La maison durable

la ouate de cellulose, quel pare-feu !

La partie 1-2 de l'eurocode 5 traitant du calcul des structures bois au feu permet de justifier de la protection apportée par une couche de  laine de verre ou de roche appliquée contre un élément de structure en bois. Des isolants écologiques (ouate de cellulose, fibre de bois, botte de paille) ont vraisemblablement beaucoup plus d'efficacité contre les incendies mais sont non cités dans l'eurocode.

S'il est encore besoin de prouver cette affirmation voici quelques photo extraites d'une vidéo Youtube montrant la très nette supériorité de la ouate de cellulose par rapport à la fibre de verre: 
Des jolies structures bois identiques dans lesquel un incendie commence...(de gauche à droite : isolation en fibre de verre, ouate de cellulose, pas d'isolation)

32 mn :la structure bois protégée par la laine de verre est 600°C plus chaude que celle en ouate de cellulose...
40 minutes : l'incendie fait toujours rage dans la maison écologique mais la structure est peut endommagée

Mise hors d'eau

Les vols sur chantier ne permettant pas de laisser des stocks de matériaux en attente, Il nous a fallu de façon assez précipitée profiter d'une courte période de répis météo ( on est en décembre...) pour :

- poser la fibre de bois dont la livraison avait était programmée

- tendre le pare-pluie dessus

- et bien sur poser les tuiles (les bottes de paille de toiture étant seulement protégée par un pare pluie)

Bon il faut bien reconnaitre que sur ce dernier point on a pas assuré du tout:  liteaunage mal adapté aux dimentions des tuiles. tout à refaire...Travailler par - 5 C avec des vents glaciaux et la neige qui arrive, n'incite pas au travail réfléchi et bien posé...
Enfin maintenant je sais poser des tuiles et leur liteaux.

On est hors d'eau, je peux enfin rentrer chez moi dans les Alpes de Hautes Provence retrouver ma famille ! Breack !

 

 

 

isolation MOB en fibre de bois

On vient de placer 12 cm d'isolant sous forme de panneaux de fibre de bois entre les poteaux 120x45 porteur de la maison.

Petite particularité par rapport aux pratiques conventionnelles, il y aura juste le pare-pluie et le bardage côté extérieur de cet isolant écologique. L'OSB contreventant étant placé côté intérieur. Une épaisseur d' OSB 12 (latte et cales ponctuelles) intercalées entre le pare-pluie et les tasseaux (support du bardage en pin maritime), devrait permettre de maintenir l'isolant en place, et déviter ainsi qu'il ne vienne condamner la lame d'air.

Une telle structure est bien plus favorable au transfert de vapeur d'eau vers l'extérieur de l'habitat qu'une MOB conventionnellle.

L'application de la fibre de bois est un jeux d'enfant, celà se découpe très facilement avec une scie : un va et vient rapide, sans appuyer sur la scie, produit une coupe nette.

Qui plus est le bon calepinage de l'entraxe des montants a permis de placer la plupart des panneaux de fibre de bois sans découpe.

 

 

Isolant de toiture : 360 bottes de pailles !

 

 
Une fenêtre météo (une opportunité rare en ce mois de décembre pourri !) nous a permis de placer la paille dans les caissons et de fixer le pare-pluie HPV.

 
 
Deux sortes de bottes ont été utilisées : des bottes trop longues (il a fallu enlever une galette de paille sur chaque botte) à fibre très courte, l'autre botte de paille parfaitement calibrée pour ces caissons de toiture d'isolation. Pas tout à fait la même histoire...

 

Prix de la fibre bois

Ulisse me demande où je trouve de la fibre de bois à 1 €/m2. C'est le prix que j'ai obtenu chez un distributeur de la société ACTIS, autant pour du 120 que du 60 d'épaisseur (MOB avec isolation croisée).

