Matériaux

Contexte

De tous les secteurs industriels présents sur le territoire européen, celui de la construction pèse le plus lourd, tant en termes de chiffre d’affaires qu’en termes d’emploi. Il est responsable d’impacts environnementaux et sociaux conséquents.

Tout projet de construction requiert l’utilisation de matériaux (ressources primaires) et génère des flux sortants (émissions, déchets). Il est essentiel que ces différents flux, entrants comme sortants, soient gérés de la façon la plus durable et intégrée possible.

Le principe du développement durable signifie, pour le secteur de la construction, que dans toutes les phases du cycle de vie d’un bâtiment – de la conception et la fabrication, en passant par l’exploitation et la rénovation, jusqu’en fin de vie – des efforts conséquents soient faits pour réduire la consommation d’énergie et des ressources et limiter l’impact sur l’environnement et la santé humaine. Ceci en vue d’aboutir à un impact environnemental le plus faible possible et atteindre un niveau élevé de confort, de santé et de qualité pour l’utilisateur.

Dans la pratique, le choix des matériaux et techniques constructives est encore trop fréquemment guidé par des considérations se limitant à l’esthétique, aux contraintes techniques et/ou financières. Or, une approche durable relative aux matériaux de construction commence par une réflexion poussée quant à la conservation d’éléments présents in situ, ainsi que le recours à des matériaux de récupération. Après avoir étudié et limité l’apport de matériaux nécessaires, qu’ils soient neufs ou issus de filières de réemploi, il convient de faire intelligemment appel aux ressources et matériaux, en opérant un choix durable et écologiquement soutenable.

L’impact sur la santé des matériaux choisis doit également être considéré, et ce tant en ce qui concerne la santé des occupants des lieux qu’au niveau des risques pour la santé en amont (extraction des matières premières, transport de produits dangereux, production du matériau) et lors de la mise en œuvre sur chantier.

 

Le projet

Un bilan carbone du projet a été réalisé afin de tenir compte ­­­­­de nos interventions et ce afin d’en minimiser leurs impacts. Nous souhaitons ainsi obtenir un bâtiment respectueux de son environnement et qui permettra aux travailleurs d’être actifs dans un milieu sain.

Les matériaux isolants privilégiés seront des matériaux dits écologiques tels que panneaux de fibre de bois, cellulose de papier, panneaux en fibre de chanvre, etc.

Les enduits, à base de chaux ou d’argile, ainsi que les peintures et autres finitions intérieures seront d’origine naturelle. Enfin, les revêtements de murs et sols seront également naturels.

L’accent sera donc mis sur le choix de matériaux à faible impact sanitaire sur les occupants et l’environnement.

Ecobilan des parois 1

Enjeux

Enjeux environnementaux

En ce 21ème siècle, la surconsommation de ressources naturelles constitue un défi de taille, sur le plan environnemental ainsi que social et économique. Les activités du secteur de la construction sont directement concernées : au niveau mondial, elles appellent, parmi tous les secteurs d’activité, la plus grande part de matières premières.

En Europe, 31% de l’usage de ressources naturelles revient aux activités liées à la construction et la rénovation. Elles génèrent par ailleurs, et ce malgré la durée de vie relativement élevée des produits, la plus grande part de déchets, avec une moyenne de 33% pour l’ensemble du territoire européen.

L’Union Européenne définit la construction et rénovation durable comme « utilisant et/ou promouvant :

–        des matériaux respectueux de l’environnement ;

–        des bâtiments énergétiquement performants » ;

–        la gestion optimale des déchets de construction et de démolition ».

 

Enjeux socioculturels

Les impacts des matériaux et techniques de construction sur la santé humaine ne sont pas négligeables. En effet, en Belgique et par an, les maladies directement liées à une mauvaise qualité de l’air intérieur se répartissent comme suit:

–        12.000 cas d’asthme

–        10.000 maladies cardiovasculaires

–        3.000 cas de cancer des poumons

–        12.000 cas de Sick Building Syndrome (syndrome du bâtiment malsain)

 

Enjeux économiques

Il n’est pas rare que les acteurs de la construction associent les matériaux à faible impact environnemental et sanitaire à un surcoût supposé : ils augmenteraient par définition le budget, et leur spécification serait alors difficilement justifiable. Pourtant, le coût global réel d’une construction ou rénovation ne peut, sous l’angle du développement durable, se limiter à l’investissement financier qui s’arrête à la réception du chantier. D’une part, le choix d’un système constructif adéquat et de techniques de montage et d’assemblage favorisant le désassemblage, la déconstruction et le démontage permettent de réaliser des économies pendant la phase d’exploitation du bâtiment. Une étude, Life Cycle Costing, permet d’évaluer différents scénarios constructifs et techniques envisagés sur base de leur impact financier à long terme.

