Les matériaux écologiques
Quelques matériaux
Il n’existe à ce jour aucune définition officielle de ce qu’est un matériau, une isolation ou encore un bâtiment « écologique ». D’où une très grande confusion créée par l’afflux sur le marché de matériaux autoproclamés « écologiques » sur des critères souvent partiels, sinon partiaux. Ce brouillage médiatique est favorisé par le fait, objectif, qu’il n’existe aucun matériau ni aucune technique n’ayant un impact négatif sur l’environnement, ni, à l’inverse, d’autres qui seraient intégralement « non écologiques ». Cependant, un certain nombre de données, quantifiables et comparables entre elles, existent, et permettent d’estimer qu’une isolation peut être qualifiée d’écologique à quatre conditions sine qua non :
- qu’elle soit réellement efficace, c’est à dire qu’elle réduise drastiquement nos besoins énergétiques, au minimum dans le cadre des objectifs du « facteur 4 »
- qu’elle soit durable, c’est à dire adaptée au cycle de vie du bâtiment
- qu’elle permette des bâtiments sains, pour les habitants comme pour les personnes qui les réalisent
- enfin, qu’elle utilise des matériaux à faible empreinte écologique
Extrait : « L’isolation thermique écologique », J-P. OLIVA et S. COURGEY, Edition Terre vivante
Des performances complètes
efficace
Conventionnellement, la performance des matériaux isolants est jugée sur leur conductivité thermique, c’est à dire leur capacité à conduire la chaleur. Plus leur conductivité est faible, plus le matériau est isolant. De ce point de vue, les matériaux écologiques présentent des performances tout à fait équivalentes aux matériaux conventionnels.
Cependant, d’autres facteurs interviennent dans la performance énergétique d’un bâtiment et le confort de ses occupants. Parlons de deux d’entre eux :
L’inertie de transmission des matériaux est une composante majeure dans le confort du logement, été comme hiver. Celle-ci s’évalue selon deux grandeurs : l’amortissement (qui indique la proportion de l’onde de chaleur transmise), et le déphasage (en heure, il indique le temps écoulé entre les pics de chaleur extérieurs et intérieurs). Si l’isolation fonctionne quel que soit le régime de température, stable ou variable, l’inertie par transmission ne fonctionne bien que lorsque les variations de température quotidienne sont importantes. C’est spécifiquement le cas en été lorsque l’augmentation de la température de l’air se cumule avec les surchauffes créées par l’ensoleillement direct des parois. L’inertie par transmission n’empêche pas la chaleur de transiter à travers la paroi, mais ralentit sa vitesse de transmission et son amplitude. Ainsi, les matériaux à forte inertie permettent de lisser les écarts de températures intérieures dus aux variations de températures extérieures, en bref, de gagner en confort. Sur ce critère, les matériaux naturels, du fait de leur plus grande densité, présentent un avantage considérable : A épaisseur équivalente (20 cm), un panneau de fibre de bois atteint un déphasage de 12h, tandis que la laine de verre ne fournit un déphasage que de 6h. Pour atteindre un déphasage équivalent, cela nécessiterait une épaisseur de 78cm !
La gestion de la vapeur d’eau a elle aussi toute son importance dans un logement. Si la conductivité thermique de l’air est de 0.024, celle de l’eau est de 0.6. L’eau est donc 25 fois plus conductrice que l’air. Bien qu’un taux d’humidité entre 40% et 60% soit souhaitable pour un air sain, un excès de vapeur d’eau va donc rendre plus difficile le réchauffement de l’air intérieur. Les matériaux naturels sont à la fois perspirants et hygroscopiques, c’est à dire qu’ils sont à la fois capable d’évacuer rapidement l’humidité, et par ailleurs qu’ils échangent en permanence de la vapeur d’eau avec leur environnement. Ces propriétés en font de très bon régulateurs d’humidité ambiante, source d’un meilleur confort hygrothermique, et par ailleurs des retardateurs de condensation interne à la paroi.
La performance énergétique d’un logement est une alchimie complexe dictée par des phénomènes naturels. Quoi de mieux alors que des matériaux issus de cette même nature pour gérer ces phénomènes ?
Durable
Dans de nombreux cas, les retours d’expérience concernant les matériaux de construction biosourcés peuvent s’appuyer sur plusieurs dizaines d’années d’utilisation et attestent de la pérennité des ouvrages et de leurs performances. Pour des matériaux comme la paille, la ouate de cellulose, la fibre de bois ou les bétons de bois, l’historique est de plus de 50 ans dans la construction (100 ans pour la paille). Les bétons de chanvre affichent eux un historique de plus de 30 ans et pas moins de 20 ans de recherche. Ce sont aujourd’hui plus de 60 produits d’isolation biosourcés qui sont certifiés par l’ACERMI* qui garantit les performances annoncées par les fabricants.