Certes ce produit n'a pas encore d'avis technique, mais cet isolant est :

- à faible bilan energie grise

- produit en Ariège

-facile à mettre en oeuvre

-non nuisble pour la santé

- ne se tasse pas dans le temps, contrairement à la laine de verre, voir la ouate de cellulose.

Cette fibre de bois à faible densité proche de 50 kg/m3, est donc un isolant écologique ( lambda proche de 0.04 W/m2) de qualité, qui plus est produit dans le sud-ouest, celà change des matériaux voyageurs suisses où autres.

Seul bemol, le format 575*120 ne correspond pas au format classique de l'OSB 2.5*1.25, avec des montants d'ossature MOB de 45mm, on est donc obligé de découper les OSB à 123 cm, ce que m'a confirmé leur service technique,  c'est un peu dommage...

Chantier MOB et poutre I

Je vous avez parlé de mon intérêt pour les ossatures bois légères, économiques et adaptées à la botte de paille dans un article sur la maison paille économique

L'impressionnante portée des poutres de ce hangar agricole m'avait interpelé, j'ai finalement mis au point un outil de calcul pour concevoir une telle structure adaptée à la botte de paille.

Après des mois de calcul ( je n'y connaissais pas grand chose...) et conception, je cherche de l'aide ( bénévole ou rémunéré) pour monter la structure cet automne. Logement possible.

N 'hésitez pas à me contacter. Merci : gregoire@lamaisondurable.com

Dallage chaux

Savez vous que les sables pouzzolaniques (Haute-Loire, Auvergne, Ardèche) et basaltiques, s'ils sont riches en fines augmentent sensiblement la résistance des bétons de chaux grâce à une réaction dite pouzzolanique qui forme des hydrates assez comparables au ciment.

 Ainsi 80 % d'un tel sable filérisé ( le filer c'est les fines, < 80 microns) mélangé intimement avec 20 % de chaux aérienne constitue un excellent liant plus écologique que la chaux hydraulique ou le ciment. Mais la prise est bien évidemment plus lente. En bref, EXIGER pour vos bétons une pouzzolane non lavée, c-a-d non purgée de ses fines !

A titre d'exemple, une grave traitée avec seulement 3 % de chaux aérienne (très économique) et de la pouzzolane atteints facilement 15 MPA. Des centaines de km de plateforme routière ont ainsi été formulées par le laboratoire des ponts et chaussés d'Auvergne.

Ce procédé intéressant est pourtant assez largement méconnu par les constructeurs de maisons écologiques. Visitez le  blog de Sambripaille, la composition de la gâchée vise ici manifestement à provoquer une réaction pouzzolanique. A première vue je pense cependant que la formulation pourrait contenir 5 fois moins de chaux.

Terre-paille

Voici des photos prises dans le Pas de Calais chez une spécialiste de l'éco-rénovation, notamment en terre-paille.

Cette technique constructive consiste à tasser légèrement dans un lattis (ou un coffrage), de la paille liée avec un peu d'argile (10% du volume environ).

Revêtu d'un enduit terre, le terre paille constitue une cloison d'isolation écologique et phonique très efficace.

Puis un badigeon de chaux, ou une peinture à l'argile assure une finition naturelle très esthétique.

Pour ma maison en paille, dans les pièces où l'inertie thermique sera recherchée, je privilégierai les cloisons en torchis.

Isoler son congélateur

Frigo et congélo représentent 30% de la consommation électrique des ménages!

j'ai ficelé un coffrage de polystyrène récupéré sur des chantiers autour des faces de mon congélo. (Attention : pas la face de l'échangeur thermique)

C'est très net le compresseur se met bien moins souvent en route.

Coût zéro, peu de travail, environ 5 à 10% de baisse de conso électrique, moins de dioxine d'incinérateur (récup): A mon sens de l'isolation écologique efficace.

Très efficace, surtout l'été. Esthétique douteuse mais dans un garage... Pourquoi pas vous?

Isolant paille

Le pouvoir isolant d'une botte de paille, provient principalement de l'air piégé entre les fibres, et non dans celles-ci, puisque elles sont écrasées lors du passage dans la moissonneuse!

