Principes et Matériaux pour Maisons Passives

Paille

Peyo — 2011-09-20T19:31:00Z

Description
La paille est un isolant végétal issu de l'agriculture.
Utilisée empiriquement dans les bâtiments ruraux depuis des siècles, la paille de céréales (blé, seigle, riz, triticale…) devient peu à peu un isolant à part entière, sous des formes plus ou moins préfabriquées ou industrialisées.

Provenance
De l'agriculture. Production importante en Bretagne.
Réseau français de la construction paille.

Applications
En vrac, elle peut mélangée à un liant, généralement une terre argileuse, pour constituer un conglomérat plus ou moins isolant. 2 types de mise en œuvre :

Le torchis où la paille sert à structurer la terre.
Le « terre-paille » où la paille est l'élément dominant.

En petites bottes d'une densité de 90 à 110 kg/m3 pour isoler des murs, des toitures ou des planchers.
En bottes de haute densité (180 à 200 kg/m3) pour construire des murs autoporteurs.
En gerbes (paille de seigle) pour confectionner ou entretenir les couvertures de chaumières.
En panneaux de paille fortement compressés qui reçoivent sur leurs faces un carton fort collé. Rigides, autoporteurs, prêts à être découpée, ils sont surtout utilisés surtout pour leurs qualités acoustiques.

Liens
– L'association Les Compaillons organise chaque année le festival Festipailles qui est une rencontre de printemps des constructeurs en paille.
– Construction d'une maison en paille

Principales caractéristiques

{{}}	Bottes de paille moy. densité (flux thermique transversal au sens des fibres)	Bottes de paille moy. densité (flux thermique dans le sens des fibres)	Bottes de paille haute densité	Panneaux de paille compressé
Densité ρ (kg/m3)	90 à 110	90 à 110	150 à 250	300 à 420
Conductivité thermique λ (W/mK)	0,04 à 0,05	0,06 à 0,075	0,06 à 0,08	0,08 à 0,108
Chaleur spécifique c (J/kg.K)	1400 à 2000
Résist. à la diff. de vapeur d'eau μ	1600 à 2000

Comportement au feu
Sensible à moyennement sensible au feu, B2.
Les bottes de paille et le « terre-paille » doivent être mis en œuvre avec un parement coupe-feu.
Pas de propagation de flamme et de dégagements de gaz particuliers.
Comportement à l'humidité
Perméable à la vapeur d'eau, capillaire, bon à très bon volant hygrothermique selon la densité. Matériau résiliant en cas d'humidité accidentelle, mais putrescible si l'humidité est prolongée.
Confort d'été/d'hiver
Bonne à très bonne contribution.
Performances acoustiques
Moyennes à bonnes selon la densité.
Autres aspects
Non consommable par les rongeurs, peu dégradable.
Très bonne durabilité et stabilité si la mise en œuvre est adaptée.

Impact sur l'environnement
Excellent bilan carbone et très faible énergie grise. Facilement réutilisable, ou valorisation en humus.
Matière première renouvelable (plante annuelle) valorisant un coproduit de grande disponibilité.

Impact sur la santé
Préférer les pailles issues de l'agriculture biologique, sans désherbants ni pesticides.
Pour les panneaux comprimés, vérifier la teneur en formaldéhyde des colles de cartons.

Prix
Paille en botte : prix variable selon les agriculteurs. Panneau de paille (Stramit®) 17€/m²

Source photo : revolution-lente.coerrance.org

Fibre de bois

Peyo — 2011-09-20T14:31:12Z

La fibre de bois est un isolant végétal à base de bois. Elle est obtenue par défibrage de chutes de bois résineux. Les fibres de bois à ce stade sont en vrac mais le plus souvent elle sont alors transformées sous forme de panneaux. Pour ce faire, une pâte épaisse est formée par adjonction d'eau et éventuellement d'autres adjuvants, puis coulée, laminée et séchée entre 120 et 200 °C.

Provenance
Commercialisation étendue On en trouve dans la plupart des grandes surfaces de bricolage.

