Quels matériaux durables pourraient remplacer le béton et l’acier ?

Dans un souci de protection de l’environnement, les maîtres d’ouvrage optent de plus en plus pour un mode de construction durable. Outre les besoins énergétiques et la consommation d’énergie des bâtiments, les matériaux de construction écologiques jouent aussi un rôle important en matière de durabilité. Ceux-ci sont notamment tous les matériaux recyclables qui sont en outre aisément remplaçables et peuvent être facilement séparés lors de la démolition ou du démantèlement d’un bâtiment. Les matériaux de construction produits dans la région augmentent eux aussi la performance environnementale d’un bâtiment, car leur transport nécessite moins de ressources.

On ne peut plus sérieusement mettre en doute le fait que l’industrie du bâtiment a un impact énorme sur l’environnement. S’il n’est aujourd’hui pas possible de renoncer complètement à l’utilisation de matériaux tels que le béton et l’acier, dont la production génère de fortes émissions de CO₂, le secteur se tourne de plus en plus vers d’autres matériaux à la recherche de solutions alternatives. Les matériaux de construction traditionnels, notamment l’argile, ont le vent en poupe depuis plusieurs années déjà.

Les technologies innovantes basées sur le recyclage ouvrent également de nouvelles perspectives. La production de nouveaux matériaux de construction à partir de déchets de construction consomme beaucoup moins d’énergie et émet beaucoup moins de CO₂ que celle de béton, d’acier ou de verre. Toutefois, les procédés de fabrication ne sont pas encore mûris techniquement à l’heure actuelle.

Construire une maison entièrement avec des matériaux de construction issus de matières premières renouvelables est encore impossible aujourd’hui. Les fondations des bâtiments sont généralement en béton. Les éléments de construction en matériaux renouvelables nécessitent en outre souvent un entretien spécial. Une toiture de maison en roseaux ou en paille peut certes avoir un aspect rustique attrayant, mais contrairement à un toit en tuiles plus résistant, elle nécessitera un entretien spécifique régulier, ce qui signifie aussi des dépenses supplémentaires pour le propriétaire.

Qui souhaite construire avec des matériaux écologiques devra payer en moyenne entre cinq et dix pour cent de plus que pour une maison massive classique. En revanche, comparés aux matériaux de construction traditionnels, la production des éco-matériaux requiert moins d’énergie et les quantités de gaz à effet de serre libérées sont nettement inférieures.

Pourquoi les matériaux de construction fabriqués à partir de matières premières renouvelables, facilement recyclables et disponibles à long terme sont-ils considérés comme durables ? En ce qui concerne le bois, cela est dû à plusieurs facteurs. Le bois absorbe du CO₂de l’atmosphère pendant sa phase de croissance. Il est aussi disponible localement, ce qui réduit les distances de transport et donc son impact sur l’environnement.

Un impact environnemental aussi faible que possible lors de la production du matériau joue ainsi un rôle essentiel. Pour déterminer la durabilité d’un matériau de construction envisagé et les impacts environnementaux de sa production, les maîtres d’ouvrage peuvent se référer à la déclaration environnementale du produit, plus connue sous le nom d’EPD (Environmental Product Declaration). Les indicateurs basés sur l’analyse du cycle de vie figurant dans l’EPD permettent de mettre en évidence les impacts du produit ou du matériau de construction en question, par exemple sur l’effet de serre ou la consommation d’énergie grise.

Le nombre de nouvelles maisons en bois augmente de façon évidente. Visuellement, elles ne se distinguent souvent guère des bâtiments construits avec des matériaux conventionnels. Les maisons en bois se sont avérées assurer un haut degré de sécurité et une longue durée de vie. Autre avantage, il existe aujourd’hui des façades en bois qui ne nécessitent en règle générale que très peu d’entretien.

Outre le bois, les constructions modernes font également appel à d’autres matériaux de construction durables éprouvés, comme les briques et la pierre naturelle. Les matériaux d’origine végétale tels que le chaume, la jute, la paille et le gravier, ainsi que les vernis naturels et les peintures à la craie, contribuent également au respect de l’environnement.

Parce qu’il est facile à obtenir, le bois de construction reste toutefois probablement la solution la plus simple. Aujourd’hui, ce matériau éprouvé est redécouvert de façon spécifique. L’industrie du bois met tout en œuvre pour que les architectes et les entreprises qui optent pour ce matériau puissent facilement satisfaire les exigences actuelles en matière de production durable. Grâce à ses propriétés propres, il est aujourd’hui possible de réaliser rapidement et sans problème des concepts originaux en termes de formes et de technique. Un avantage majeur de la construction en bois est que ses tolérances dimensionnelles sont faibles, de l’ordre du millimètre, ce qui en fait un matériau idéal pour la préfabrication. La construction en bois, relativement rapide, permet ainsi de ménager non seulement l’environnement, mais aussi les nerfs du maître d’ouvrage.

