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bioconstruction
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conferencier

 

La Terre est sans doute le matériau de construction le plus ancien du monde, utilisé économiquement sur place depuis des millénaires, sous forme d'un mélange d'argile, de gravier, sable et limon.

Sa résistance thermique est basse du fait d'un coefficient de conductibilité voisin de l'unité avec, toutefois, une masse thermique intéressante. Selon Myriam OLIVIER et Ali MESBAH du Laboratoire des Géomatériaux de l'École Nationale de Travaux Publics de l'État (ENTPE de Vaulx en Velin), la terre peut emmagasiner trois fois plus de chaleur que le béton.

D'autre part, elle est hygroscopique et peut de ce fait absorber l'humidité lorsque cette dernière est excessive à l'intérieur et la restituer lorsque, au contraire, l'atmosphère se dessèche. Elle joue donc un rôle déterminant dans la régulation du confort thermo-hygrométrique. Elle présente, par ailleurs, une bonne valeur acoustique. Ses micro-pores filtrent les polluants extérieurs et elle n'émet aucune nocivité à l'intérieur d'une  habitation...

Nous allons passer en revue, quelques uns de ces divers aspects, comparativement  à  d'autres  matériaux.

Résistance thermique et isolation

La résistance thermique R d'un matériau lui confère un certain pouvoir isolant en fonction de son épaisseur ; cette résistance est en particulier inversement proportionnelle au coefficient de conductibilité thermique  l (lambda) dudit matériau suivant la formule :

                                                                    R = e (épaisseur)                                                                           l (coefficient de conductibilité)

La résistance thermique est également inversement proportionnelle au coefficient de transmission surfacique K, correspondant aux déperditions énergétiques d'un m2 de surface pour 1° C d'écart de température entre l'intérieur et l'extérieur :

                                                                     R =  1

                                                                            K (coefficient de transmission surfacique)

 

Plus K est faible, plus l'isolation est importante ; la paroi a alors d'autant moins de déperdition calorique vers l'extérieur et offre de ce fait une grande résistance thermique au flux de chaleur qui la traverse.  Le D.T.U. (Document Technique Unifié du CSTB) donne un K de 1.05 W/m2.°C, soit R = 0,95 W/m2.°C, pour la terre crue, alors que des recherches clermontoises sur la thermique du pisé établissent : 0,6 < K < 0,85 W/m2. °C, soit  1,6 < R < 1,17 W/m2. °C.

 

Inertie - Masse volumique (r en kg/m3)

 

La conductibilité de l'air (l = 0,02) est très faible et en fait donc un excellent isolant. Mais, sa très petite masse volumique (r =1,293) lui confère un grand pouvoir de diffusivité, pour transmettre rapidement les variations de température selon la formule (ci-dessous) du calcul de ce coefficient (a). Ainsi, l'air n'apporte donc pas d'inertie thermique, contrai- rement à la brique, par exemple, ou à d'autres matériaux selon les données du tableau ci-contre, rapportant les valeurs du coefficient de conductibilité l et de la masse volumique r pour quelques uns d'entre eux :

Air sec  ................................l =  0,02    -          r   =    1,3 Kg/m3

Matières Plastiques Alvéolaires :

