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Pays du Bessin au Virois
Supplément au journal n° 16
Valorisation du
chanvre dans la
construction
FICHES TECHNIQUES
Etude d'une maison construite
dans le pré-bocage
Valorisation du chanvre dans la construction2
Préambule
Construire en chanvre
Dans le cadre de la valorisation des ressources locales,
le Pays du Bessin au Virois a organisé, en mai 2011, un
voyage d'études à Silfiac, dans le Morbihan, avec pour
thème les éco-matériaux. Préalablement, une étude avait été
menée sur une maison bioclimatique en chanvre dans le pré-
bocage.
Aucoursdecedéplacement,lesparticipantsontpudécouvrir
une démarche d'urbanisme intéressante par la création d'un
éco-lotissement et la rénovation d'un bâtiment en éco-
matériaux.
Des présentations sur le chanvre étaient également au
programme, de la filière agricole de production à son
utilisation en éco-construction avec, entre autre, l'exemple
de la maison du pré-bocage.
Découvrez les résultats de cette étude au travers des
fiches techniques sur la construction, l'infiltrométrie, la
thermographie...
Sommaire
Le chanvre	 3 à 4
La construction	 5
L'infiltrométrie	 6 à 7
La thermographie	 8 à 9
Réglementation thermique
et performance énergétique	 10 à 13
Mur en mortier de chanvre	 14 à 16
Bilan carbone	 17
Bilan de l'étude	 18
Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 3
L
e chanvre est actuellement utilisé
comme matériau de construction ,
ses fibres et sa chènevotte servant
en isolation et pour les finitions, mais
aussi dans l’industrie automobile, ses fibres
venant en remplacement des matières plas-
tiques issues de la pétrochimie. Les graines
de chanvre servent à la production d’huile
alimentaire de haute qualité. Historique-
ment, le chanvre était largement cultivé en
France et particulièrement en Basse-Nor-
mandie pour la production de fibres végé-
tales, qui servaient pour la conception de
cordages dans la marine et de tissus pour
l’habillement. Actuellement, la France est
le premier pays producteur de chanvre en
Europe, avec 10 000 ha de cultures. Il existe
pourtant moins de 10 producteurs commer-
cialisant le chanvre.
On peut citer parmi ceux-ci :
des entreprises produisant du chanvre„„
en vrac et sous forme de panneau : la chan-
vrière de l’Aude -qui commercialise aussi via
Technichanvre-, le chanvre du Pays Mellois,
ou Terrachanvre
des entreprises qui commercialisent un„„
produit fini sec sous forme de blocs à as-
sembler autour d’une ossature bois, comme
Easychanvre ou Chanvribloc
Terrachanvre nous a été présentée lors du
voyage d'étude par Ronan Hascouët. C’est
la seule entreprise française entièrement
labellisée en agriculture biologique. Elle
s’approvisionne auprès de 25 agriculteurs
bretons, sur au total 120 ha. L’entreprise,
située à Trémargat (22), a inventé son pro-
pre outil de transformation du chanvre, qui
sépare la fibre de la chènevotte et dépous-
sière les produits. L’objectif de Terrachanvre
est d’augmenter la surface de production à
300 ha. L’entreprise a été le sujet d’une vi-
déo par le journal de France 3. Un film de 7
minutes présente la culture du chanvre, sa
transformation par l’entreprise et son utili-
sation dans la rénovation. Il est consultable
sur Daily Motion à l’adresse internet :
http://www.dailymotion.com/video/
xfwrnc_fr3-terrachanvre_tech
Une maison peut être entièrement isolée en
chanvre avec la production de 2 ha (l’équi-
valent de 12 à 14 T MS de chanvre). Le chan-
vre ne bénéficie pas encore de DTU, Docu-
ments Techniques Unifiés, mais il existe des
règles professionnelles qui permettent aux
artisans d’obtenir une assurance décennale,
fonction des différents organismes d’assu-
rance.