Ainsi le torchis et les mélanges terre-paille ont très peu de pouvoir isolant, a moins d'introduire beaucoup de paille fauchées et non moissonnées.

Plus la botte est dense (Densité paille), plus elle est isolante : ce qui s'explique par la diminution des transferts par convection entre les fibres (piégeage de l'air).

Photo :  Mon ami Jean Marc, agriculteur de Dordogne,"grand spécialiste de la maison paille", réparant un mur d'étable non protégé depuis plus de 30 ans....

Paille passive?

Je rencontre des spécialistes de la construction et parfois des "compaillons" qui doutent ou s'étonnent qu'on peut construire des maisons passives en petites bottes de paille. Pourtant :

- résistance thermique

 L'isolation paille est conforme aux préconisations des maisons passives (U, 1/R autour de  0,15 W/ m², au pire 0.2). Notons que la paille mur porteur ou les poteaux intérieurs, éviteront les pertes thermiques liées à l'ossature bois.

- L'étanchéité à l'air

L'enduit sur paille, toujours épais, serait la plupart du temps étanche à l'air.
Le point faible concerne les jonctions (soubassements, encadrements...). Or des adhésifs spéciaux se noyant dans l'enduit assurent cette étanchéité.

Outre l'isolant, c'est le soin et l'importance apportés aux détails qui rendent la maison passive!
L'enduit terre, les cloisons en briques BTC apporteront l'inertie thermique.

Photo : Mur paille sur champ, ossature intérieure : un maximum d'efficacité thermique

A mon avis, dans bien des climats français la paille est "sur-isolante": épaisseur isolant 

Botte paille densité

Plus les bottes sont denses, plus elle isolerait selon une étude danoise. Ce qui indiquerait que des mouvements convectifs partiels serait supprimés avec l'augmentation de la densité.

Les grosses bottes de paille sont dites à "haute densité" (150 à 170 kg/m3): le top...

En revanche la petite botte de paille est dite "moyenne densité" (60 à 140kg/m3).
Une botte "classique" de 1x0.45X0.35 m pesant 20 kg a une densité autour de 127 kg/m3.

Moins de 80 kg/m3 à proscrire...

Photo : châssis de fenêtre flottant dans un mur de mur porteur paille 

Botte porteuse

J'ai pu constater sur un chantier dans les Landes les avantages de la grosse botte de paille porteuse:

Rapide, peu couteux, et pas de prise de tête...

Classique, les bouts à assembler sont "rasés" à la débroussailleuse.

 Assemblages à la grue (compter 100 €/h) ou au tracteur-fourche.

Deux rangs suffisent pour une maison de plain-pied!

L'isolation murale est adaptée au grand nord!

Certes il faut raccourcir quelques bottes (environ 30 mn/botte à deux).

Dessus d'ouverture

Puis pose de la lisse haute (support de la toiture)

Mise en compression des murs (sangles) et le tour est joué!

Restera les enduits qui préviendront le fluage de la paille ...

Isolation performante

Les premiers centimètres d'isolant agissent beaucoup plus que les suivants (epaisseur isolant).

En climat froid, Il faut tout de même une grande épaisseur d'isolant pour atteindre les préconisations de type maison basse consommation ou passive...

Ci-dessous une abaque de valeurs du coefficient U en fonction de l'épaisseur de l'isolant (en pointillé : coefficient pour les murs, indicatif et à moduler selon le secteur géographique) :

 

Isolant : Quelle épaisseur ?

  Les premiers centimètres d'isolant sont très efficaces, la surépaisseur apporte beaucoup moins d'économie... Les pertes thermiques sont proportionnelles au Coefficient de transmission thermique U (W/m2.K) mais certainement pas à l'épaisseur de l'isolant !

Petite explication mathématique:

    U = Lambda/épaisseur (Lambda est constant pour un matériau donné)

Les fonctions inverses U= f(e)=cste x (1/e) ça vous rappelle pas vos cours de lycée?