Polyuréthane & Polystyrène  ..l =:0,029   -   30 < r  <    40 Kg/m3

Laine minérale .......................l = 0,041   -   20 < r <   300 Kg/m3

Liège

- expansé pur  .......................l = 0,043  - 100 < r <  150 Kg/m3

- expansé aggloméré  .............l = 0,048  - 150 < r <   250 Kg/m3

Chanvre

- granulats minéralisés 0,048<.l< 0,064  - 100 < r <   110 Kg/m3

- avec liant chaux naturelle  ....l = 0,12   - 350 < r <   500 Kg/m3

Béton de copeaux de bois........ l = 0,16   - 450 < r <   650 Kg/m3

Plâtre courant d'enduit  ............l = 0,46   - 900 < r <1.100 Kg/m3

Pierre calcaire tendre  ..0,95 < l <1,05 - 1.470 < r <1.840 Kg/m3

Terre crue (blocs comprimés) l =1,05 - 1.700 < r <1.900 Kg/m3

Terre cuite (brique pleine)  .... l =1,15 - 1.800< r < 2.000 Kg/m3

Béton caverneux .....................l =0,7   - 1.600< r < 2.000 Kg/m3

Béton plein   ...........................l =1,4  -  2.200< r < 2.400 Kg/m3

Calcaire 1/2 ferme & ferme  1,4< l <1,7   - 1.840< r < 2.340 Kg/m3

Pierre calcaire dure    .............l = 2,2  - 2.350< r < 2.580 Kg/m3

Pierre lourde

- basalte, gneiss, granit, silex...l = 3,5 - 2.400< r < 3.000 Kg/m3

 

Coefficient de diffusivité (a en cm2/s)

     air  : a =  0,065

brique : a =  0,00175 (presque 40 fois moins)

             a =         l  (coefficient de conductibilité)                

                    c (chaleur massique) x r (masse volumique)

A  titre  d'exemple,  une  paroi  brute  de  0,20 m  en  briques pleines présente une résistance thermique de 0,17 W/m2.°C, contre 0,34 W/m2.°C en briques creuses à 3 rangées d'alvéoles et 0,39 W/m2.°C avec 4 rangées d'alvéoles dans la même épaisseur, pour atteindre de l'ordre de 1 W/m2.°C avec une brique G de 0,30 m. Il suffit de concevoir une brique creuse suffisamment épaisse avec davantage de trous d'air (que certains appellent d'ailleurs «bio'bric»), pour parvenir à une résistance thermique satisfaisante, comme nous le verrons dans un instant avec la présentation du «Monomur» (ou «Biomur» pour d'autres).

 

Pouvoir régulateur hygroscopique

Le pouvoir régulateur hygroscopique de la Terre est très important, sous réserve qu'il ne soit pas altéré par un isolant en matières plastiques alvéolaires (M.P.A.) et/ou des revêtements synthétiques plus ou moins étanches en raison pratiquement de leur absence de perméabilité à la vapeur d'eau rapportée ci-dessous :

 

Perméabilité à la vapeur d'eau : p

ou «perspiration pariétale» selon ma conception biologique

 

Cette valeur de p est assez significative pour les quelques matériaux cités ci-contre, afin de faciliter l'appréciation comparative quant à ce pouvoir particulier pour ceux qui nous intéressent :

MPA : Polyuréthane et Polystyrène  -  p = 0,001 à 0,002

          Terre  cuite :

Brique pleine - Brique creuse -  Pour comparaison : Isorel

    p = 0,008            p = 0,014                    p = 0,04

(4 à 8 fois plus)-(7 à 14 fois plus)     -    (20 à 40 fois plus)

 

 

 

Des briques «sandwich» (polystyrène)...,

au monomur «TERRE cuite»

Compte tenu des diverses caractéristiques thermiques rapportées précédemment et de l'insuffisance d'épaisseur des parois dans la construction contemporaine, les réalisations en terre cuite nécessitent le plus souvent une isolation complémentaire, avec la plupart des briques couramment commercialisées jusqu'à ces dernières années (sans parler de l'insuffisance d'inertie).

On a employé, parfois à ce titre, directement des briques «sandwich» au polystyrène mais, plus fréquemment, on a utilisé à l'intérieur des plaques en matières plastiques alvéolaires (MPA : polyuréthane et surtout polystyrène), qui présentent un coefficient de transmission thermique intéressant (0,029 < l < 0,044 selon la forme de transformation : extrudée, expansée...), à un prix de revient compétitif, pour obtenir une résistance thermique satisfaisante de la paroi (c'est-à-dire en matière d'isolation seulement) et au mépris, toutefois, des considérations biologiques que je vous ai présentées.