Ecobilan des parois 2

Démarche durable

Pour répondre aux enjeux relatifs à la matière, la démarche s’articule autour de deux éléments clés : la conception globale du projet sur le plan technique et le choix des matériaux et produits à mettre en œuvre.

 

AU NIVEAU DE LA CONCEPTION DU PROJET
1. Réutiliser le stock bâti existant : envisager la rénovation. La rénovation est une démarche très pertinente sur le plan du développement durable. Elle permet le maintien in situ d’éléments (de structure, de façade, de matériaux de seconde œuvre et de finition), et prolonge le cycle de vie des bâtiments qui composent le paysage urbain.
2. Faire une utilisation rationnelle des matériaux et éléments. Il convient de s’interroger sur les apports de matière effectivement nécessaires pour la réalisation d’un projet de construction ou de rénovation de qualité, sain et offrant à ses occupants un environnement au haut degré de confort et fonctionnel.
3. Intégrer la notion de hiérarchie constructive. Bien qu’un bâtiment soit livré, à la fin des travaux, comme un ensemble, ses composantes n’ont pas toutes la même durée de vie. Avant d’étudier en détail les modes d’assemblage, il importe de s’attarder sur la durée de vie prévisible des éléments immobilisés dans le bâtiment.
4. Concevoir pour déconstruire et non pour démolir. Afin d’éviter la dégradation inutile de matériaux et éléments intégrés dans le bâtiment lors de travaux d’entretien, de remplacement ou dans le cadre d’une transformation ou rénovation ultérieure, l’ordre d’agencement et les modes de fixation sont déterminants.
AU NIVEAU DES MATÉRIAUX ET PRODUITS A METTRE EN OEUVRE
5. Evaluer le potentiel de recours à des matériaux/produits issus de la récupération. La mise en œuvre de matériaux et éléments de récupération, déjà présents in situ en cas de rénovation, soit non présents in situ mais acheminés vers le chantier, permet d’éviter le recours à des matériaux et éléments neufs et à produire.
6. Choisir des matériaux et produits à faible impact environnemental et sanitaire. La méthode par excellence permettant d’évaluer, de façon intégrée, l’impact environnemental des choix en termes de matériaux de construction est le recours à une étude analyse du cycle de vie à l’échelle du bâtiment ou au niveau des éléments de construction qui le composent.
7. S’interroger sur la durée de vie prévisible d’un matériau ou élément La durée de vie réelle des matériaux et éléments mis en œuvre dans le bâtiment peut être plus courte que leur durée de vie théorique, notamment en raison de la fonction du bâtiment, des fréquences de réaménagement probables et des souhaits de modification des finitions en cours d’occupation du bâtiment. L’impact environnemental d’un matériau ou produit évalué par un écolabel, un ouvrage de référence ou un outil d’analyse du cycle de vie prend toujours en compte une durée de vie théorique, qui n’est couramment pas atteinte dans la réalité. Il convient de prendre en compte ce facteur, qui augmente dans de tels cas l’impact environnemental du produit concerné.

 

Choix durable des matériaux d’isolation thermique

Les isolants ne sont qu’une seule composante des bâtiments, on doit également tenir compte des matériaux constituants la structure, les revêtements de toitures et de murs, les châssis, les cloisons intérieurs, les revêtements de sol, etc.  

 

Choisir un produit adapté à son usage

La palette de choix en matière d’isolants thermique étant vaste, tout matériau appartenant à cette catégorie ne conviendra cependant pas sur le plan technique à tout type d’application. Il convient de déterminer les options envisageables selon l’utilisation précise du produit et les contraintes techniques auxquelles il sera amené à répondre. Un isolant peut, par exemple, être amené à devoir résister à la compression, à l’eau, à devoir assurer une résistance au feu considérable, selon où il est placé.

 

Opter pour un matériau à faible impact environnemental

Une fois les contraintes techniques et performantielles établies, la palette de choix résultante permet de comparer les isolants thermiques adaptés sur base de leur impact environnemental. Parmi les critères analysés, nous retrouvons entre autres : les émissions de gaz à effet de serre, la production de gaz acidifiants, l’origine des ressources (renouvelable, non-renouvelable), l’économie des ressources, la production de déchets, la toxicité pour l’eau et les êtres humains.