Si les matériaux biosourcés sont certifiés et montrent une longévité supérieure aux matériaux conventionnels, leur durabilité dépend toutefois de leur choix et de leur mise en œuvre. En effet, un matériau doit être choisi en fonction de la paroi qui va l’accueillir ainsi que de son environnement, et sa mise en œuvre doit respecter des règles strictes. Un mauvais choix ou une mise en œuvre approximative peuvent aboutir sur différents désordres et donc une durabilité réduite drastiquement. Un mauvais choix peut notamment aboutir sur des problèmes de condensation dans la paroi qui vont détériorer le matériau. Une bonne mise en œuvre évitera quant à elle des infiltrations, des remontées capillaires, des tassements, voire la visite des rongeurs. A savoir que les rongeurs ne seront pas plus attirés par des matériaux biosourcés que des matériaux synthétiques.
*ACERMI : Association pour la CERtification des Matériaux Isolants
Sain
L’étude de l’ADEME* sur les émissions de Composés Organiques Volatils, basée sur les étiquettes des matériaux, ne conclut pas sur une émission plus faible de la part des matériaux écologiques. Malgré tout, celle-ci s’interroge sur la comparaison suffisamment différenciante que permet la réglementation française qui porte seulement sur 10 composants. En effet, l’ADEME admet dans son étude que la recommandation du JRC* (Joint Research Centre) de porter l’analyse sur 96 composants permettrait peut-être de créer un écart entre les différents produits sur le marché. Elle continue :
« De plus, la multiplication des tests au moment de la mise en œuvre (0 jour), à 3 jours (scénario rénovation), à 28 jours (scénario construction neuve) puis dans des conditions de vieillissement accéléré pourraient permettre de transmettre une information plus complète au consommateur en termes de performances sanitaires. La considération des microorganismes, l’élargissement des molécules testées en fonction des matériaux ainsi que la prise en compte du positionnement du matériau dans le bâtiment seraient des points d’améliorations complémentaires. Il a été constaté un manque de connaissances générales autour de cette étiquette et des campagnes de sensibilisation et de communication auprès des utilisateurs finaux, professionnels ou non, seraient à envisager. Enfin, la multiplication des contrôles de l’étiquette règlementaire voire l’obligation de réalisation d’essais pourrait améliorer la qualité des informations transmises aux consommateurs et permettrait peut-être de différencier davantage les produits entre eux. Par manque d’informations dû à des blocages de la communication des grands groupes industriels et à l’hétérogénéité des informations fournies dans les PV d’analyses, seules 5 catégories de produits sur 15 ont pu être étudiées dans cette étude. Il est à noter que les entreprises fabriquant des produits biosourcés communiquent plus facilement les PV d’analyse que les produits d’origine fossile ou minérale (respectivement 81,3% contre 66,7% et 50,0%). »
Source : ADEME (Etude « Comparaison des émissions de COV dans l’air intérieur par les produits biosourcés utilisés dans le bâtiment » ), Juin 2017
Si les émissions de COV peuvent encore faire débat pour certains, les matériaux écologiques ont plus d’un tour dans leur sac. Nous avons vu plus haut que ces matériaux ont une forte capacité à gérer le transfert de vapeur d’eau de l’intérieur vers l’extérieur (perspirance), ce qui permet d’éviter les phénomènes de condensation dans la paroi. Mais ces matériaux ont également une grande capacité à capter l’humidité excédentaire présente dans l’air (hygroscopie). Ainsi, malgré un air intérieur chaud, ils évitent l’apparition de moisissures au sein de l’habitat. Par ailleurs, la chaux, qui peut être utilisée en enduit ou encore en béton de chanvre, possède des propriétés antiseptiques, anti-acariens, antistatiques, et antifongiques.
*ADEME : Agence De l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie
*JRC : Le Centre Commun de Recherche est le service scientifique interne de la Commission européenne. Il réalise des recherches et fournit des conseils scientifiques indépendants, fondés sur des éléments factuels, qui contribuent à étayer l’élaboration des politiques de l’UE.
écologique
L’impact environnemental d’un matériau s’apprécie en analysant le cycle de vie de celui-ci. Cette ACV comprend la fabrication, le transport, la mise en œuvre, l’utilisation, et la fin de vie du matériau. Cette analyse est disponible en version simplifiée dans les Fiches de Déclaration Environnementale et Sanitaire (FDES). Si la prise de conscience de l’impact environnemental d’un matériau sur sa durée de vie totale est réjouissante, ces FDES peinent aujourd’hui à permettre une comparaison claire et équivalente pour tous les matériaux.
Voici un article du réseau EcoBâtir qui fait état des disfonctionnement dans la méthode employée. Les matériaux biosourcés présentent l’avantage d’être disponibles localement pour la plupart, d’avoir capté du carbone durant leur croissance, et d’être facilement recyclable, voire de pouvoir redistribuer de l’énergie. Malheureusement, ces éléments ne sont pas pris en compte dans l’ACV (exemple : FDES Fibre de bois).
Bien qu’ils soient probablement sous-estimés, les matériaux dits biosourcés restent pour autant des matériaux incontestablement écologiques, et ce pour plusieurs raisons :
leur performance thermique plus complète
leur processus de fabrication bien moins énergivore
leur composition saine
leur captage de CO2
leur disponibilité locale
leur durabilité
leur possibilité de recyclage/réemploi