Certaines filières locales de production de
chanvre émergent sur la Basse-Normandie,
avec Ecopertica dans le Perche, et une ré-
flexion sur le bassin de la Rouvre. Il est inté-
ressant de noter, pour cette dernière, que
l’objectif premier du développement de la
culture du chanvre est de préserver la res-
source en eau. En effet, le chanvre est une
plante très rustique, sa culture demande
Le chanvre, une plante rustique, économe en intrants, qui peut être utilisée
comme matériau de construction
L E C H A N V R E
Valorisation du chanvre dans la construction4
très peu de fertilisation, et ne nécessite
aucun produit phytosanitaire. Au contraire,
le chanvre détruit les adventices et laisse
une parcelle parfaitement propre pour les
cultures suivantes.
Mais comme toute filière, l’implantation de
chanvre dépend de la demande locale en
produits. Peu d’entreprises proposent de
construire en chanvre actuellement sur le
territoire bas-normand, et seul le marché
des particuliers est demandeur, principale-
ment via l’auto-construction. Néanmoins,
la maîtrise d’ouvrage publique a tout son
rôle à jouer pour le développement de cette
filière. D’abord, dans le cadre de la rénova-
tion de bâti ancien, pour laquelle le chanvre
est un matériau très intéressant – rappelons
l’objectif du Grenelle Environnement de
faire 38% d’économie d’énergie dans le bâti
ancien d’ici 2020-, ensuite pour la construc-
tion de bâtiments neufs, en relevant le défi
de la RT 2012 et des Bâtiments très éco-
nomes en énergie.
Le Pays du Bessin au Virois a mené
une étude sur une maison particulière
construite dans le Prébocage en mortier
de chanvre banché, par l’entreprise Vé-
gétal Habitat. L’objectif était d’analyser
la performance environnementale de ce
mode constructif à base de chanvre, tant
d’un point de vue thermique, en compa-
raison à la réglementation et au confort
thermique, que d’un point de vue « car-
bone », relativement aux émissions de
gaz à effet de serre. Différentes études
et tests ont été menés : infiltrométrie,
thermographie, mesure de la résistance
thermique des parois, calcul de RT, suivi
du taux d’humidité et des températures
intérieurs et bilan carbone. Les résultats,
énoncés ci-dessous sous forme de fiches,
sont très prometteurs.
DTU : Les DTU sont des cahiers des charges types pour les travaux, utilisables
comme référence pour l’établissement des clauses contractuelles de cha-
que marché de travaux pour la réalisation d’un ouvrage donné. Ils ont les sta-
tuts de normes (NF DTU) et sont élaborés par des commissions de normalisa-
tion sous le contrôle général de l’AFNOR. A ce titre, ils demeurent totalement
optionnels et contractuels, même s’ils jouissent d’une forte reconnaissance
comme représentatifs des bonnes pratiques capables d’assurer aux ouvra-
ges réalisés les résultats attendus en terme de qualité, de comportement à
l’usage et de durabilité. Ils sont délivrés par la Commission Générale de Nor-
malisation du Bâtiment.
Règles professionnelles : elles sont catégorielles et traitent d’ouvrages tra-
ditionnels non couverts par un DTU. Elles sont éditées par des organismes
professionnels du bâtiment, entourés d’experts, et sont ensuite soumises à la
Commission de Prévention des produits mis en œuvre (C2P), afin que celle-ci
puisse éventuellement identifier les techniques susceptibles d’engendrer des
risques et sinistres jusqu’à révision.
Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 5
Description de la maison
La maison est de conception bioclimati-
que :
construction compacte (octogonale)„„
pour optimiser le rapport entre surfaces
extérieures et volume de l’habitation,
cheminée centrale en terre crue pour„„
capter l’excès de chaleur et la restituer la
nuit (équivalence d'un poêle de masse,
pour augmenter l’inertie thermique) ,
larges ouvertures au sud dans la pièce„„
de vie,
distribution adaptée des pièces avec„„
une zone tampon et des surfaces vitrées
réduites au nord (salle de bain, couloir
d’entrée) et des chambres au nord et
à l’est, pour éviter les surchauffes en
soirée, l'été.
