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1 atba_l’atelier, bureau d’architectes SA_8, rue des vieux-grenadiers_genève LA CONSTRUCTION EN BOTTE DE PAILLE Étude de faisabilité, Lausanne, mars 2009. ATBA L’atelier, bureau d’architectes SA FUCHS Stéphane, architecte HES www.atba.ch Collaborateur KRUMM Olivier, architecte DPLG/DSA-terre En collaboration avec CAUDERAY Elsa, architecte EPFL/DSA-terre 55 Sparrenobergurt 6/18 Strebe 10/12 Sparrenuntergurt 6/6 Blende Lärche 2,4/13 cm Weichfaser 22 mm Fensterrahmen Schilfrohr Brett NH 3/20cm Bohle NH 6/20cm Bretter NH 2,4/16 cm Schott siehe Skizze Brett NH 2,4/20 cm Brett NH NH 3/12cm Schilfrohrmatte Luftdichtung geklebt 200 Viertelstab < Komp. SB Detail 7 Wandabschluss/Ortgang Remerciements Monsieur Peter Braun, ingénieur EPFZ, NORMAL OFFICE à Fribourg, Madame Sarah Challandes, ingénieure en agronomie, exploitante à La Mauguettaz, Monsieur Felice Guarino , architecte, Institut Bau und Gestaltung Hochschule für technik und Wirtschaft, à Coire, Monsieur Liman et Monsieur Bouilloux, ingénieurs thermiciens, service du logement, ville de Lausanne, Monsieur Olivier Sonderegger, directeur de la Fédération Suisse des Producteurs de Céréales, Monsieur Laurent Vorlet, DENA Energie Sàrl, analyse énergétique du bâtiment et du territoire, pour une aide précieuse de traductions, corrections, et suggestions Monsieur Julien Hosta, architecte DPLG/DSA-terre et Monsieur Marco Sonderegger. architecte EPFL, Madame Eleanore Kermisch, Madame Manuela Kleis. indexe étude de faisabilité_construction en bottes de paille_ville de Lausanne_2009 Indexe Introduction : de la paille pour construire? p 2 1 Historique et exemples contemporains p 4 2 Mise en oeuvre p 6 3 Techniques constructives p 8 4 La botte de paille p10 5 Risques et résistances p12 6 Ecobilans et habitat sain p14 7 Disponibilité et coûts p16 8 Tableau récapitulatif p18 9 Il n’y a pas d’alternative unique p20 Conclusion p22 Références et bibliographies p24 Annexes p27 atba_l’atelier, bureau d’architectes SA_8, rue des vieux-grenadiers_genève Illustrations de la couverture : En haut Maison Braun, standard passif, paille porteuse, architecte atelier W.Schmidt (2002), Disentis, Suisse. En bas Strohpolis, habitat collectif, ossature bois remplissage paille R+2 (2004), Allemagne. étude de faisabilité_construction en bottes de paille_ville de Lausanne_2009 Nos ancêtres, bien avant l’ère industrielle et l’invention de la botteleuse ont su profiter des nombreuses qualités du matériau paille dans la construction. En Suisse, au bord du lac de Neuchâtel, on a retrouvé des vestiges d’un village lacustre construit avec des toitures de chaume (paille) et des murs en torchis, mélange de terre et de paille, datant de 3’000 ans av. J-Ch. Aujourd’hui, nos modes de vie ont bien changé, par contre le potentiel exceptionnel de ce matériau reste le même (c.f. tableau à gauche). Depuis les années 90, on redécouvre l’utilisation de la paille dans la construction d’abord aux Etats-Unis, puis en Australie, au Canada et en Europe. Le savoir-faire et les techniques provenant du monde des écologistes autoconstructeurs-trices intéressent de plus en plus d’architectes et d’ingénieur-e-s. Pourquoi assiste-t-on aujourd’hui à un tel renouveau de la construction en paille? La moitié de l’énergie primaire consommée en Suisse l’est pour le bâtiment, dont 30 % uniquement destinée au chauffage1. Si nous voulons réduire notre consommation d’énergie il est urgent de trouver des alternatives! La construction en paille répond de multiple manière à la problématique énergétique : tout en offrant une isolation thermique de bonne qualité, elle participe pleinement au bien-être des habitant-e-s qui vivent entre ses murs. La paille est un matériau sain, de sensation chaude (effusivité), qui ne diffuse aucune particule allergène ou cancérigène. Sa production est locale et ne demande que très peu d’énergie. La paille stocke le CO2 plutôt que de l’émettre. Le CO2 absorbé par la photosynthèse est équivalent voir plus élevé que celui dégagé par sa fabrication et son transport. En comparaison, la production de bois pour la construction demande de deux (pour du plancher raboté) à dix fois (pour du MDF) plus d’énergie que la production de bottes de paille. Afin de mieux connaître les caractéristiques de la paille, plusieurs études et doctorats ont déjà été menés dans des universités technologiques d’Allemagne, Angleterre, Autriche, France, Canada, Etas-Unis, et Austalie. Ces programmes de recherches étudient principalement le comportement structurel et hygroscopique d’un mur en botte de paille. Ces études sont référencées dans la bibliographie de ce document. En France, en 2004, une équipe de recherche financée par un fond public a réalisé une maison en bottes de paille puis étudié son comportement thermique, hygroscopique et structurel2. En Allemagne et en Autriche, ainsi qu’en Amérique du Nord, la construction en bottes de paille a passé les tests réglementaires de résistance des matériaux. Aujourd’hui ces pays ont des normes propres au matériau paille. En Suisse, bien que l’atelier d’architecture Werner Schmidt ait déjà réalisé plusieurs maisons en bottes de paille3, il n’existe aucune