sans apport de matière neuve. Utilisé pour murs, toitures, planchers et cloisons, il nécessite peu d'énergie grise, minimise les coûts de transport, consomme peu d'eau et d'énergie. Il est deux fois plus résistant qu'une ossature bois, avec une épaisseur de 5 à 25 cm.

Environ 20 % des ressources mondiales en carton recyclable sont utilisées. L'IPAC se distingue par sa légèreté, étant plus facile à transporter et à installer que les matériaux traditionnels comme le béton. Sa structure permet de supporter des charges importantes tout en offrant une résistance mécanique très honorable. Les cellules d'air présentes dans sa composition améliorent ses propriétés isolantes, tant thermiques qu'acoustiques, réduisant ainsi les pertes de chaleur et absorbant efficacement les sons.

L’impact de la RE2020 sur la construction de maisons individuelles
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