Représentation graphique : le coefficient U ("y" en ordonné) chute très vite avec les premiers centimètres d'isolants e ("x"en abscisse).

   

Construction paille : la fiabilité du GREB

    Ce mode de construction en paille, développé au Québec dans les années 1990 est à la portée de tout autoconstructeur.  

Le bon contreventement, et la bonne résistance à la compression des murs GREB sont assurés par l'association ossature bois légère-paille-mortier (testé par l' ENTPE pour approchepaille, l'association de promotion de cette technique).

Ceci n'est hélas pas encore prouvé (en laboratoire...) pour la construction de maison paille CST

Plus d'info construction paille GREB

Construction paille : GREB

 Après le mur porteur paille, je viens de m'initier en Charente à la technique G.R.E.B. sur une grande construction paille de plein pied  ( blog des constructeurs très complet sur la prise de terre, calcul thermique : papaye16 ).

Construction paille GREB (info technique)

Le mur est constitué d'une double ossature légère en bois.

Les bottes de paille (sur chant) viennent s'insérer dans ce châssis. Puis on coule dans un coffrage un mortier respirant à base de ciment, chaux aérienne, sciure fine et sable.

  

Ce mortier assez fluide, vibré en frappant le coffrage avec une massette de carreleur, vient s'insérer entre les montants plats de l'ossature, dans l'espace compris entre la paille et le coffrage.

 Décoffrage sous 24 h. 

Finition : enduit chaux ou bardage bois.

Coefficient de transmission thermique U et perte de KWh

Le coefficient de transmission thermique U est l'inverse de la résistance thermique R. Un isolant possède un U petit.
U donne la quantité d'energie perdue par la formule:

surface x delta température x U = flux en  W 

Il suffit de multiplier ce flux par des heures pour obtenir des Wh (enlever trois zéro pour obtenir des KWh)

Ex : J'installe 5 m2 de nouvelles fenêtres bois éligible au crédit d'impôt (U=1.8) en remplacement des anciennes.
Mon Uw est passé de 6 à 1.8 (division par 3 des pertes des fenêtres)
Par 20 °C d'écart de température (dehors/dedans) les fenêtres bois laisseront passer en 24 heures 5x20x1.8x24=4000 Wh soit 4 kWh. Mes anciennes fenêtres en perdait plus de 12...
Application avec un mur de paille : isolation paille

Mur porteur en paille: un procédé éprouvé et fiable

Des études scientifiques (Download Creep_report.pdf) et le retour d'expériences dans les pays Anglo-saxons ont fortement fiabilisé la technique Nebraska ou mur porteur paille (lieux de naissance de cette technique dans les années 1900).
Pourtant seulement 5 % des "projets paille" français l'utilisent (1) et pratiquement jamais pour des maisons d'habitations. Les Anglo-saxons ne partagent pas notre préférence pour l'ossature bois remplie de bottes de paille.
Quite à construire alternatif, oser la paille porteuse permet une pose rapide et une meilleure isolation. Points importants le contreventement (qui est très délicat avec cette technique à mon avis) et la densité de la paille

(1)source: enquête empreinte

Une construction porteuse à l'école d'archi de Bordeaux

Quel mur est porteur, isolant, économique et écologique?

La paille "technique Nebraska"!

On construit les murs en bottes de paille qui se stabilisent ensuite grâce à la compression exercée par le poids uniformément appliqué de la toiture. Les enduits qui contribuent à rigidifier le mur sont réalisés après la fin du tassement (environ 6 semaines).
- Les rangs de bottes sont fichés entre eux, ainsi qu'à la lisse basse et la sablière par  des pieux (noisetier, bambous).
- Les bottes peuvent être raccourcies en reficelant une partie de la botte à l'aide d'un bout de bois pointu faisant office d'aiguille à trous. Un nœud-coulant spécial anti-retour permet de ligoter la nouvelle botte.