Une  isolation,  en  effet,  avec  5  à  6 cm  de  telles plaques de matières plastiques alvéolaires (suivant les performances du produit utilisé) procure une résistance thermique d'environ 1,5 W/m2.°C, qui s'ajoute aux résistances thermiques de chaque matériau constituant la paroi, de telle sorte que le coefficient K de transmission surfacique de l'ensemble se situe au voisinage de 0,5 W/m2.°C, pour répondre aux exigences souhaitables depuis une vingtaine d'années dans ce domaine.

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La Brique «sandwich» au polystyrène, baptisée par certains «Brique Plus»  sur le plan thermique, et que -pour ma part- j'ai toujours qualifié de «Brique Moins» sur le plan biologique...

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Dans de telles conditions, la plupart des excellentes propriétés de la terre (masse volumique participant à l'inertie et à l'isolation aussi bien thermique qu'acoustique, «neutralité électrique», pouvoir régulateur hygrométrique....) sont diminuées, voire totalement annihilées par cette interposition génératrice, entre autres, d'électricité statique, par ailleurs étanche (avec risques accrus de condensation à son niveau et développement en milieu humide alors de micro-organismes de toutes sortes) ; enfin, ces matières plastiques sont très dangereuses en cas d'incendie par la production de produits de combustion hautement toxiques pour ceux qui les inhalent !...

Pour certains industriels du secteur «argile» (comme pour moi, d'ailleurs, depuis longtemps), l'ère de la brique «sandwich» au polystyrène semble révolue à présent. Mais au niveau de la mise en ouvre sur le terrain, le doublage intérieur des murs avec interposition de plaques en polystyrène -ou autres produits synthétiques aussi malsains que dangereux- a encore, hélas, la vie dure !

Ces diverses critiques constructives et remarques sanitaires préventives que je formule depuis de nombreuses années n'ont pas toujours été bien admises dans les milieux professionnels concernés. Je me souviens, en effet, des mines réservées -à l'écoute pétrifiée de mes propos- de certains industriels et artisans responsables aussi bien de la fabrication que de la mise en ouvre des briques de l'époque, avec une large utilisation alors du polystyrène comme isolant, notamment au Colloque «Construire en terre, matériau noble à la conquête de l'avenir» en 1989 à l'I.N.R.A. de Toulouse (1).

Et puis, les esprits ont évolué dans ces mêmes milieux professionnels. Quelques années plus tard, à la Rencontre Inter-régionale «HABITAT-SANTÉ» en 1997 au Centre National de Formation aux Produits du Bâtiment de Saint-Martin de Villeréglan dans l'Aude (3), MM. Guy VALLEJO (Président de la Commission Briques de Structures de la Fédération Française des Tuiles et Briques) et Jean-François REGRETTIER (Chef du Service Bâtiment  du  Centre  Technique  des  Tuiles  et  Briques)  se  sont exprimés en ces termes à mon endroit, lors d'une communication commune pour présenter le  "Monomur TERRE CUITE" :

«... Le Docteur PLAT a déjà, dans de précédentes communications, défini le matériau de construction biologique comme devant répondre à deux critères  :  - Ne pas nuire, - Protéger et créer une ambiance vitale agréable. Le Docteur PLAT considère que la TERRE CUITE est un excellent matériau, mais que ses propriétés sont diminuées, voire annihilées par adjonction d'un isolant. C'est en déclinant ses propriétés au regard de ces deux critères qu'est articulée la présentation qui suit : ...»