réglementation propre à ce type de construction. Et pourtant, dans notre pays, les questions touchant au développement durable dans le domaine du bâtiment sont plus que jamais à l’ordre du jour : Label MINERGIE-P-ECO, écoquartiers4, 3’000 logements durables en 10 ans5, société à 2’000 Watts, Quartier 216, etc. Cette étude a pour objectif de faire un tour d’horizon dans le domaine de la construction en paille en Suisse et ailleurs. Bien sûr, il n’est pas possible de réunir en un seul document la totalité des investigations existantes sur cette thématique. C’est pourquoi, dans un souci de vulgarisation et diffusion de ce document nous avons choisi d’en référencer les plus importantes et les plus récentes disponibles sur le net ou consultable en bibliothèque. Nous nous sommes intéressé-e-s particulièrement aux études et données européennes car la proximité culturelle et sociale rend le travail de comparaison plus aisé. de la paille pour construire ? « En construisant de manière durable et intégrée nos ancêtres concevaient parfaitement l’importance d’offrir un monde sain et équitable aux générations futures. Sauront-nous faire de même? » Des maisons individuelles, des logements collectifs, mais aussi des écoles, des bâtiments administratifs et des halls réalisés en paille prouvent que cette technique de construction présentent un nouveau champs d’application dont les perspectives sont à la fois environnementales et économiques. 3 atba_l’atelier, bureau d’architectes SA_8, rue des vieux-grenadiers_genève 1 Source : Jeanneret C, EPFL 2001 2 Programme national de recherche ADEME, FFB, CEBTP : www. econologie. com/file/technologie_ energie/Dossier_Ademe_Paille.pdf 3 C.f.: www.wernerschmidt.ch 4 Projet d’écoquartier Métamorphose à Lausanne. 5 Projet actuellement en cours de réalisation à Lausanne. 6 Processus de concertation citoyenne par quartier de la commune de Lausanne. Avantages de la construction en botte de paille : PRODUCTION ET TRANSPORT TECHNIQUES ET MISE EN OEUVRE OUVRAGE FINI ET DURÉE DE VIE DÉMOLITION renouvelable annuellement économique habitat sain entièrement recyclable disponible localement isolant et porteur à la fois bon isolant (λ : 0,044 à 0.067 ép. min de botte : 35 cm) retour à la terre comme fertilisant (car pas d’imprégnation toxique) peu de transport techniques simples et flexibles régulateur hygroscopique utilisation comme combustible de chauffage faible énergie de production (2 à 10 fois moins que le bois) bonne résistance au séisme possibilité de faire d’importantes économies de chauffage transformation en agrocarburant valorisation d’un sous-produit céréalien rapidité de construction entretien simple et facile faible énergie grise peu de transformation et mécanisation auto-construction accessible longue durée de vie (plus de 100 ans) disponible en quantité (pour la Romandie ~30’000 tonnes en 2008) construction jusqu’à 6 étages bâtiment équivalent Minergie, Minergie-P, Minergie-P-ECO infrastructures de fabrication et stockage déjà existantes mise en oeuvre saine et sans déchet étude de faisabilité_construction en bottes de paille_ville de Lausanne_2009 4 historique et exemples contemporains 1 C’est à la fin du XIXème siècle que la construction en bottes de paille fut inventée par des ouvrier-ère-s du chemin de fer de l’État du Nebraska, aux États-Unis. En toute logique, il-le- s profitèrent d’un matériau isolant largement disponible dans cette région céréalière pour se protéger du froid de l’hiver, en construisant des abris de fortune. La plus vieille maison recensée en France date de 1921. Elle se situe à Montargis (sud de Paris). Bien entretenue depuis toujours, elle ne souffre d’aucune pathologie1. Aujourd’hui, la construction en bottes de paille s’adapte tout aussi bien à l’esthétique d’une architecture contemporaine qu’à des bâtiments de style traditionnel tout en offrant une alternative de matériaux de construction particulièrement intéressante en matière d’économie d’énergie (chauffage et énergie grise). Maison autonome en énergie (2006-2007), Flerden, CH2. Prototype conçu par la Hochschule für Technik und Wirtschaft, Coire, Suisse. Architectes GUARINO Felice Institut Bau und Gestaltung, Coire. Technique jumbo bottes porteuses : R+2 Revêtements enduits terre int. et enduits chaux ext. Surface 240 m2 Prix m3 SIA 585 frs Ecole du Colibri (2007), La Roche-sur-Grâne , France2. Réalisation centre agro-écologique Les Amanins Technique ossa. bois remplissage bottes de paille Revêtements enduits terre int. et enduits chaux ext. 5 atba_l’atelier, bureau d’architectes SA_8, rue des vieux-grenadiers_genève A consulter aussi : MINKE Gernot, MAHLKE Friedemann (2005), Buiding with straw : Design and Technology of a Sustainable Architecture, Ed Birkäuser, Suisse, 143 pages. 1 LA SCIENCE ET LA VIE (mai 1921), Fraîches en été, chaudes en hiver, les maisons de paille sont avant tout économiques, France, 8 pages. LE MONITEUR ARCHITECTURE amc n°81 (septembre 2008), expérimenter la paille, Suisse, 4 pages. 2 www.lesamanins.com 3 www.fh.htwchur.ch 4 www.baubiologie.at (stroh) 5 www.hok.com Maison familiale passive (2004) Wienerherberg, Autriche4. Architecte BM uploads/Ingenierie_Lourd/ la-construction-en-botte-de-paille.pdf