- le poids de la toiture s'applique au centre du mur, réparti sur une sablière qui couvre tout le mur.

- le châssis des fenêtres est flottant dans le mur de paille. Le cadre des portes ne doit pas entraver la compression.

Plus d'info: paille porteuse et surtout, le remarquable article publié dans INFO PAILLE n°3 sur la méthode d'AMAZONAIL

Photos prises sur la maison écologique (plein-pied de 10x7m) de Nicolas et Carine, arboriculteurs bio du Lot.

Béton de chaux-chanvre, un matériau fiable et assurable

Les "bétons" ou plutôt les mélanges chanvres-chaux pour l' isolation écologique des écoconstructions ont largement été étudié par l'ENTPE ( Ecole de l'ex Ministère de l'Equipement). Ce produit phare de la maison écologique bénéficie (depuis début 2007) de règles professionnelles qui permettent aux professionnels de s’assurer. En formulation dalle, un béton de chaux-chanvre pouzzolanique a une résistance mécanique supérieure à 1 MPa (test CSTB), un poêle de masse peut être supporté par une telle dalle: lire déformation dalle chanvre.

illustration : Un reportage photo complet sur la pose d’une dalle chaux chanvre en Bretagne sur: dalle chaux chanvre (site maison-tregor.eu)

Le dosage chaux-chanvre permet de varier la conductivité thermique afin de répondre à différentes exigences d' isolation (chape, comble...)

La Chaux Batichanve produit par le CESA à St Astier en Dordogne, et son chanvre Chanvribat est un produit de référence depuis longtemps présent sur le marché.

Le groupe Lhoist, a investi ce marché avec la Marque Tradical.

Lire aussi : le béton de chaux pouzzolane

Les panneaux de paille préfabriqués

Tout comme la botte de paille, ce produit d' isolation écologique fabriqué en usine est fiable (incendie, attaque biologique...). Une entreprise tchèque fabricant de tels panneaux de construction en paille compressée, a d'ailleurs obtenu la certification CE (Norme Européenne).

Dans la région de Châteauroux, une entreprise produit des panneaux de paille (marque STRAMIT). Le panneau Stramit a une conductivité thermique (lambda=0.081 W/mk) moins performante que celle de la botte de paille sur champ. Avec une épaisseur de 5,8 cm (panneau standard), sa résistance thermique R est de 0,72 m2.K.w. L 'épaisseur bien supérieure de la botte de paille assure une isolation  imcomparable (environ 10 x moins de flux thermique!). Cependant ces panneaux, de faible emprise,  prêts à l'emploi qui peuvent être scié, collé, cloué et percé offrent une alternative séduisante. Le montage des murs peut  être très rapide et le panneau standard Stramit accepte tout enduit, peinture et papier peint mais il serait dommage de perdre sa perméabilité à la vapeur d'eau. Plus d'info : stramit

Botte de paille : performances accoustiques

Par rapport aux bruits extérieurs, la réglementation française demande un isolement supérieur à 30.db (A).

Sur la maison bois/paille de Montholier les diverses performances enregistrées  par Xavier Campeyron de
l’ENTPE (Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat) sont comprises  entre 48 et 57.3.dB (A).

Comme on pouvait s'y attendre, ce matériau d' isolation écologique plein d'air, a des performances accoustiques remarquables, situées bien au delà des exigences réglementaires.

Une résistance thermique R de 6,5 à 9 m²K

Le pouvoir isolant d'une structure (mur, plafond) se caractérise par sa résistance thermique R.

Les deux paramètres sont l'épaisseur du matériau et sa conductivité thermique.

La formule est R=e/λ. Avec e épaisseur en mètre du matériau

La paille posée sur le champ permet donc de réduire l'épaisseur du mur tout en isolant mieux.

Exemple concret :

Température intérieure : 20°C; Température extérieure : 0°C

Un mur de paille de 40 m2, sur champ, perdra  environ 9 W/Heure

Le même mur "a plat" perdra 12wh/heure

Dans les deux cas ce n'est pas grand chose, autour de 100 heures pour perdre un Kilowatt ( 10 centimes d'euros en électrique)!!!