Le bilan écologique du bois peut être amélioré en privilégiant les espèces indigènes. En outre, en termes d’exigences, les différentes espèces d’arbres n’ont besoin que de conditions climatiques appropriées pour leur croissance. Le bois d’épicéa indigène est un éternel favori de la construction en bois en Suisse. On construit également à partir de conifères comme le sapin rouge, qui pousse relativement vite et est facile à transformer. Le mélèze, le douglas, le pin et l’arolle sont également très prisés.

Principal matériau de construction du monde moderne, le béton consomme énormément d’énergie lors de sa fabrication. Chaque tonne de ciment, le liant du mélange de sable et de gravier dans le béton, génère quelque 600 kilogrammes de CO₂. La production de ciment représente ainsi jusqu’à huit pour cent des émissions mondiales de CO₂, soit plus que l’ensemble du trafic aérien. À l’heure actuelle, lorsque le béton est recyclé, il est généralement déchiqueté et réutilisé principalement pour la construction de routes.

Une entreprise suisse de cleantech a toutefois réussi à mettre au point une technologie de recyclage du béton et à la commercialiser. Le CO₂ capturé dans l’atmosphère est lié de manière permanente à un granulat de béton de démolition, et ce granulat enrichi est ensuite utilisé pour produire du béton frais. Plus de dix kilogrammes de CO₂ sont ainsi stockés dans chaque mètre cube de béton recyclé produit. Parmi les premiers projets qui seront réalisés avec ce nouveau type de béton figure une école primaire à Berne.

La plupart des déchets de l’industrie du bâtiment finissent néanmoins encore à la décharge. Des recherches sont actuellement en cours pour utiliser du verre broyé dans la production de béton. Techniquement, il est aujourd’hui possible de produire, par exemple, de nouvelles briques à partir de gravats de construction, de blocs en plastique ou de papier pressé.

Un nombre croissant d’architectes s’attachent à concevoir des bâtiments à partir de matériaux recyclés. Les maisons modulaires ont également prouvé leur écobilan favorable en permettant, d’une part, des économies de temps, de coûts et de matériaux, et d’autre part en réduisant les émissions polluantes liées à la construction. À la fin de la vie du bâtiment, les anciens éléments de construction peuvent être facilement démontés et réutilisés.

« Ecocell » est le nom du matériau développé par une entreprise thurgovienne. Des essais ont montré que ce matériau composite breveté est non seulement ignifuge et imperméable, mais qu’il protège aussi efficacement contre les pertes de chaleur et le bruit. Les éléments sont en outre extrêmement résistants et leur fabrication ne libère que peu de CO₂. Les éléments finis sont assemblés par rainure et languette, comme des briques Lego.

Un bâtiment en matériaux écologiques garantit également un meilleur confort de vie et un habitat plus sain pour les habitants. L’utilisation de paille, de roseau, de chanvre ou de lin par exemple contribue à réduire le risque d’allergies et d’autres maladies.

Des matières premières renouvelables peuvent être utilisées dans différentes parties du bâtiment. La quasi-totalité de la maison, par exemple, peut être construite avec des bottes de paille, qui serviront à réaliser des murs entiers entre les structures porteuses en bois. Si ce type de construction est plus exigeant en main d’œuvre que la construction avec des murs en briques, le prix plus que modeste de la matière première est un avantage imbattable.

Les toits en bardeaux de bois ou en roseaux sont traditionnels dans certaines régions et contribuent à l’attractivité d’une maison. Le lin, le chanvre, le jute, les fibres de bois, la cellulose, la paille ou même la laine de mouton peuvent être utilisés comme matériaux isolants. Il convient toutefois d’examiner avec soin les propriétés du matériau d’isolation écologique lors du choix. La laine de mouton, par exemple, est traitée de produits ignifuges, ce qui réduit sa valeur écologique.

Le chanvre peut être utilisé comme alternative au ciment. Le bois de la tige de chanvre, la chènevotte, est mélangé à de l’eau, de la chaux ou de l’argile pour la construction, puis utilisé pour fabriquer des briques. Les briques de chaux de chanvre et la laine de chanvre constituent une bonne isolation et permettent d’équilibrer l’humidité et les températures. Elles conviennent particulièrement bien dans les régions sismiques.

Les tiges de bambou ne convenant pas comme matériau porteur, ce matériau était jusqu’à une date récente réservé à la construction de meubles. Un matériau composite à base de fibres de bambou, appelé « acier de bambou », a désormais fait son entrée sur le marché, démontrant l’intérêt croissant pour ce matériau dans la construction. Tout comme les éléments traditionnels en acier, ces variantes nettement plus légères pourraient également trouver leur place dans les nouvelles constructions.