Applications
En vrac, les fibres sont traitées avec du sulfate d'ammonium et du sel de bore.
Mise en œuvre par insufflation. Les caractéristiques et méthodes de pose sont proches de celles de la ouate de cellulose.
Les panneaux de fibres :

Semi-rigides à faible densité (40 kg/m3) pour isolation entre ossatures.
Rigides de moyenne densité (60 à 120 kg/m3) pour remplissage entre ossatures, ou pour isolation thermique/phonique contre les bruits d'impact sous chapes ou planchers.
Panneaux haute densité servant de supports d'enduits, de chapes ou de toiture. Ils sont souvent composites avec en couche externe un panneau pare-pluie hydrophobe collé.

Autres variantes de panneaux techniques selon l'utilisation faite.
[1]

Lien
– Récit de l'isolation d'une toiture en laine de bois

Principales caractéristiques

{{}}	Fibre de bois en vrac	Panneau semi-rigide	Panneau rigide moyen. densité	Panneau haute densité
Densité ρ (kg/m3)	38 à 45	35 à 50	60 à 120	140 à 280
Conductivité thermique λ (W/mK)	0,038 à 0,042	0,038 à 0,042	0,038 à 0,042	0,038 à 0,055
Chaleur spécifique c (J/kg.K)	1600 à 2300
Résist. à la diff. de vapeur d'eau μ	1 à 2		3 à 5

Comportement au feu
Difficilement inflammable M2 à M4, Euroclasse E.
Faible transmission de la chaleur.
Pas de propagation de flamme ou de gaz toxiques (sauf produits adjuvantés au bitume). Doivent être revêtus de parements incombustibles.
Comportement à l'humidité
Ouverts à la vapeur d'eau et bon régulateur hygroscopique.
Putrescible en cas d'humidité persistante.
Confort d'été/d'hiver
Bonne contribution.
Performances acoustiques
Bonnes contre les bruits aériens et/ou d'impact (selon la densité).
Autres aspects
Non consommable par les rongeurs, difficilement dégradable (moyenne et grande densité).
Bonne stabilité dans le temps.

Impact sur l'environnement
– Bilan carbone de bon à excellent, énergie grise de moyenne à très élevée (selon la densité).
– Matière première renouvelable.
– Pollutions principales : éventuels liants et adjuvants (bitume, polyesters…).
– Réutilisable en fin de vie selon le type de pose. Sinon, valorisation en humus ou en énergie.

Impact sur la santé
– Précautions à prendre en phase chantier.
– Pas de nuisances connues excepté les gaz pour les produits bitumés (à exclure à l'intérieur).

Prix
Environ 16€95 le m² pour du semi rigide de 140mm.

Note
La photo en haut a été prise lors d'un chantier participatif en écoconstruction en Corcellie.

[1] Source photo : www.ecostruction.fr

Chanvre

Peyo — 2011-09-20T14:31:05Z

Description

Le chanvre est un isolant végétal issu de l'agriculture.
C'est une plante annuelle qui donne deux types de fibres :

Longue pour les tissus, les cordages, la papeterie en les isolants en panneaux ou en rouleaux.
Courtes, la chènevotte ou le « ana de chanvre ».

Provenance
La principale filières de chanvre se trouve en Bretagne.

Applications

La chènevotte en vrac :

Brute : granulat incluant ou non quelques fibres longues pour des remplissages isolants à sec ou des conglomérats humides.
Enrobée de bitume pour mise à niveau de planchers anciens.
« Minéralisée » pour la rendre moins sensible à l'humidité, au feu…
Fine pour enduits de finition.

