Construction Les Éco-matériaux

Transcription

1 Construction Les Éco-matériaux I. Définition Les caractéristiques recherchées par les éco-matériaux : Le point de vue écologique : un éco-matériau est caractérisé par son caractère renouvelable, d'origine naturelle, issu éventuellement d'un processus de transformation ou de fabrication nonpolluant et économe en énergie, MAIS également par ses qualités en terme de performance énergétique, de résistance (durabilité, feu, humidité...), d'absence de nocivité pour la santé, de confort. Les éco-matériaux dans la construction peuvent concerner : le gros-oeuvre (murs), l'isolation, les cloisons, les finitions. II. Les valeurs physiques à prendre en compte Isoler : Conductivité thermique : λ en W/m.K Cette valeur mesure la capacité du matériau à isoler : plus elle est faible, plus le matériau est isolant. Dans la pratique, les bons isolants ont une valeur comprise entre 0,035 et 0,045. La résistance thermique R est égale à l'épaisseur du mur divisée par la conductivité thermique : R = e/λ en m².k/w Accumuler : Capacité thermique : ρ.c en Wh/m 3.K Elle mesure l'inertie thermique, c'est-à-dire la capacité du matériau à accumuler de la chaleur, qu'il peut ensuite restituer. Elle est égale au produit de la chaleur spécifique du matériau (C en Wh/kg.K) par sa masse volumique (ρ en kg/m 3 ). Cette inertie est à double tranchant : réservoir thermique, mais long à chauffer en cas d'absence de chauffage prolongée. Amortir : temps de transfert ou déphasage en heures : Il mesure la capacité du matériau à amortir les variations de température sur 24 heures, pour une épaisseur donnée, c'est-à-dire la protection contre les chaleurs estivales. Il dépend des 2 précédentes valeurs : plus le rapport λ/ρ.c (diffusivité thermique) est faible, plus le matériau est un bon déphaseur. SIDDTS MIG 1 Septembre 2009

2 Qualité Effets recherchés Type d'isolant à éviter de ce point de vue (ne possédant pas cette qualité) Faible coefficient de conductivité thermique lambda Freiner l'échange de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur. - Aujourd'hui, tous les matériaux isolants ont un bon lambda. - Par contre, les isolants minces, du fait de leur faible épaisseur, ont une mauvaise résistance thermique. - Forte densité - Bonne aptitude à accumuler la chaleur (chaleur spécifique) - Amortir l'onde de variation de la température extérieure sur le cycle de 24 heures (pour rester au frais l'été) - Retarder la propagation du feu en cas d'incendie - Offrir une bonne isolation phonique. Polystyrènes, polyuréthane et laines de densité inférieure à 50 kg/m 3 Perméabilité à la vapeur d'eau Permet de laisser respirer la maison Polystyrènes, polyuréthane Longévité Absence de tassement, pas d'apparition de "jours" aux raccords. Laines en rouleau ou en vrac Absence de nocivité Pas d'émanation toxique dûe à des Polystyrènes, polyuréthane et additifs chimiques, pas de dans une moindre mesure laines microfibres irritantes. minérales. Isolation préservée en cas d'humidité. Efficacité préservée de l'isolant par grand froid. Aucun matériau à éviter mais frein-vapeur obligatoire sur la face intérieure de tous les isolants fibreux SIDDTS MIG 2 Septembre 2009

3 III. Les blocs de construction à isolation répartie Ces blocs de construction offrent des performances supérieures aux blocs de construction courants (à condition de prévoir des épaisseurs d'au moins 30cm). Ils ne nécessitent pas de complément d'isolation. Le surcoût d'une maison construite avec ces matériaux n'est que d'environ 6 % par rapport à une maison équivalente en brique + isolation intérieure en doublage laine minérale et plaque de plâtre. Par contre, ces blocs de construction sont plus complexes à poser et doivent être mis en oeuvre par des maçons formés à ce type de matériaux. Matériau Description Atouts Contraintes Béton cellulaire Composition : chaux, ciment, sable et poudre d'aluminium, qui au contact de la chaux, produit des petites bulles d'hydrogène. Fabrication respectueuse de l'environnement Caractéristiques d'une pierre (solide, dur, indéformable, imputrescible et ininflammable) et d'un isolant (l'air emprisonné dans les alvéoles est le meilleur des isolants) Appellations Ytong, Thermopierre, Siporex, Hebel... Meilleure résistance thermique. Il est perméable à la vapeur d'eau Isolant peut suffire (si 30 cm) Inertie thermique : hiver : la chaleur est restituée la nuit été : excellente protection Perméabilité : les murs «respirent», la qualité de l'air est bonne Protection contre les risques (feu, inondations...) Pose +technique (spécialistes) mais plus rapide Surcoût (raisonnable) Brique à alvéoles en terre cuite Relativement faible résistance thermique Excellente inertie Perméable à la vapeur d'eau. Seule une maison à briques à alvéoles restera quasi intacte même après avoir subi une inondation. On la trouve sous les appellations Monomur, Biomur, etc. Inertie : protection été Perméabilité : qualité de l'air, Protection contre les risques (feu, inondations...) coût et rapidité de mise en oeuvre Isolation des murs (hiver) Briques en aggloméré de pierre ponce Caractéristiques thermiques presque identiques à celles du béton cellulaire. SIDDTS MIG 3 Septembre 2009