C’est une construction en ossature bois
(chêne et sapin du nord), remplie par du
mortier de chanvre (mélange chaux/chan-
vre). Le mélange chaux/chanvre est coulé
entre des banches d’une cinquantaine
de cm de haut. L’opération est renouve-
lée sur plusieurs hauteurs. Le sol est une
dalle de terre-plein en mortier de liège et
chaux sur un hérisson de cailloux. Le tout
est recouvert par de la tomette de terre
cuite su une chape de sable et de chaux.
Les menuiseries sont en chênes, et les fi-
nitions sont des enduits chaux/sable de
différentes teintes.
La ventilation est naturelle et s'effectue
par une bouche d'aération au sol.
L’eau chaude sanitaire est produite par
un chauffe-eau solaire. Le chauffage de la
maison est assuré par un poêle à bois.
Une maison ossature bois en mortier de chanvre banché
L A C O N ST RU C TIO N
Valorisation du chanvre dans la construction6
FICHE TECHNIQUE
Objectif
L’infiltrométrie a pour but de mesurer les
coefficients de perméabilité à l’air du bâ-
timent.
Il existe plusieurs méthodes, dif-
férentes selon les pays. La métho-
de française utilise le coefficient
« Q4 », qui détermine le débit de
fuite sous une pression de 4 Pascal
(en m3
/h/m²).
Déroulement
Le test d’infiltrométrie comprend une
mesure quantitative des fuites d’air dans
la maison, et une étude qualitative, qui
permet de les localiser.
La mesure quantitative s’effectue àÎÎ
l’aide d’une porte-ventilateur (« blower
door »), qui met la maison en dépression
et mesure les fuites, grâce à un logiciel.
La localisation des fuites s’effec-ÎÎ
tue à l’aide d’un générateur de fumée
(« pea soup micro rocket »).
L ' I N FI L T R
D'après les résultats du test d’infiltrométrie effectué par Jean-Paul DORR de
l’entreprise CETEBAT
Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 7
OM E T R I E
Diagnostic quantitatif
Les résultats de l'ifiltrométrie donnent :
Q4 = 1,3
Cela correspond à une surface équiva-
lente de fuite de 345 cm² sous 4 Pascal,
ce qui correspond à un cercle de 21 cm
de diamètre.
Le label «BBC», Bâtiment Basse Consom-
mation, requiert un Q4 inférieur à 0,6. La
perméabilité à l'air de cette maison ne
respecte donc pas cette exigence. Alors
que l’octroi du label «BBC» impose la
réussite de ce test, les maisons construi-
tes en RT2005 (comme celle-ci) ne sont
habituellement jamais testées. Le résultat
de la perméabilité à l’air de cette maison
correspond à la valeur maximale deman-
dée par la RT2005.
Diagnostic qualitatif
Desfuitessontrepéréessurlesliaisonspé-
riphériques (paroi/plancher/plafond), en
lissebasse,enliaisonsousbaievitréeeten
liaison entre les murs et les baies vitrées.
Celaestprincipalementdûauphénomène
de rétractation du mortier chaux/chanvre
durant le séchage. Ces fuites peuvent être
corrigées par un nouveau joint à la chaux.
On remarque également des fuites im-
portantes sur les jonctions des menuise-
ries des fenêtres et baies vitrées ; enfin,
des fuites importantes sont repérées sur
les appareillages électriques, au niveau
des interrupteurs, des prises électriques
(on peut sentir l’air en passant la main de-
vant) et du coffre d'arrivée des réseaux.
Ilestànoterquelatechniquedeconstruc-
tion en mortier de chanvre étudiée n’a
aucun lien avec les fuites repérées sur
les menuiseries et les appareillages
électriques.
La perméabilité à l’air est un facteur dé-
terminant du label «BBC», car ce dernier
est conçu pour un contrôle parfait des
entrées et sorties d’air par une ventila-
tion mécanique. La perméabilité à l’air a
un impact sur la performance énergéti-
que : plus elle est faible, moins la maison
consomme d'énergie. Les calculs de per-
formance énergétique détermineront la
valeur des économies qui auraient pu être
réalisées (voir page 14).
Valorisation du chanvre dans la construction8
Principe
Contrairement à beaucoup d’idées reçues,
la thermographie ne permet pas de donner
un diagnostic de la structure du bâti, ni de
sa qualité, ni de sa conformité. Elle ne per-
met pas non plus de déterminer le niveau
d’isolation thermique.
