Bois, paille, terre crue… bienvenue dans le riche univers des matériaux biosourcés et géosourcés

« Aujourd’hui, le béton est à l’origine de 8% des émissions de gaz à effet de serre dans le monde, et les ressources accessibles de sable et gravier s’épuisent. Le béton est devenu trop précieux pour être utilisé systématiquement : il faut le réserver aux usages pour lesquels il s’avère irremplaçable, comme les fondations ou certains ouvrages d’art ». Le constat de Dominique Gauzin-Müller, architecte-chercheur spécialiste de l’architecture écologique et co-auteur du Manifeste pour une « frugalité heureuse », est partagé par bon nombre de professionnels de la construction. Dans ces conditions, une alternative s’impose : les matériaux biosourcés et géosourcés, issus de ressources locales et/ou renouvelables, qui repoussent sans cesse des limites que l’on croyait infranchissables. La preuve ? Le plus haut gratte-ciel en bois vient d’être inauguré en Suède : il fait 20 étages, soit 80 mètres de hauteur.

Parmi les matériaux biosourcés, le bois focalise toute l’attention, mais constitue pourtant un cas bien particulier. Difficile de le comparer, lui qui exige un long temps de croissance – de 20 ans pour un eucalyptus à 80 ans ou plus pour un chêne – aux végétaux annuels comme la paille ou le chanvre. « La région autrichienne du Vorarlberg, qui a misé massivement sur le bois dès les années 80, a beaucoup inspiré les professionnels français », explique Dominique Gauzin-Müller. Dans l’Hexagone, l’utilisation du bois dans la construction a d’abord été portée par des pionniers, tel Roland Schweitzer, puis renforcée par la création en 1989 du Comité National pour le Développement du Bois (CNDB). La filière est désormais bien implantée dans les régions et le réseau Fibois accompagne son développement à travers des évènements rassemblant les différents acteurs (Forum du bois), des formations et un prix qui met en exergue depuis dix ans la créativité de l’architecture en bois française.

La paille ne concerne pas uniquement des maisons auto-construites : on recense en France plus de six mille bâtiments en bois isolés en paille, dont des gymnases, groupes scolaires et même une usine. On distingue trois techniques : bottes de paille posées sur le chantier entre des montants en bois, caissons préfabriqués remplis de bottes de paille ou mir porteur en bottes superposées. En France, pionnière européenne, l’isolation en paille est désormais considérée comme un choix technique classique et la filière est très dynamique. « Outre sa disponibilité sur tout le territoire et son faible coût, la paille présente une légitimité apportée par la publication de règles professionnelles en 2012, et par des essais au feu validés par le CSTB » explique Dominique Gauzin-Müller. Résultat : la paille est utilisée dans des projets toujours plus ambitieux, comme l’immeuble de 8 niveaux, en structure bois et isolation paille labellisé Passiv’Haus, inauguré en 2014 par Le Toit Vosgien, un bailleur qui a fait le choix de la construction bois-paille depuis plus de 10 ans.

Le chanvre est une ressource largement présente en France, mais aussi une plante qui n’épuise pas le sol et nécessite peu d’eau pour sa croissance. Si le sommet de la plante peut produire une fibre utilisée en panneaux isolants ou en vrac, sa tige sectionnée en tronçons de 2 cm pour produire la « chènevotte » est utilisée en enduit ou en « béton de chanvre ». « L’isolant en chaux-chanvre présente de nombreux atouts et les règles professionnelles publiées en 2012 permettent de l’utiliser facilement. C’est un choix particulièrement intéressant pour la rénovation dans certains contextes. À Paris, où le sous-sol est fragilisé par la présence d’anciennes carrières, sa légèreté évite les reprises en sous-œuvre et il réduit les nuisances de chantier » explique Dominique Gauzin-Müller. En 2016, la mise en œuvre d’un enduit en chaux-chanvre (8 cm) sur un immeuble patrimonial du14e arrondissement de Paris a permis de profiter du ravalement de la façade pour améliorer la performance du mur sans renoncer aux modénatures. Et un immeuble neuf de logements sociaux, sur 8 niveaux, en ossature bois et isolation chaux/chanvre a été inauguré en 2020 à Boulogne Billancourt.