C'est ainsi que se sont développées en France les briques perforées multi-alvéolaires d'une épaisseur suffisante (30 à 37,5 cm d'épaisseur) conciliant au mieux -comme je le préconise depuis longtemps- isolation de l'air, inertie et hygroscopie de la terre sans autre interposition. Avec un tel produit de construction correctement posé, la résistance thermique de la paroi est nettement supérieure à 2 W/m2.°C, selon l'épaisseur et les enduits appliqués directement de part et d'autre. Le coefficient de transmission surfacique K est compris entre 0,5 et 0,4 W/m2.°C, voire peut-être même inférieur lorsque ces briques sont bien assemblées selon les règles de l'art en la matière, notamment lors de la réalisation des joints avec liant spécial et interposition de bandes isolantes, ou sous forme d'un mortier-colle spécifique selon les cas.

Une brique du «biomur» R 37

(Cliché STURM)

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En guise de conclusion :

Les vertus de l'empirisme conciliant, dans une perspective d'avenir,

"Tradition" de la Terre et "Modernité" des technologies nouvelles...

Je rappellerai ici en conclusion mes déclarations antérieures, publiées à l'occasion de différentes manifestations sur le matériau «Terre»  (1, 3).

Au cours des siècles passés, la construction a été longtemps dominée par l'utilisation, non seulement de la terre crue : adobe, pisé, torchis, brique compressée ou bloc de terre comprimée (*), mais aussi de la terre cuite, sous ses différentes formes de production, à condition d'être associée à des produits naturels, d'isolation et/ou de revêtement, n'altérant pas les qualités intrinsèques d'origine du matériau.

(*) Adobe (en Europe) ou banco (en Afrique) : Brique de terre crue argileuse et très sableuse, moulée sous forme d'une pâte semi-ferme obtenue avec de l'eau, puis séchée au soleil. Ces blocs sont assemblés avec un mortier de boue réalisé à partir de la même terre. Ce procédé de construction est un des plus ancien du monde.   

Pisé : Maçonnerie en terre crue, très sableuse et peu argileuse, damée dans un coffrage pour rendre le matériau plus compact grâce à son humidité naturelle et qui durcit ensuite en séchant, pour former des murs.

Torchis : Matériau de construction fait d'un mélange de terre crue très argileuse et de paille, ou d'autres fibres végétales.

Brique compressée ou bloc de terre comprimée (BTC) : Cette présentation de produit tout prêt à maçonner correspond à la forme moderne d'utilisation de la terre crue, compactée à l'état faiblement humide dans des presses moulantes, manuelles, mécaniques ou hydrauliques, éventuellement vibrantes. Ces blocs de terre crue peuvent être stabilisés par l'adjonction d'un liant hydraulique : chaux de préférence, ou ciment, en très faible quantité.

Je crois aux vertus de l'empirisme et je suis fidèle à ce vrai bâti traditionnel, qui a fait ses preuves dans le temps. Mais, au seuil du 3ème millénaire, je ne suis pas hostile à la nouveauté et aux facteurs de progrès qui améliorent les conditions de vie, tout en respectant la biologie humaine. Je pense en particulier à la domotique, qui doit prendre un essor considérable, entre autres par nécessité, notamment en matière de sécurité des maisons   individuelles  (de  plus  en  plus  menacées  dans l'environnement social actuel, très dégradé) d'une part et, d'autre part, d'efficacité  énergétique  pour  limiter  la  pollution (avec la plupart des sources), en diminuant la consommation et les coûts dans l'intérêt de tous.

Cette technologie contemporaine peut aussi contribuer efficacement à l'amélioration et à la résolution de nombreuses tâches domestiques, par une automation spécifique dans différentes directions, ainsi que dans le domaine de la communication tous azimuts, pour une facilité, une commodité de vie sur de très nombreux plans et pour procurer un réel confort à l'avenir. Toutefois, les progrès assez remarquables de ces divers apports précieux (indispensables à l'aube du XXIème siècle) ne doivent pas engendrer de nouvelles nuisances domestiques. La domotique doit être biologique aussi, en envisageant toutes les protections nécessaires, afin d'éviter en quelque sorte le «parasitage» des signaux vitaux (électromagnétiques, en particulier) de tout organisme vivant, notamment au cours du repos restaurateur au sein d'un habitat le plus favorable à ses occupants à cet égard.