En effet, l’expertise thermographique, dont
la juste interprétation nécessite une cer-
taine expérience, permet de mesurer la
température émise mais aussi réfléchie par
les matériaux. Elle révèle des différences de
températures entre un point et un autre,
et donc permet de vérifier l’uniformité de
l’isolation. Les défauts d’isolation peuvent
engendrer des fuites d’air repérables sur
les thermogrammes, mais non quantifiables
sans infiltrométrie.
Sachant que l’infiltration d’humidité peut
être à l’origine d’un refroidissement des ma-
tériaux, favorisant la condensation, la ther-
mographie peut aider à localiser les zones
propices au développement des moisissu-
res et champignons (ce qui ne veut pas dire
qu’ils soient présents !)
Exemples de thermogrammes
et interprétations
Les thermogrammes extérieurs permet-„„
tent de visualiser une déperdition de cha-
leur dans l’environnement.
Dans le thermogramme  la maison se
confond avec son
environnement,
ce qui montre
qu’il y a très peu
de déperditions
par les murs.
On remarque
la cheminée en
point chaud, ainsi
que les fenêtres,
plus déperditives
que les murs, et
en particulier une
vitre sur la gau-
che (« ar2 », qui
en fait s’avérait
cassée).
On note dans le thermogramme  que la
porte d’entrée est un point faible : la courbe
verte "Li2" augmente de +3°C au niveau de
la porte par rapport à la température des
murs. Une perte de calories est observée au
niveau du point d’éclairage pourtant éteint :
la gaine draine probablement de l’air de
l’intérieur vers l’extérieur (en concordance
avec les observations faites par infiltromé-
trie).
La température le long du mur, de haut
en bas, n’est pas uniforme. La zone la plus
D'après les résultats de la thermographie effectuée par Pascal Morin, du cabinet
Anaïs Expertise.
FICHE TECHNIQUE
L A T H E R MOG
Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 9
MOG R A P H I E
chaude est évidemment la plus haute.
La courbe rouge "Li1" montre 1°C d’écart.
Les thermogrammes intérieurs mettent„„
en évidence des entrées d’air (froid) à l’inté-
rieur de la maison (chauffée).
La vue intérieure d’une fenêtre  montre
que le traitement « isolation renforcée » du
vitrage est efficace (la température obser-
vée du vitrage est proche de celle du mur).
Cependant, on voit également que le froid
traverse le montant inférieur de la menuise-
rie qui fait pont thermique.
La vue du plafond  met en évidence la
structure porteuse en bois qui assure une
isolation locale supplémentaire du plafond
par rapport aux combles non chauffées
(mais isolées).
Les déperditions sont manifestement plus
importantes par le plafond que par les murs.
Cela n’apparaissait pas en thermographie
extérieure, à cause du phénomène de ré-
flexion, raison pour laquelle il faut être très
prudent sur les interprétations de thermo-
graphies aériennes.
Bilan
La thermographie ne met pas évidence de
défauts d’isolation majeurs, les murs sont
bien homogènes. Les températures de sur-
faces révèlent même une bonne isolation.
On remarque néanmoins quelques défauts
de ponts thermiques et d’exfiltration de l’air,
qui avaient été repérés lors du test d’infil-
trométrie.
2
3
4
Valorisation du chanvre dans la construction10
FICHE TECHNIQUE
Le calcul
La réglementation thermique française a
pour but de fixer une limite maximale à la
consommation énergétique des bâtiments
neufs, correspondant à la quantité d'éner-
gie primaire consommée par an, rapportée
à la surface hors œuvre nette. Elle est cal-
culée en fonction du niveau d'isolation du
bâtiment, des performances des équipe-
ments de la maison, des conditions climati-
ques locales et selon un scénario d'utilisa-
tion du bâtiment au cours d'une année. Elle
est définie par un coefficient exprimé en
kWh/m2
/an d’énergie primaire, noté Cep.