D’autres matériaux biosourcés ou recyclés peuvent être utilisés dans la construction selon les opportunités : la balle de riz ou la paille de lavande issues de l’agriculture, la laine de lin issue de l’industrie textile… « Valoriser une ressource locale, considérée comme un déchet et habituellement brûlée, est toujours une bonne idée. Mais ces ressources souffrent encore du manque d’expertise et les filières doivent encore se développer » détaille Dominique Gauzin-Müller. D’autres plantes sont envisagées comme le miscanthus par exemple, utilisé dans du béton végétal projeté mais aussi, à l’essai, dans un béton porteur. Ou encore, plus surprenante, la production des « briques de mycellium » qui constituent un isolant léger et efficace, encore en développement...

Les ressources géosourcées pour la construction sont immenses en France, seul pays européen où toutes les techniques sont traditionnellement utilisées. Selon le type de terre disponible dans la région, on construisait en adobe près de Toulouse, en torchis en Normandie et en Alsace, en bauge en Bretagne et Normandie, en pisé en Rhône-Alpes et Auvergne… Aux côtés de ces techniques ancestrales se profilent des nouveautés comme le bloc de terre comprimée (BTC) ou encore la terre coulée.

La France est d’ailleurs pionnière dans le domaine de la terre coulée – un « béton de terre » et non plus de ciment – avec déjà une dizaine de bâtiments réalisés. « La terre coulée exige l’utilisation d’un adjuvant, sans lequel il faudrait patienter des mois avant de procéder au décoffrage, explique Dominique Gauzin-Müller. Actuellement il s’agit de ciment, à hauteur d’au moins 3 %, mais des recherches sont en cours pour le remplacer par un additif naturel ». La massification de l’usage de la terre demanderait une certaine industrialisation, mais une partie de la filière défend une approche artisanale. Quelques initiatives pourraient servir d’exemple, comme Cycle Terre, qui veut utiliser la terre d’excavation du Grand Paris pour fabriquer des matériaux à base de terre : mortier, enduit, blocs de terre compressée…

Comment alors faire un choix parmi ces matériaux de construction biosourcés ou géosourcés ? « Il n’y a pas de matériaux à privilégier dans l’absolu : il faut trouver le bon équilibre, en s’adaptant aux caractéristiques du projet et aux ressources locales. Cela peut être des fondations en béton, une ossature et une charpente en bois avec une isolation en paille, des murs intérieurs en terre pour l’inertie et les capacités hygrothermiques… Selon le même principe, pour les matériaux géosourcés, la technique doit s’adapter à la granulométrie de la terre locale, et la compléter si des ressources proches le permettent. Cette architecture frugale et créative renoue avec le bon sens des constructions vernaculaires », résume Dominique Gauzin-Müller. L’exposition TerraFibra Architectures, présentée jusqu’au 27 février 2022 au Pavillon de l’Arsenal à Paris, en témoigne.

« Nexity est en veille permanente sur les sujets des matériaux bio- et géo-sourcés, qui permettent de baisser l’empreinte carbone des opérations immobilières. Il n’existe pas de solution toute faite car chaque projet est unique, notamment au regard de son environnement immédiat. Mais nous menons des études sur le sujet au niveau régional et nous formulons des recommandations sur des matériaux et des solutions opérationnelles qui concilient potentiel bas carbone et impact financier maitrisé. Par ailleurs, nous apprenons de chaque opération. Celle que nous pilotons avec Engie et Crédit Agricole Immobilier à Porte de Montreuil sera riche d’enseignements et nous permettra d’améliorer encore davantage nos connaissances sur les matériaux bio- et géo-sourcés. »