MA15 Sept 2010

FICHE MATERIAU

LA PAILLE

DESCRIPTION La paille de céréales, généralement de blé ou de seigle, est un coproduit de culture qui trouve des applications en construction sous des formes variées : en vrac, en petites bottes de moyenne densité ou en grandes bottes de haute densité, ou encore sous forme de panneaux compressés. Ses nombreuses qualités en font un matériau d’écoconstruction par excellence : matière végétale, faible industrialisation, coût réduit, excellentes propriétés isolantes,… Née aux Etats-Unis au milieu du XIXè siècle avec l’apparition des botteleuses mécaniques, elle a peu a peu été oubliée jusqu’à sa réapparition dans les années 1970.

DOMAINE

D’UTILISATION

Gros oeuvre Second œuvre La paille en vrac est généralement utilisée en mélange avec de la terre en plus ou moins grande proportion :

- dans la technique du torchis traditionnel (voir fiche MA04), la paille en faible proportion sert surtout à structurer la terre.

- dans la technique dite « terre-paille » en revanche, la paille, qui est l’élément majoritaire,

est liée avec une barbotine de terre argileuse, puis le mélange est compacté entre coffrages. Cette technique est majoritairement utilisée en remplissage de murs entre ossatures bois, et permet de combiner les qualités d’inertie et de régulation hygrothermique de la terre avec le caractère isolant de la paille (qui peut néanmoins être insuffisant si le mélange est trop lourd, c’est à dire trop riche en terre).

La paille en bottes est également utilisée dans différentes techniques constructives :

- la technique « Ossature bois », la plus courante, est dérivée de la construction bois contemporaine, l’isolant classiquement utilisé étant remplacé par des bottes de paille dans les murs, toitures ou planchers. Cette technique peut être effectuée en atelier afin de réaliser des panneaux préfabriqués (« kits paille »), qui seront ensuite acheminés et montés sur chantier pour constituer les parois.

- la technique « CST » (Cellule Tous Tension) utilisée pour la réalisation des murs, où les

bottes généralement enduites d’une barbotine de terre crue et comprimées dans une ossature bois légère assurent à la fois un rôle contreventant et isolant, et partagent avec l’ossature bois un rôle porteur.

- la technique « GREB », du nom du Groupe de Recherches Ecologiques de la Baie, qui a

initié cette technique, dans les années 1990 au Québec. Elle consiste à construire une double ossature légère en bois, fixée sur des soubassements adaptés ou sur une fondation conventionnelle isolée, pour y installer les ballots de paille enrobés d’un mortier léger. Le mortier, coulé dans un coffrage autour des bottes, protège totalement la paille de l’extérieur tout en donnant un mur d’aspect régulier pouvant recevoir ensuite des finitions multiples. Le rôle porteur est également partagé avec l’ossature bois.

- la technique « paille porteuse », encore appelée Nebraska en raison de son origine,

consiste à réaliser les murs sans ossature, par empilement de bottes de paille en quinconce qui seront ensuite compressées à l’aide de sangles et du poids du toit. Les bottes sont d’une densité plus élevée que les petites bottes et de grosses bottes peuvent être utilisées.

De par la nature du matériau paille très sensible à l’humidité, ces différentes techniques nécessitent d’apporter un soin tout particulier à certains détails constructifs tels l’étanchéité en bas de mur afin de protéger la paille des remontées capillaires, ou encore la gestion des tours de baies, particulièrement sur les façades enduites.

CARACTERISTIQUES

TECHNIQUES

Dimensions : petites bottes, largeur 45 cm, hauteur 35 cm, longueur 50 à 120 cm grandes bottes, largeur 70 à 120 cm, hauteur 50 à 120 cm, longueur 120 ou 240 cm Propriétés thermiques

Pour les bottes de moyenne densité, la conductivité thermique varie selon que le flux thermique est dans le sens des fibres ou transversal au sens des fibres.

(Valeurs moyennes) Moyenne densité

Flux dans le sens des fibres Moyenne densité Flux transversal

Haute densité

Masse volumique ρ = 100 kg/m3 ρ = 100 kg/m3 ρ = 200 kg/m3 Chaleur spécifique c = 1700 J/kg.K c = 1700 J/kg.K c = 1700 J/kg.K Conductivité thermique λ = 0,070 W/m.K λ = 0,045 W/m.K λ = 0,070 W/m.K Epaisseur e = 0,45 m e = 0,35 m e = 0,8 m Résistance thermique R = 6,43 m2.K/W R = 7,78 m2.K/W R = 11,43 m2.K/W Capacité thermique surfacique 77 kJ/m2.K 60 kJ/m2.K 272 kJ/m2.K Effusivité thermique 1,82 W.h1/2/ m2.K 1,46 W.h1/2/ m2.K 2,57 W.h1/2/ m2.K Diffusivité thermique 4.10-7 m2/s 2,7.10-7 m2/s 2.10-7 m2/s Déphasage thermique 16 h 15,7 h 40 h