Les laines de chanvre :

Panneaux ou rouleaux d'isolant texturé (fibre longue) pour isolation entre ossatures, éventuellement en composition avec d'autres matières (lin, coton...)
Fibres longues, ou filasse, en vrac pour insufflation, projection ou calfeutrement.
Feutres pour sous-couches phoniques.

lien
– Utilisation du chanvre (chènevotte) comme isolant
Principales caractéristiques

{{}}	Chènevotte en vrac	Laine de chanvre
Densité ρ (kg/m3)	90 à 115	25 à 40
Conductivité thermique λ (W/mK)	0,048 à 0,06	0,039 à 0,042
Chaleur spécifique c (J/kg.K)	1950	1300 à 1700
Résist. à la diff. de vapeur d'eau μ	1 à 2

Comportement au feu
Sensible au feu (M2 à M4), Euroclasse E.
La chènevotte en vrac et la laine de chanvre doivent être mis en œuvre avec un parement coupe-feu.
Pas de dégagements de gaz toxiques (sauf avec bitume).
Comportement à l'humidité
Perméable à la vapeur d'eau, volant hygroscopique de bon (laine) à très bon (chènevotte). Matériau résiliant en cas d'humidité accidentelle, mais putrescible si l'humidité est prolongée.
Confort d'été/d'hiver
Bonne contribution de la chènevotte.
Performances acoustiques
Intéressantes en tant que « ressort » dans un complexe "masse-ressort-masse".
Autres aspects
Non consommable par les rongeurs, peu dégradable.
Bonne durabilité et stabilité si la mise en œuvre est adaptée.

Impact sur l'environnement
Chènevotte : excellent bilan carbone, très faible énergie grise.
Laine de chanvre : bilan carbone neutre, énergie grise de faible à moyenne selon densité.
Matière première renouvelable pour la chènevotte, non renouvelable mais abondante pour le liant.
Pollutions principales : essentiellement la production de fibres texturées (polyester), bitume…
Gestion de fin de vie : la chènevotte en vrac est réutilisable ou recyclable en agriculture. Valorisation en énergie pour les produits texturés (polyester) ou bitumés.

Impact sur la santé
Précautions d'usage en phase chantier.
Gaz dégagés par les produits bitumés en cas d'incendie.

Prix
Prix en augmentation constante (demande de plus en plus forte). 15 €/m² pour épaisseur 100 mm.

Lin

Peyo — 2011-09-20T14:31:01Z

Description

[1]
Le lin est un isolant végétal issu de l'agriculture.
Originaire d'Orient, le lin est utilisé comme plante textile et ses graines oléagineuses. Les produits actuels d'isolation sont fabriqués à partir des fibres courtes du bas de la tige non utilisées dans le textile.
Cette matière, cardée pour produire des couches superposées, peut recevoir un traitement aux sels de bore ou au silicate de sodium. Elle est ensuite thermo liée avec des fibres de polyester. De nouveaux procédés utilisent la fécule de pomme de terre ou l'amidon de maïs.

Provenance
La France est le premier producteur mondial. Forte production en Normandie.

Applications

Fibres courtes en vrac issus du défibrage.
Laine de lin en vrac : fibres longues non texturées appliquées manuellement ou par insufflation en caissons fermés.
Panneaux semi-rigides ou rouleaux pour isolation entre ossatures.
Feutre de laine sous forme de rouleaux à texture non aérée qui sert surtout pour des résilients phoniques.

Principales caractéristiques

{{}}	Laine de lin avec liant polyester	Laine de lin avec liant naturel
Densité ρ (kg/m3)	20 à 35	20 à 35
Conductivité thermique λ (W/mK)	0,037 à 0,044	0,037 à 0,044
Chaleur spécifique c (J/kg.K)	1300 à 1700	1300 à 1700
Résist. à la diff. de vapeur d'eau μ	1 à 2

Comportement au feu
Sensible au feu, Euroclasse E.
La laine de lin doit être mise en œuvre avec un parement coupe-feu.
Comportement à l'humidité
Perméable à la vapeur d'eau, bon volant hygroscopique.
Matériau résilient en cas d'humidité accidentelle, mais putrescible si l'humidité est prolongée.
Confort d'été/d'hiver
Moyenne contribution.
Performances acoustiques
Intéressantes en tant que « ressort » dans un complexe "masse-ressort-masse".
Autres aspects
Non consommable par les rongeurs, peu dégradable.
Bonne durabilité et stabilité si la mise en œuvre est adaptée.