 

Limiter l’impact sur la santé

Les matériaux isolants peuvent présenter des risques liés à leur procédé de fabrication (santé des travailleurs intervenant dans la production), à leur mise en œuvre (santé des travailleurs sur chantier), à leur composition en tant que produit fini (émissions nocives) ou leur élimination en fin de vie. Il convient de limiter ces impacts le plus possible, et ce à chaque phase du cycle de vie du produit

 

Choisir un isolant thermique adapté à son usage

–        entre éléments de charpente et d’ossature, ainsi qu’en contact avec un support irrégulier, opter pour un isolant en vrac, souple, semi-rigide ou projeté ;

–        choisir des matériaux dont la résistance correspond à l’usage ;

–        vérifier l’existence d’une contrainte de résistance à la compression au niveau de l’isolant thermique, et orienter le choix en fonction de cette contrainte ;

–        en cas de pose de l’isolation thermique dans un milieu humide ou en contact avec la terre, opter pour un matériau peu ou pas sensible à l’eau, afin de garantir ses performances à long terme, ou prévoir une couche de protection adéquate empêchant la capillarité ;

–        en rénovation, pour les cas de figure limitant l’épaisseur d’isolation thermique pouvant être mise en œuvre, choisir un isolant doté d’un coefficient de conductivité thermique λ performant ;

–        s’assurer, au sein de l’élément de construction, de la compatibilité entre les éléments de structure, l’isolation thermique, les matériaux de parement et de finition intérieure en termes de résistance à la diffusion de vapeur d’eau.

 

Technique : quel type de matériau isolant pour quelle application

Légende : « X » : conseillé / « O »: acceptable moyennant certaines précautions /  « – » : déconseillé

 

En toiture

Isolation thermique d’une toiture en pente
  L’isolation d’une toiture en pente peut se faire par l’intérieur ou par l’extérieur.La palette de choix est large. Elle comprend les isolants souples, semi-rigides, rigides et en vrac. En présence d’une charpente et lorsque l’isolation est insérée entre les éléments de celle-ci, les laines souples présentent l’avantage d’être facilement maniables et d’épouser aisément les éléments de structure.
TYPE D’ISOLANT THERMIQUE
POSITION DE L’ISOLANT en vrac souple semi-rigide rigide projeté
au-dessus de la structure(méthode sarking) X
entre éléments de structure X X O
intégré à des caissons X X X
Isolation thermique d’un toit plat
  En toiture plate, l’isolation thermique sera de préférence posée au-dessus de la structure et sous l’étanchéité ou au-dessus de l’étanchéité et sous le lestage. Les toitures froides (où l’isolant est posé en sous-face de la structure) sont fortement déconseillées.
TYPE D’ISOLANT THERMIQUE
POSITION DE L’ISOLANT en vrac souple semi-rigide rigide projeté
au-dessus de la structure X
entre éléments de structure X X X O

 

Dalles et planchers

Isolation thermique d’une dalle / d’un plancher sur sol
  Au sein d’un complexe de dalle de sol sur pleine terre, la couche isolante peut se trouver sous la dalle, sous la chape ou au-dessus de la chape et sous la couche de finition du sol.La réflexion concernant la position relative de l’isolant thermique doit être intégrée à la conception énergétique globale du bâtiment, car elle impacte fortement l’inertie de la dalle de sol.
TYPE D’ISOLANT THERMIQUE
POSITION DE L’ISOLANT en vrac souple semi-rigide rigide projeté
au-dessus de la structure X O
entre éléments de structure X X X O
en dessous de la structure O X O
Isolation thermique d’une dalle ou d’un plancher sur vide ventilé, cave ou entre étages
  Lorsqu’il s’agit d’une dalle ou d’un plancher couvrant un espace non chauffé (une cave ou un vide ventilé, par exemple), il est conseillé, du point de vue de la compacité du volume protégé, de poser l’isolation thermique au plus proche possible de l’élément de structure (en sous-face ou entre les éléments de structure, dans le cas d’une structure en ossature).
TYPE D’ISOLANT THERMIQUE
POSITION DE L’ISOLANT en vrac souple semi-rigide rigide projeté
au-dessus de la structure  X X
entre éléments de structure  X X X O X
en dessous de la structure  X O O X O

 

Murs

Isolation thermique d’un mur hors sol
  La palette de choix des matériaux isolants pouvant être mis en œuvre dépend fortement du choix de la composition des éléments de façade. Si la couche d’isolation thermique est appliquée à l’extérieur de la structure, le choix sera influencé par les éléments de façade venant compléter la composition de façade du côté extérieur
TYPE D’ISOLANT THERMIQUE
POSITION DE L’ISOLANT en vrac souple semi-rigide rigide projeté
par l’extérieur O X X
dans la coulisse O O X X
entre éléments de structure  X X X
par l’intérieur X X X X
intégré à des caissons X X X
Isolation thermique d’un mur enterré
  La position de l’isolant thermique est déterminante en termes de choix du matériau.Si le matériau est appliqué du côté extérieur du mur à isoler, il devra posséder une résistance suffisante à la compression en raison de la poussée des terres. Une résistance adéquate en milieu humide est également nécessaire.Lorsque le mur est isolé du côté intérieur, les contraintes à prendre en compte sont avant tout liées à la composition du mur dans son ensemble : elles concernant notamment les risques de condensation et la migration de la vapeur d’eau
TYPE D’ISOLANT THERMIQUE
POSITION DE L’ISOLANT en vrac souple semi-rigide rigide projeté
par l’extérieur O X
par l’intérieur O X X X X

 

Sanitaire : pour les occupants du bâtiment

Sous leur forme finie, les isolants thermiques peuvent contenir des substances irritantes ou susceptibles d’affecter la santé. Lorsqu’un isolant thermique rentre en contact avec l’air intérieur du bâtiment, les produits présentant un risque sont à proscrire.