A ces conditions, je crois  -dans le cadre de l'opération «Un siècle de métier : la Terre» organisée, entre autres par les Ateliers d'Art de France, le Conservatoire des Métiers, la Ville de Salernes, le Musée des Arts et Traditions de Provence, la Société d'Encouragement aux Métiers d'Art (SEMA), le Conseil en Architecture, Urbanisme et Environnement (CAUE 83), la Chambre Artisanale des Carreleurs-Mosaïstes (CAPEB 83), la Chambre des Métiers du Var...-  je crois, dis-je, que le  matériau  «Terre»  a  encore  un  bel  avenir pour le siècle qui vient, si vous savez concilier effectivement la Tradition de votre Art et la Modernité des technologies nouvelles en matière d'habitat, afin de continuer à satisfaire au mieux les besoins biologiques de l'être humain dans ce domaine  vital  pour  tous.

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Usine  de  Produits  céramiques  (Tomettes), au début du XXè siècle à SALERNES (Cliché MAIRIE) 

 

Références bibliographiques du même Auteur sur le sujet

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1. PLAT P. - Influence du matériau sur le métabolisme humain, Colloque «Construire en Terre, matériau noble à la conquête de l'avenir», ADERMIP (Association pour le Développement de l'Enseignement, de l'Économie et des Recherches en Midi-Pyrénées) et TER (Terre Environnement Réalisation), INRA, Toulouse (Auzeville, Castagnet-Tolosan), 13 octobre 1989.

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2. PLAT P. - Approche Bio-médicale dans l'Économie de l'Habitat. 36ème Congrès National de l'Association des Anciens Élèves "Techniciens-métreurs" des Centres AFPA de Colmar, Le Mans, Valence - Palais des Congrès, Clermont-Ferrand,  6  juin 1992.

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3. PLAT P. - Biologie & Habitat, À propos du métabolisme humain, de la conception générale de l'habitat et de l'influence bio-sanitaire de quelques matériaux de construction. Rencontre Inter-Régionale Languedoc-Roussillon/Midi-Pyrénées «Habitat - Santé, Utilisation des Matériaux Naturels», Centre National de Formation aux Produits du Bâtiment, Batipole en Limouxin, 11300 Saint-Martin de Villeréglan, 5 juillet 1997.

                 documents_text01.gif   painting.gif   book02a.gif

4. PLAT  P.  -  Vers une Approche Biologique globale de l'Habitat. Compte rendu des Journées de Xème Anniversaire de la Bio-construction consacrées à «Construire en chanvre», Troyes, 5-6 décembre 1997. «La Chanvrière de l'Aube», 10200 Bar-sur-Aube.

           book02b.gif  painting.gif   book.gif

5. PLAT P. - Habitat et Biologie dans l'Environnement Contemporain. Journée sur «La domotique au service des personnes âgées ou handicapées : opportunités et limites». Caisse Régionale d'Assurance Maladie d'Île de France, Paris, 16  janvier 1998. Acte du Colloque, 1er tr. 1998 - Impression CRAM  Île de France, Annexe 1, 1-16.

                                                                              document_see.gif

6. PLAT P. - Approche biologique vibratoire globale de l'Habitat. Participation à l'animation d'un stage sur le «Bio-environnement électromagnétique», Centre d'Actualisation Scientifique et Technique (CAST) / Institut National des Sciences de la Santé (INSA / INSERM), Villeurbanne, Université de Lyon, 13-14 mai 1998.

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7. PLAT P. - Biologie humaine et Environnement - Compte rendu d'une «approche biologique environnementale globale de l'habitat au seuil du XXIème siècle»; Texte préparé pour le Congrès mondial de Pékin de l'Union Internationale des Architectes en 1999. - Revue Æsculape n° 19  juillet-août 1999, 12-25


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