L’énergie primaire est l’énergie consommée
dans la nature pour produire l'énergie fi-
nale, qui est réellement consommée dans le
bâtiment. La conversion d'énergie primaire
en énergie finale est forfaitaire. Selon le
type de bâtiment (Habitation, tertiaire...),
les consommations prises en compte ne
sont pas les mêmes. Ainsi, en maison indivi-
duelle, la RT prend en compte le chauffage,
la climatisation, la ventilation, la production
d'eau chaude sanitaire et l'éclairage artifi-
ciel, déduction faite de l’électricité produite
à demeure.
La RT définit des caractéristiques thermi-
ques de références ainsi que des caracté-
ristiques thermiques minimales à respecter
(garde-fou).
Ces caractéristiques thermiques considèrent :
l'isolation thermique„„
les apports de chaleurs solaires„„
la perméabilité à l'air„„
la ventilation„„
le chauffage„„
l'eau chaude sanitaire„„
l'éclairage des locaux„„
la transformation de l'énergie primaire„„
Les caractéristiques thermiques de réfé-
rences servent à calculer la consommation
d'énergie de référence, Cepréf, à laquelle
est comparée la consommation calculée de
la maison, Cep. Le Cep doit toujours être in-
férieur au Cepref.
D'après les résultats des calculs effectués par le bureau d’étude AREHA.
R E G L E M E N T A TIO N T H E R MIQ U E
Conversiond'énergiefinaleenénergieprimaire:
Pour la RT 2005, 1kWh électrique = 2,58 kWh
d'énergie primaire ; 1kWh hydrocarbure = 1
kWh d'énergie primaire ; 1kWh bois = 1kWh
d'énergie primaire. Dans le cadre du label BBC
EFFINERGIE, on compte 1kWh bois = 0.6 kWh
d'énergie primaire.
Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 11
E T P E R FO R M A N C E E N E R G E TIQ U E
L’évolution des
réglementations thermiques
La premièreréglementation thermique date
de 1974, avec une mise en application en
1975. Elle ne s'appliquait qu'aux bâtiments
neufs d'habitation. La deuxième réglemen-
tation thermique date de 1988 (RT 1988).
Elle s'appliquait aux bâtiments neufs rési-
dentiels et non résidentiels.
La troisième réglementation thermique
date de 2000 (RT 2000) et a été remplacée
par la RT 2005 le 1er
septembre 2006. Elle
exige 15 % de performance thermique sup-
plémentaires et s'applique aux bâtiments
neufs et aux parties nouvelles.
La RT 2005 se décline en différents
labels :
La„„ HPE (haute performance énergéti-
que) 2005, consommation maximale rédui-
te de 10 % ;
La„„ HPE EnR (HPE - énergie renouvelable)
2005, consommation maximale réduite de
10 %, avec utilisation d'énergie renouvela-
ble ;
La„„ THPE (très haute performance éner-
gétique) 2005, consommation maximale ré-
duite de 20 % ;
La„„ THPE EnR 2005, consommation
maximale réduite de 30 %, avec utilisation
d'énergie renouvelable ;
Le„„ BBC2005(bâtimentdebasseconsom-
mation), consommation maximale réduite
de 50 %, et pour les maisons individuelles
un maximum de 65 kWh/m2
/an sur notre
territoire.
En 2009, la RT 2005 a intégré deux nou-
veaux labels, applicables à la rénovation :
la HPE rénovation 2009 (Haute Performance
Energétique), pour laquelle la consomma-
tion maximale est fixée à 150 kWh/m2
/an
et le label BBC rénovation 2009, pour lequel
la consommation maximale est fixée à 80
kWh/m2
/an.
La RT en vigueur est la réglementation ther-
mique 2005 (RT 2005), mise en application
Depuis le 1er
septembre 2006. Les construc-
tions résidentielles et tertiaires chauffées à
+12°C doivent y être conformes
etprésenterdes performances
énergétiques minimales. Le
maître d’ouvra- ge doit pouvoir
justifier du res- pect de cette
réglementation soit au moyen
d’une étude thermique réglementaire et
normalisée (méthode dite « THCE »), soit
sans calcul à l’aide de solutions techniques
agréés par le ministre chargé de la construc-
tion et de l’habitation.
La RT 2005 a comme priorités :
Introduire une limite de consommation„„
en [kWh/m²/an] et une évaluation des émis-
sions de CO2
.
