Choisir des matériaux de structure à faible impact environnemental

L'approche intégrée : l'analyse du cycle de vie

La méthode la plus aboutie permettant d'évaluer l'impact environnemental d'un matériau ou produit de construction est sans contestation le recours à un outil d'analyse du cycle de vie à l'échelle des éléments de construction et du bâtiment dans son ensemble. Les outils ACV étrangers conseillés sont répertoriés dans le dossier Cycle de vie de la matière: analyse, sources d'information et outils d'aide au choix .

Il importe de noter qu'en Belgique, l'élaboration d'un tel outil est en cours (voir dossier Cycle de vie de la matière: analyse, sources d'information et outils d'aide au choix ).

En l'absence d'une telle analyse, les principes de base repris ci-dessous sont à prendre en compte :

Principes de base :

• Prendre en compte l'impact sur la santé des éléments de structure en contact avec l'environnement intérieur
• Eviter les matériaux composites
• Choisir les matériaux en tenant compte des possibilités de réemploi direct, ou de réemploi après remise à neuf.
• Favoriser l'utilisation de matériaux recyclés et recyclables sur notre marché (travail de préparation préalable)
• Se renseigner sur le scénario de valorisation des matériaux en fin de vie (variable selon le marché du déchet)
• Vérifier la composition des matériaux, l'origine des matières premières et la conformité avec les normes applicables
• Prendre connaissance du marché des déchets et du recyclage pour apprendre à connaître les matériaux recyclables ainsi que la manière de choisir et d'associer ces matériaux selon leur classe de recyclage.

La disponibilité et le caractère renouvelable des matières premières utilisées

Etant donné l'enjeu majeur de l'épuisement des ressources (voir dossier Problématique et enjeux d'une utilisation durable de la matière ), il est essentiel de prendre en compte le degré de disponibilité des matières premières appelées. Malgré la durée de vie longue des éléments de structure, cet aspect ne peut pas être négligé. Il est encore plus important si le choix se porte, malgré les éléments de réflexion développés dans le présent dossier sur des assemblages non réversibles qui rendront difficiles voire impossible la dissociation des composantes du bâtiment en fractions nettes à la fin de leur cycle de vie. Malgré certains préjugés à l'égard des matériaux renouvelables comme le bois – dont il n'est pas rare d'entendre qu'on craint sa tenue dans le temps, ces produits ont fait leurs preuves depuis longtemps, et constituent une option pertinente sur le plan du développement durable. Il conviendra bien entendu de s'assurer qu'ils proviennent d'exploitations durables.

Batex Rue Baron R. Vandernoot

Les murs extérieurs ont une épaisseur totale de 52 cm. Ils sont composés de ballots de paille qui « emballent » une ossature bois portante (300X38mm), les murs de paille sont directement recouvert d'un enduit naturel d'argile coté intérieur et d'un enduit à la chaux côté extérieur. En partie enterrée, des blocs de bétons sont recouverts côté intérieur d'un béton de chanvre projeté et d'une finition en enduit d'argile. Au rez-de-chaussée, les murs contre terre permettent de réguler la température ambiante de la maison grâce aux propriétés thermiques du sol. La masse volumique élevée de la paille oblige le concepteur à trouver une alternative pour la composition des murs situés au-dessus de grandes baies. Ceux-ci sont réalisés en ossature bois (180X38mm) isolées par de la laine de bois. La toiture a une composition identique aux murs extérieurs avec, en lieu et place de l'enduit à la chaux, un panneau de fibre de bois recouvert d'une membrane d'étanchéité traditionnelle. L'ensemble des éléments de façade et de toiture arrive sur le chantier en éléments préfabriqués. Les erreurs sur chantier et les déchets de chute sont donc limités au maximum. De par la rapidité de montage, les éléments peuvent être montés plus facilement hors intempéries.