Impact sur l'environnement
Bilan carbone neutre et énergie grise moyenne à élevée selon la densité.
Matière première renouvelable. Comme celle du chanvre, la culture du lin est particulièrement écologique (pas de désherbants, pas d'intrants chimiques ni pesticides, très peu de besoins en eau.
Pollutions principales : celles de la production des fibres de synthèse (polyesters).
Gestion de fin de vie : réutilisation possible ou recyclage en humus pour les produits liés avec des colles végétales. Valorisation en énergie dans les autres cas.

Impact sur la santé
Risque d'exposition aux endotoxines bactériennes responsables d'asthme, d'où la nécessité d'exclure tout risque d'humidité et d'assurer une parfaite étanchéité à l'air.

Prix
Prix en augmentation constante (demande de plus en plus forte).
15 €/m² pour épaisseur 100 mm.

[1] Source photo : blog.planetebl.eu

Liège

Peyo — 2011-09-20T14:30:57Z

Description

[1]
Le liège est un isolant végétal à base de bois.
Ce matériau provient de l'écorce du chêne-liège. Cette espèce, qui a une durée de vie de 150 à 200 ans, développe une écorce épaisse, récoltée environ tous les 10 ans.
La première récolte, de qualité grossière (liège mâle), est réservée à l'isolation et les suivantes, plus fines et plus souples (liège femelle), sont destinées aux bouchons et à d'autres usages.

Provenance
Le Portugal est le producteur le plus important. Petite production en France.

Applications

[2]
Le liège a de nombreux usages dans le bâtiment.
Il est largement utilisé pour des sous-couches ou semelles résilientes phoniques.
En tant qu'isolant thermique, il se présente sous 3 formes :

granules
panneaux
coques.

Le liège naturel ou « liège blanc »est un mélange d'écorces, chutes de façonnage, produits de récupération (bouchons) qui sont broyés en granules :

Pour remplissages isolants en vrac.
Pour granulats pour bétons ou enduits allégés.
Pour panneaux agglomérés collés (polyuréthane).

Le liège expansé ou « liège noir » est la forme la plus couramment utilisée aujourd'hui :

En vrac, les chutes de façonnage des panneaux issus de cette expansion, sont rebroyées et utilisées comme les granules non chauffés, mais avec un meilleur pouvoir isolant.
Les panneaux de liège expansé, qui sont résistants et insensibles à l'humidité, permettent un emploi en situation exigeante (isolation en sol, en toitures-terrasses…).
En coques pour l'isolation de canalisation, des pompes des systèmes de chauffage…

Principales caractéristiques

{{}}	Liège naturel granules	Liège expansé granules	Liège naturel agglo en panneaux compressés	Liège expansé en panneaux
Densité ρ (kg/m3)	80 à 160	65 à 80	140 à 300	100 à 130
Conductivité thermique λ (W/mK)	0,045 à 0,06	0,034 à 0,042	0,039 à 0,05	0,036 à 0,042
Chaleur spécifique c (J/kg.K)	1560 à 2000
Résistance à la diffusion de vapeur d'eau μ	1700 à 2000

Comportement au feu
Moyennement à difficilement combustible, Euroclasse E.
Pas de propagation de flamme et de dégagements de gaz toxiques.
Comportement à l'humidité
Moyennement à faiblement perméable à la vapeur d'eau, peu capillaire.Imputrescible même si l'humidité est prolongée.
Confort d'été/d'hiver
Bonne contribution.
Performances acoustiques
Bonnes aux bruits aériens (ressort) et aux bruits d'impact.
Autres aspects
Non consommable et difficilement dégradable par les rongeurs.
Très grande durabilité et bonne stabilité dimensionnelle et résistance à la compression.

Impact sur l'environnement
Liège naturel en vrac : bilan carbone excellent et énergie grise très faible.
Liège expansé : bilan carbone excellent et énergie grise moyenne.
Matière première renouvelable mais limitée. Facilement réutilisable car le liège est inaltérable.

