Les biomatériaux, vers un aménagement plus naturel

On parle biomatériaux ou encore d’agro-ressources pour désigner des matériaux biosourcés. Les matériaux biosourcés sont issus de la biomasse d’origine animale ou végétale. Dans le bâtiment, les matériaux biosourcés les plus utilisés sont le bois, la paille, le chanvre, la ouate de cellulose, le liège, le lin et la laine de mouton, qu’en est il de leur efficacité ?

 

Les matériaux biosourcés (MBS) sont définis comme des matériaux issus de la biomasse animale ou végétale (cf. Arrêté du 19 décembre 2012 relatif au contenu et aux conditions d’attribution du label « bâtiment biosourcé »). Les matériaux biosourcés sont utilisés pour le bâtiment bien sûr mais aussi pour l’automobile, la plasturgie (qui est l’ensemble des techniques utilisées par l’industrie du plastique pour la transformation des matières plastiques), la pharmaceutique. Les problématiques « naturelles » de ces matériaux par rapport aux autres est qu’il faut veiller à adapter la conception et la mise en œuvre en fonction du type de matériaux utilisé. Les contraintes à l’utilisation de ses matériaux sont souvent d’ordre technologique : capacité mesure de l’étanchéité à l’air, la sensibilité à l’humidité et à la sensibilité à l’incendie.

Le contexte réglementaire

En 2007, le Grenelle de l’Environnement lance deux plans d’actions : un en faveur des matériaux biosourcés et un autre en faveur de la filière bois. En 2012, le label « Bâtiment biosourcés » a été mise en place suite à une volonté de produire un plan de développement s‘inscrivant dans une démarche de développement durable. En 2015, l’article 14 de la loi pour la transition énergétique et la croissance verte encourage l’utilisation des matériaux biosourcés lors de la construction ou de la rénovation des bâtiments. En 2016, la notion de matériau biosourcé apparaît dans le code de l’urbanisme. En 2017, les principales filières biosourcées affichent environ 10% de croissance annuelle en volume (Source : Karibati).

L’utilisation des matériaux biosourcés

• Les avantages à utiliser des matériaux biosourcés sont multiples. La production de ses matériaux ne contribue pas à l’épuisement des ressources naturelles. Ces matériaux sont facilement recyclables et impactent moins l’environnement que les autres matériaux de construction.
• Les matériaux biosourcés permettent également un meilleur stockage du carbone atmosphérique. De plus, ils ont des faibles besoins en énergie grise (quantité d’énergie nécessaire au cycle de vie du matériau, de sa production jusqu’à sa valorisation ou son élimination.
• Leur utilisation limite les émissions de gaz à effet de serre, les bilans énergétiques et carbone positifs
• Ces matériaux sont créateurs d’emplois et permettent de développer des filières régionales ou encore des secteurs d’activité.
• On peut faire appel à des structures locales et nationales complémentaires.
• Certains isolants écologiques favorisent les échanges hygrothermiques et donc l’amortissement des variations de températures.

Qui sont-ils ?

Les plus communs sont : le bois, la paille, le chanvre, la ouate de cellulose, le textile recyclé, le liège ou encore la laine de mouton. Toutefois il en existe d’autres, comme le lin, les plumes de canard, le miscanthus, les cannes de tournesol… La terre crue quant à elle, n’est pas considérée comme un matériau biosourcé car elle n’est pas issue du vivant.

Limites

Ces avantages contribuent à leur utilisation sur le marché car elles sont encouragées par les pouvoirs publics lors de la construction ou de la rénovation des bâtiments. Néanmoins, attention aux idées reçues car les matériaux biosourcés ne sont pas nécessairement 100% naturels et sans impacts pour l’environnement. Certains sont transportés sur de longues distances, d’autres reçoivent des traitements afin de les protéger contre les insectes, le feux, … Dans une démarche durable, il est préférable d’utiliser des matériaux biosourcés locaux et le moins transformés possible, sous réserve qu’ils répondent aux caractéristiques pour lesquels ils sont mis en œuvre. Dans la réglementation, les matériaux biosourcés doivent présenter les critères de réactions au feu de la réglementation liée au type de bâtiment concerné et à son usage. Si ce n’est pas le cas, ils devront obligatoirement être traités pour respecter ces critères. C’est le cas de la laine de chanvre, la ouate de cellulose ou encore le textile recyclé qui peuvent rarement être utilisés sans traitement spécifique. En dehors du traitement chimique, on peut traiter ces matériaux par l’utilisation d’un écran coupe-feu protégeant le public de la réaction au feu de ces matériaux.

Zoom trois matériaux biosourcés et le grand gagnant est : Le chanvre !

Le bois est un matériau biosourcé très populaire dans la construction. Il permet la création de produit de construction comme les structures porteuses, le bardage, les menuiseries, les panneaux de bois, la laine de bois, panneaux plaqués et contreplaqués ou encore le bois en vrac.