logement individuel en construction neuve

[125] Rue Baron R. Vandernoot, Architectes : Karbon'scrl – Photos : Pailletech

Lire plus d'informations sur ce projet dans l'étude de cas "Construction d'une maison individuelle en bois et paille"

Analyser les performances attendues du matériau / élément de structure au sein de l'élément de construction dans son ensemble

Adopter l'approche par élément de construction signifie, outre la prise en compte de l'impact environnemental des différentes composantes, que les bonnes performances de l'ensemble de l'élément de construction concerné doivent être garantis par un choix adapté et cohérent entre les différents éléments et matériaux qui le composent (ex. pour un mur de façade : matériaux de structure, isolant thermique, matériau de parement et couches de finition intérieure).

Point d'attention : La migration de la vapeur d'eau

Sauf dans de rares exceptions, les éléments de structure (de façade, de toiture, de dalle de sol) ne sont qu'un composant d'un complexe multicouche. Qu'il s'agisse d'une structure en ossature ou massive, continue ou constituée de colonnes et poutres, elle sera généralement complétée par un isolant thermique, un matériau de parement ou de couverture et une finition intérieure. La vapeur d'eau migre de l'intérieur vers l'extérieur du bâtiment en traversant ces différentes couches. Il importe de respecter le principe d'une perméabilité à la vapeur d'eau qui augmente au fur et à mesure que les couches de matériaux sont situées vers le côté extérieur du complexe (voir dossier Diminuer les pertes par transmission ). De ce fait, le choix d'un matériau de structure doit également se baser sur sa valeur µ, tout en étudiant l'ensemble de l'élément de construction dont la structure fait partie.

Envisager le recours à des éléments de structure issus de la récupération

Un matériau ou élément structurel non neuf et récupéré (soit in situ, soit provenant d'une filière de seconde main) peut dans bien des cas être réutilisé, tel quel ou moyennent une réparation, un traitement ou un renforcement.

Quelques exemples :

• Bois de structure, remis en œuvre sans aucun besoin de traitement ou traité en autoclave pour en améliorer la résistance
• Poutres en acier, faisant alors couramment l'objet de calculs par l'ingénieur en stabilité, prenant en compte le vieillissement des éléments et l'impact sur la stabilité
• Blocs de pierre de récupération, mélangés ou pas

L'avis de l'ingénieur en stabilité

Dans tous les cas (en rénovation comme en construction neuve), l'avis d'un ingénieur en stabilité cautionnera la mise en œuvre d'éléments issus de la récupération. Il prendre en compte, lors des calculs, l'éventuel vieillissement que le matériau ou produit a subi, et avisera sur le besoin et le type de renforcement à prévoir.

Rénovation : réaliser un inventaire à la phase de conception

Afin de développer une réflexion pertinente en matière de réutilisation d'éléments et matériaux présents sur le site, la réalisation d'un inventaire de ces éléments, avant tout travail de démolition ou démontage, constitue un outil précieux.

La réalisation de cet inventaire a pour objectif d' identifier et quantifier les matériaux présents sur le site, permettant ainsi aux intervenants de prendre conscience du stock de matière présent dans le bâtiment, et d'envisager leur mise à profit dans le cadre du projet.

Utiliser TOTEM

TOTEM est un outil qui évalue les impacts environnementaux des éléments et des bâtiments  tout au long de leurs cycles de vie. En comparant différentes variantes, le concepteur peut optimiser son projet en optant pour la solution ayant le plus faible impact environnemental.

Les variantes feront varier la composition (type de matériau, ou même matériau mais issu du réemploi) ou feront varier sa performance énergétique.

En partant d'une composition de base, TOTEM peut mettre en avant l'impact relatif de chaque matériau afin de permettre au concepteur d'identifier les points critiques où porter son attention.  

Mais aussi d'autres données précises vous permettant d'analyser votre bâtiment en détail et d'améliorer sa conception en testant différente solutions.

Plus d'info sur totem-building.be et sur le dispositif TOTEM.