 

Divers types d’isolants

Les isolants en vrac

Les isolants en vrac se présentent sous formes de granulés, billes ou flocons. Ils s’adaptent à une multitude de volumes et de supports, et conviennent au remplissage de caissons rigides fermés et, pour certains, à l’insufflation (dans un caisson ou une coulisse). Ils peuvent également être déversés sur le sol ou un plancher, à condition que cette surface ne doit pas être visitée (même périodiquement). Ils n’offrent en tant que tel aucune résistance à la compression : celle-ci doit être apportée par un matériau ou élément complémentaire. L’insufflation nécessite le recours à un professionnel qualifié.

 

On distingue trois catégories de produits :

–        les isolants en vrac à base de matières premières minérales ;

–        les isolants en vrac à base de matières premières végétales ;

–        les isolants en vrac à base de matières premières pétrochimiques.

 

Les isolants souples

Les isolants souples se présentent couramment sous forme de rouleaux. Couramment appelés « laines », ils sont faciles à découper sur mesure et peuvent être comprimés. La technique de pose est identique pour tous les produits appartenant à cette catégorie, peu importe la nature des matières premières.

Leur grande malléabilité les rend particulièrement adaptés à une application entre éléments de charpente ou d’ossature, et ce autant en rénovation qu’en nouvelle construction. Outre leur performance thermique, ils sont également dotés de bonnes performances acoustiques. Ne résistant pas à la compression, leur utilisation pour des applications où cette caractéristique est requise est donc déconseillée.

 

On distingue trois catégories de produits :

–        les isolants souples à base de matières premières minérales ;

–        les isolants souples à base de matières premières végétales ;

–        les isolants souples à base de matières premières animales.

 

Les isolants semi-rigides

Les isolants semi-rigides sont des panneaux partiellement flexibles : ils peuvent être comprimés de façon limitée, ce qui permet leur application en présence de supports moyennement irréguliers. Leur résistance à la compression est moyenne : supérieure à celle des isolants souples, mais inférieure à celle des isolants rigides. Ils sont dotés d’une très bonne performance acoustique. Leur mise en œuvre est simple mais nécessite l’utilisation d’un outil de découpage adapté.

 

On distingue quatre catégories de produits :

–        les isolants semi-rigides à base de matières premières minérales ;

–        les isolants semi-rigides à base de matières premières végétales ;

–        les isolants semi-rigides à base de matières premières animales ;

–        les isolants semi-rigides à base de matières premières pétrochimiques.

 

Les isolants rigides

Présentés sous formes de panneaux, les isolants rigides offrent de bonnes performances mécaniques. Leur utilisation est conseillée pour les supports plans. Certains produits sont insensibles à l’eau, ce qui les rend particulièrement adaptés à une utilisation en contact avec le sol. La technique de mise en œuvre est très similaire au travers de la palette de choix, exception faite des poses par collage chaud propres à certains produits. Leur performance acoustique varie fortement d’un matériau à l’autre.

 

On distingue trois catégories de produits :

–        les isolants rigides à base de matières premières minérales ;

–        les isolants rigides à base de matières premières végétales ;

–        les isolants rigides à base de matières premières pétrochimiques.

Il n’existe à ce jour pas d’isolants rigides à base de matières premières animales.

 

Les isolants projetés

Réservés à une mise œuvre par un professionnel qualifié, les isolants projetés sont particulièrement bien adaptés aux surfaces irrégulières. Ils peuvent constituer une alternative aux isolants souples, mais leur réutilisation ultérieure est difficile voire impossible du fait de leur solidarité avec la paroi contre laquelle ils sont appliqués. Pendant la mise en œuvre, des mesures de protection s’imposent pour empêcher l’inhalation de fibres ou de gaz.

 

On distingue deux catégories de produits :

–        les isolants projetés à base de matières premières végétales ;

–        les isolants projetés à base de matières premières pétrochimiques.

 

Source 

http://www.batiments-exemplaires-wallonie.be

« Guide bâtiment durable » de Bruxelles Environnement

Agence Européenne pour l’Environnement, 2010

 

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