Impact sur la santé
Odeur forte de certains produits due à la subérine chauffée.
La colle des panneaux de liège blanc peuvent émettre des COV.

Prix
De 10 à 30 €/m² selon la densité.

[1] Source photo : www.multimat-nature-et-materiaux.com

[2] Source photo : www.radieux.fr

Ouate de cellulose

Peyo — 2011-09-20T14:30:55Z

Description [1]

La ouate de cellulose est un isolant issu du recyclage du papier, particulièrement de stocks de journaux neufs invendus et de chutes de papiers neufs d'imprimerie.
Le papier est d'abord broyé et défibré en flocons, puis stabilisé par incorporation de divers agents pour résister au feu et aux moisissures (gypse, composés de bore, bauxite, …)

Provenance
Filières organisées de récupération/valorisation/distribution. Filière existante en Bretagne (Morlaix).

Applications

[2]
En vrac pour application machine (blocs de ouate compactée) :

Épandage à sec sur surface horizontale. Prévoir un tassement de 20% dans le temps.
Insufflation à sec sous pression des volumes fermés en atelier ou sur chantier : sols, murs ou toitures.
Projection avec apport d'eau dans caissons ouverts ou en flocage sous dalles. Pas de risques de tassement pour une densité moindre qu'en insufflation.
En vrac pour application manuelle :
La ouate compactée est non recommandée car l'aération non mécanisée n'est pas régulière et laisse subsister des « grumeaux » et des vides.
Utilisation de ouates non compactées et de granules reconstitués.
En panneaux ou en rouleaux :
Pour le remplissage entre ossatures.
En panneaux rigides (Pan-terre®) :
Panneaux minces (12 à 35 mm) de cellulose compressée à chaud avec des fibres de lin. A destination essentiellement phonique, il peut être nu ou collé sur une plaque de gypse ou d'OSB…

Principales caractéristiques

{{}}	Ouate projetée à sec	Ouate insufflée ou projetée humide	Panneau semi-rigide	Ouate en granules
Densité ρ (kg/m3)	25 à 35	40 à 65	70	500
Conductivité thermique λ (W/mK)	0,038 à 0,044	0,038 à 0,044	0,039 à 0,042	0,069
Chaleur spécifique c (J/kg.K)	1600 à 2100
Résistance à la diffusion de vapeur d'eau μ	1600 à 2000

Comportement au feu
Matériau peu sensible au feu M1, Euroclasse B-s2, d0.
Pas de propagation de flamme ou de gaz toxiques.
Mise en œuvre avec un parement coupe-feu.
Comportement à l'humidité
Capillaire, hydrophile, hygroscopique. Bon régulateur hygrothermique.
Matériau résiliant en cas d'humidité accidentelle, mais putrescible si l'humidité est prolongée.
Confort d'été/d'hiver
Bonne à très bonne contribution (selon la densité).
Performances acoustiques
Intéressantes, en tant que « ressort » (système masse-ressort-masse).
Autres aspects
Non consommable par les rongeurs, peu dégradable.
Bonne stabilité si mise en œuvre adaptée.

Impact sur l'environnement
Très bon bilan carbone et énergie grise modérée pour le vrac, mais mauvais pour les panneaux.
Matière première de grande disponibilité.
Pollutions principales : additifs et fibres de liaison (pour les panneaux semi-rigides).
Gestion en fin de vie : réutilisation, recyclage en isolant, valorisation possible en agriculture ou en énergie.
Ressources utilises pour la fabrication de 1 kg : NC

Impact sur la santé
Présence de composés de bore dans les produits largement inférieure aux limites acceptables.
Poussières à la mise en œuvre. Utilisation indispensable d'un masque respiratoire et de lunettes fermées.

Prix
Vrac : 22€ pour un sac de 12kg et Panneaux : 31€ par m² en 120mm d'épaisseur.

[1] Source photo : www.magazine.fabriquerenfrance.com

[2] Source photo : www.prixmaison.fr