Pour être utilisé en construction, le bois passe par différentes phases de transformation pour finir en vrac, en panneaux de fibre de bois ou encore en laine de bois. La laine de bois et le vrac sont surtout utilisés en tant qu’isolants (murs, combles et rampants) et peuvent être utilisé pour l’extérieur.

Les avantages sont multiples :

• Bonne performance thermique et acoustique
• Contribution au confort d’été
• Matériau renouvelable

Cependant, un gros bémol pour ce matériau car la laine de bois et le bois en vrac peuvent nécessiter un traitement chimique contre les moisissures ou les attaques d’insectes. De plus, pour les panneaux plaqués et contreplaqués un liant est utilisé. Autre matériau plus naturel : le liège, et notamment le liège expansé qui est imputrescible, incombustible, étanche et 100% naturel.

La production de matériaux de construction à base de liège est réalisée principalement grâce au chêne-liège ou par le recyclage des bouchons. L’écorce de cet arbre permet la création de produits de constructions comme les panneaux et rouleaux recyclés 100% liège et granulats. Le produit final est les granulats de liège ainsi que les panneaux et rouleau de liège assembler quant à eux à l’aide d’un liant.

Les granulats de liège sont très polyvalents, ils sont utilisés en remplissage de caissons ou mélanges à du béton afin d’obtenir une chape légère et isolante.

Les avantages sont nombreux :

• Bonne performance thermique
• Très bon isolant acoustique
• Très bonne contribution au confort d’été
• Très résistant et imputrescible
• Peut être utilisé en soubassement et sous chape
• Matériau biodégradable
• Bon comportement au feu (maintien la fonction et limite la propagation)
• Pas d’additifs pour l’agglomération des panneaux

Néanmoins, le liège est économiquement plus onéreux que le bois et il est principalement importés. Le liège expansé ou « liège noir » est issu du chêne-liège. Pour sa fabrication, on utilise uniquement l’écorce. Seul le liège mâle, très riche en subérine et en composés agglomérants, est utilisé pour la fabrication du liège expansé. Le prélèvement de l’écorce mâle, appelé démasclage, s’effectue lorsque l’arbre atteint l’âge de 30 ans !

Le matériau qui a fait ses preuves est le chanvre ! Le chanvre est une plante à croissance rapide nécessitant pas ou peu d’engrais. La fibre et la chènevotte sont les parties de la plante les plus utilisées pour le secteur du bâtiment. Elles permettent la création de produit de construction comme le mortier, l’enduit, le béton et la laine de chanvre ou peuvent être directement utilisées en vrac. Les produits à base de chanvre sont transformés par un processus industriel ou un atelier et peuvent s’appliquer à tout type de construction, en travaux neuf ou en rénovation.

Le béton, l’enduit et le mortier de chanvre sont obtenus par le mélange de la chènevotte et d’un liant, le plus souvent à base de chaux. Le béton de chanvre peut être projeté avec une machine spécifique ou coulée entre banches. Le couple chaux-chanvre utilisé pour la fabrication du béton de chanvre doit être validé par un laboratoire.

Les avantages sont multiples :

• Bonnes performances thermiques, hygrothermique et acoustique
• Contribution au confort d’été
• Bonne stabilité au feu pour le béton de chanvre
• Résistance aux rongeurs
• Stabilité sismique
• La laine de chanvre est naturellement résistante aux insectes
• La culture locale nécessite peu d’engrais et peu d’eau.

Les inconvénients sont peu nombreux. Toutefois, il faut faire attention car la laine de chanvre peut contenir des retardateurs de feu (produits chimiques et son temps de séchage du béton de chanvre projeté est assez long.

La culture du chanvre ne nécessite aucun pesticide. Près de 1500 agriculteurs français ont fait le choix de cette plante et ce n’est pas moins de 17 000 hectares de terre qui sont cultivées à cet effet. La France cumule plus de la moitié des surfaces européennes.

Les matériaux biosourcés ont le vent en poupe : la Société de livraison des équipements olympique et paralympique (Solideo) est convaincu que seuls les projets « biosourcés » pourront répondre à son cahier des charges pour les Jeux Olympiques de 2024. Paris souhaite jouer la carte du durable et la filière chanvre se tient au rendez-vous, en espérant convaincre les organisateurs de construire le village olympique en béton de chanvre. « Un mêtre carré de mur stocke 48kg d’équivalent CO₂captés notamment lors de la croissance de la plante. » affirme Quentin Pinchon, ingénieur en architecture et chargé de mission technique pour l’association Construire en chanvre.

Bibliographie :

1. Fédération Française du Bâtiment, Guide de sensibilisation aux matériaux biosourcés– Bâtir pour la planète (2015)
2. DREAL Centre Val de Loire. – L’usage des matériaux biosourcé dans le bâtient neuf ou ancien. Video de 14 minutes (2017).
3. Magasine Culture Agri, article de Eloi Pailloux, Le Chanvre candidat pour les JO de 2024,(2019)