4 Bois Peu d'énergie à sa fabrication Renouvelable Le bois s'inscrit dans une approche écologique Maisons à ossature bois (murs réalisés avec des poutres entre lesquelles on met une isolation) ou Maisons en bois massif dont les murs sont réalisés avec des poutres empilées ou des panneaux contre-collés. Isolant : épaisseur moindre à résistance thermique égale Inertie : excellente protection été Perméabilité Rapide à construire Pose : spécialistes Surcoût Résistance aux risques (eau et feu) Attention à la toxicité des produits de traitement du bois IV. Les caractéristiques des isolants Matériau Description Atouts Contraintes La laine de bois Composition : fibres de bois, le liant étant la lignine de bois. Ce matériau naturel et renouvelable est l'un des meilleurs isolants disponibles sur le marché Résistance thermique Grande longévité (perméabilité à la vapeur d'eau et résistance à l'humidité) Nombreux produits spécialement adaptés pour l'isolation entre chevrons Isolation intérieure ou extérieure Meilleure isolation pour se préserver des chaleurs estivales Surcoût Absence des grands circuits de distribution Excellent isolant été comme hiver Peu d'offre (longueur du cycle de production) Liège Naturel et renouvelable Totalement imputrescible Très cher Facile à mettre en oeuvre (peut être enduit) SIDDTS MIG 4 Septembre 2009

5 Cellulose Fabriqué à partir de journaux recyclés. Des additifs inoffensifs (sels de bore) le protègent contre l'incendie, les insectes et la moisissure. Disponibles sous forme de panneaux ou en vrac. Résistance thermique Longévité Prix Isolation estivale Facilité de mise en oeuvre (soufflée, épandue en vrac, panneaux...) Perméabilité Caractère écologique contreversé (particules de la cellulose pas aussi fines que celles de la laine de verre, mais peuvent néanmoins provoquer des inflammations pulmonaires lors de leur mise en œuvre en l'absence d'une protection appropriée). De plus, il contient les résidus d'encre présentes avec le papier recyclé. Polystyrène expansé, extrudé Origine synthétique. Prix Mise en oeuvre facile Imperméables Créent une barrière étanche empêchant l'humidité de s'échapper par ce biais. Sous l'action de la chaleur, le polystyrène émet des gaz toxiques Il laisse constamment échapper du pentane pendant toute sa durée de vie. Polyuréthane Origine synthétique souvent employé sous forme de mousses expansives pour calfeutrer les cadres de portes et de fenêtres. Très efficace l'hiver (meilleur coefficient λ) Libère des amines (substances dangereuses) et ses additifs ignifuges sont également toxiques Prix élevé Peu efficace l'été SIDDTS MIG 5 Septembre 2009

6 Laines de verre ou de roche (rouleau, plaques ou vrac) La laine de verre est obtenue par fusion, centrifugation et soufflage de verre de récupération tandis que la matière première de la laine de roche est généralement du basalte. Très répandus Facilité de mise en oeuvre Mauvaise longévité (très vulnérable à l'humidité) Ces laines contiennent des fibres respirables très irritantes pour le bricoleur qui est amené à les manipuler Nocivité (lors de la mise en oeuvre et sur la durée : classées cancérogènes en 1987 puis retirées de ce classement en 2001) Masse volumique (12 à 130 kg/m 3 ) très variable d'où une protection l'été quasi nulle pour les produits les plus légers Chanvre en rouleau et autres fibres végétales Naturel et renouvelable Additifs ignifuges et antirongeurs tels que sels de bore ou d'amonium Avec un liant à base de chaux, le chanvre n'a pas besoin d'additifs. Très bonnes qualités isolantes hiver comme été Fibres naturellement fongicides et antibactériennes Peut être utilisé en rouleau et en vrac mais aussi inclus dans des enduits ou bétons isolants entre solives Absences des grands circuits de distribution V. Les matériaux à prendre en compte pour l'intérieur des murs et les cloisons Les plaques de plâtre Les meilleures plaques de plâtre sont composées de plâtre et de fibres de cellulose. Ces plaques sont nettement plus lourdes et solides que les plaques de plâtre cartonnées. Elles sont très résistantes au feu (M0), respirantes, hygrorégulatrices et ont une bien meilleure résistance à l'arrachement. Elles sont adaptées pour les milieux humides domestiques, et présentent une très bonne isolation phonique. Elles sont légèrement plus chères. Sources documentaires SIDDTS MIG 6 Septembre 2009

7 Dossier «matériaux de construction «et «isolation thermique» sur «L'isolation thermique» de G. Calvat éditions Eyrolles SIDDTS MIG 7 Septembre 2009