Commentaires : Très bonne capacité d’isolation accentuée par l’épaisseur du matériau, permettant d’atteindre des niveaux « basse » ou « très basse consommation ». Excellente contribution au confort d’été grâce à sa capacité de déphasage

Caractéristique hygrométrique :

Résistance à la diffusion de vapeur d’eau : 1 < µ < 2 Commentaires : Matériau capillaire et perméable à la diffusion de la vapeur d’eau, contribuant à la régulation hygrothermique de l’habitat. Comportement à l’humidité : Matériau résilient en cas d’humidité accidentelle et partielle, mais putrescible en cas d’humidité prolongée. Des recherches sont en cours afin de pallier efficacement à ce problème. Elle possède une bonne durabilité ainsi qu’une bonne stabilité à condition de respecter une mise en œuvre correcte (protection contre l’humidité, perméabilité à la vapeur d’eau…). Elle est de plus non consommable par les insectes et les rongeurs et peu dégradable. Caractéristique acoustique : Bonne performances phoniques contre les bruits aériens. Résistance au feu : La paille comprimée est beaucoup moins sensible au feu que la paille en vrac. Des tests ont donné lieu à des agréments officiels en Europe sur divers procédés constructifs : Paille et enduit terre B-s1,d0 (M1) en Allemagne, Façade bois-paille coupe-feu 30 mn en France. Ne propage pas la flamme et ne dégage pas de gaz particuliers. La paille et le terre-paille doivent être mis en œuvre avec un parement coupe-feu.

CARACTERISTIQUES

ENVIRONNEMENTALES

Ressources : Matière première renouvelable. Valorisation d’un coproduit agricole.

(Source Oliva)

Moyenne densité Flux dans le sens des fibres

Moyenne densité Flux transversal

Haute densité

Bilan « énergie grise »* 5 kWh/m2 7 kWh/m2 17 kWh/m2 Bilan « CO2 »* -26 kg eq CO2/m2 -39 kg eq CO2/m2 -88 kg eq CO2/m2

Excellent « bilan carbone » en raison de la nature végétale du matériau (stockage de CO2). Très faible « énergie grise ».

Durabilité et stabilité : bonnes si la mise en œuvre est correcte. Gestion des déchets : Déchets de chantiers compostables. Déchets de fin de vie réutilisables pour les mises en œuvre sans enduits, compostables sinon.

CARACTERISTIQUES

SANITAIRES

Les poussières de fibres végétales brutes pouvant provoquer des gênes respiratoires, il est important de s’en protéger.

En phase chantier : Port d’équipement de protection contre les poussières recommandé. Pour les habitants : Pas de nuisance connue.

REMARQUES L’association « Les Compaillons » estime aujourd’hui en France le nombre de bâtiments en bottes de paille à 2000, et 500 projets en cours comportant maisons individuelles, habitats collectifs et ERP (Etablissements Recevant du Public). De nombreux artisans, architectes, bureaux d'étude et plusieurs PME se sont spécialisés dans ce type de construction et se sont regroupés au sein du Réseau Français de la Construction Paille (RFCP). Le RFCP s’est donné pour mission la rédaction des Règles Professionnelles de la filière afin d’obtenir sa reconnaissance par les autorités administratives. Une procédure de labellisation BBC des bâtiments isolés en bottes de paille est en train d’être mise en place par un accord entre le RFCP et le certificateur PROMOTELEC-Effinergie (voir procédure sur le site du RFCP). 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.

* Les données de Bilan Energie grise et CO2 sont exprimés pour 1 « Unité Fonctionnelles » (UF), ici 1 m2 de paroi ayant une Résistance Thermique R = 5 m2.K/W pour une durée de vie typique de 50 ans.

EN RESUME Les + : Capacité d’isolation thermique et de déphasage. Capacité de régulation hygrothermique. Excellent bilan environnemental. Les - : Sensibilité à l’humidité.

ARTISANS SPECIALISES DANS LA CONSTRUCTION PAILLE ET FABRICANTS DE « KITS PAILLE »

Liste des artisans et fabricants à jour sur le site de l’association « Les Compaillons / Réseau Français de la Construction Paille » (http://www.compaillons.eu)

SOURCES : L’isolation thermique écologique. J.P. Oliva – S. Courgey. Terre Vivante, 2010 (http://www.terrevivante.org)

Magazine « La Maison écologique » (http://www.la-maison-ecologique.com) : - n°28 août - sept 2005 : « La paille dans tous ses états » - n°48 déc 2008 – jan 2009 : « Maison paille, c’est du solide » - n°52 août - sept 2009 : « Des maisons paille en kit » - n°57 juin – juil 2010 : « Quand la paille avance, le feu recule »

Les Compaillons / Réseau Français de la Construction Paille (http://www.compaillons.eu)

Approche Paille : Association de promotion de constructions paille - Technique GREB (http://www.approchepaille.fr)

Botmobil : Association de promotion de constructions paille - Technique CST (http://www.botmobil.org)

Grosse Botte : Site dédié aux maisons en paille réalisées avec des grosses bottes (http://www.grossebotte.com)