La botte de paille assure une isolation écologique de type maison passive!

Botte de paille humide : perte d'isolation négligeable

La paille humide (liée à  l'humidité relative de l'air) a une conductivité thermique (conductivité thermique paille) très légèrement supérieure à la paille sèche. La paille, matériau perspirant, se charge de l'humidité générée par la maison et l'air extérieur, sans affecter notablement son pouvoir isolant.
Graphiques :

1- teneur en eau en fonction de l'humidité relative de l'air

2- conductivité thermique en fonction de la teneur en eau

Source: rapport de CSTB pour l'ADEME

La Conductivité thermique λ de la botte de paille

La Conductivité thermique λ (lambda) est la capacité d'un matériau à transmettre la chaleur par conduction. Elle est exprimée en W/m.K. La conductivité thermique, la résistance thermique et la perméabilité à la vapeur d'eau sont les paramètres d'une bonne isolation écologique.

La botte de paille classique est généralement pressée à 80 kg/m3. Caractéristiques:

Une botte de paille posée sur la tranche à une conductivité λ de seulement 0,04 W/m.K. Cette valeur est comparable a tous les isolants les plus efficaces (liège, polystyrène...),

Elle est de l'ordre de 0,07 pour une botte posée à plat : le transfert thermique est facilité lorsque il se fait dans le sens des fibres. Ces valeurs sont les données avancées par M. Oliva et S.Courgey, dans le livre la construction Bioclimatique.

Le Centre d' Expertise du Bâtiment et des Travaux Publics a réalisé des essais thermiques de bottes posées à plat, confirmant cette valeur de 0,07 à 50 % d'humidité relative.

La plupart des études étrangères donnent, d'après S.Courgey des  performances meilleures qui  oscillent entre 0,040 et 0,065 W/m.K, même pour de la paille posée à plat.

Le boom des maisons en paille autoconstruites

L' association Empreinte recense, environ 150 projets de construction en cours, et 150 maisons déjà réalisés. Ca évolue tout les jours!

Ces chiffres sont dérisoires mais à la fois énormes :

Nous sommes dans une  société de "spécialistes", où la quasi-totalité de la construction est faite de façon uniformisée par des professionnels. Ce système a généré un carcan de normes, avis techniques couteux, assurances qui pénalisent l'innovation.

La grande part de l'autoconstruction est faite par des gens du métier qui utilisent donc le savoir-faire classique.

Les autoconstructeurs autres sont donc marginaux, de part la structure même du BTP.

300 maisons en paille témoignent donc d'une activité qui marche fort malgré le manque de relai institutionnel.

Premières constructions publiques en paille

Deux maisons réalisées par la municipalité de Montholier dans le Jura ont contribué à sortir ce matériau de la marginalité.

paille Montholier

Des tests scientifiques ont été réalisés par le CSTB. Les résultats ont été très positifs  (isolation, risque incendie) sauf pour les enduits qui ont présenté des fissurations largement dues aux structures réalisées qui devaient pouvoir être transportées jusqu'au CSTB.

Rapport du CSTB paille

Le premier ERP (Etablissement Recevant du Public) en bottes de paille en France vient de voir le jour dans les Deux-Sèvres.

Construire en bottes de paille

Ce matériau généralement utilisé en remplissage de l'ossature bois est peu coûteux.

Il possède des capacités isolantes ( conductivité paille ) comparables à la laine de verre, mais il est beaucoup plus stable dans le temps (peu de tassement); Il ne s'altère pas de façon irréversible avec l'humidité.

Comme tout végétal, les tiges de paille fixent du carbone, limitant l' effet de serre.

Ses qualités acoustiques son indéniables : acoustique paille

Plus d'info sur :

Le Réseau Français de la Construction en Paille :

Un cours sur la construction en paille (entre autres...) par l'association Gabion :