Valorisation du chanvre dans la construction12
Valoriser au mieux le recours aux éner-„„
gies renouvelables (EnR) et la conception
bioclimatique.
Limiter le recours à la climatisation, en„„
lien avec le renforcement des exigences sur
le confort d’été ainsi que le calcul des éven-
tuelles consommations de génération de
froid. Elle introduit ainsi un indicateur noté
Tic, température intérieure convention-
nelle, atteinte en été, qui représente, pour
une habitation, la température moyenne
maximale atteinte dans la maison sur une
journée.
Renforcer les exigences
sur certains équipements et
composants
La prochaine réglementation thermique, la
RT 2012, entre en vigueur dès le 27 octobre
2011 pour les bâtiments publics et les loge-
ments ANRU, et dès le 1er
janvier 2013 pour
le reste de l’habitat. Elle impose le label
« BBC effinergie » comme la nouvelle nor-
me, calculée sur la surface de plancher hors
œuvre nette au sens de la RT d’un bâtiment,
la SHONRT, qui est égale, en fait, à la sur-
face hors œuvre brute (augmentation d’en-
viron 10% par rapport à la SCHON).
La RT 2012 impose un Cep = 50 kWh/m²/an,
à un facteur près dépendant de la zone
géographique. Dans le Calvados, la consom-
mation maximale pour l’habitat sera de
65 kWh/m²/an). La RT2012 introduit un in-
dicateur noté Bbio, qui définit le besoin bio-
climatique conventionnel en énergie d’un
bâtiment (en fonction de son type d’occu-
pation) pour le chauffage, le refroidisse-
ment et l’éclairage artificiel.
La RT 2020 devrait mettre en œuvre, le
concept de bâtiment à énergie positive
(BEPOS), qui produirait plus d’énergie qu’il
n’en consomme, tout en respectant a mi-
nima la RT 2012 (et donc, en étant économe
en énergie).
R E G L E M E N T A TIO N T H E R MIQ U E
Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 13
Résultats de notre étude
Consommation énergétique :
Coût énergétique prévisionnel : 234€/an
CepRT2005 = 83 kWhep/m²/an (Classe B)
en considérant le coefficient d’énergie pri-
maire de la RT 2005 (Cep = 1 pour l’énergie
bois énergie). Cette maison respecte le label
THPE EnR.
CepBBC effinergie = 65 kWhep/m²/an
(Classe B) en considérant le coefficient
d’énergie primaire du BBC (Cep = 0,6 pour
l’énergie bois énergie). La maison est d'un
niveau de performance énergétique BBC
mais ne peut prétendre au label du fait de
son niveau de perméabilité à l'air.
Température intérieure conventionnelle, en
été : TIC = 25°C.
Conditions d’amélioration
Les mauvais résultats de la perméa-„„
bilité à l’air se traduisent par un coeffi-
cient dégradant pour le calcul. Une valeur
Q4 = 0,6 permettrait à la maison de réduire
ses consommations de 9 kWhep/m²/an. Le
coût annuel énergétique serait de 193€ soit
41€ de moins que l'estimation actuelle.
L’isolation du toit„„
Prévoir des protections solaires (stores,„„
arbres à feuillage caduque…) pour lutter
contre les surchauffes en été.
E T P E R FO R M A N C E E N E R G E TIQ U E
Valorisation du chanvre dans la construction14
FICHE TECHNIQUE
C A R A C T E R IS A TIO N D ' U N M U R E N
Résistance thermique (R)
La résistance thermique fait intervenir
l'épaisseur de la paroi (ou du matériau) pour
caractériser le passage du flux de chaleur. Le
R de chaque matériau composant une paroi
s'additionne avec les autres R afin de déter-
miner le R total. Plus le R est grand et plus le
matériauestisolant.Ilexprimelerapporten-
tre l'épaisseur et la conductivité thermique
d'un matériau. Par exemple, pour un mur
en bois massif dont la conductivité est de
0,13 W/m et dont l'épaisseur est de 10 cm,
la résistance thermique R sera égale à 0,77
(épaisseur en mètre divisée par la conduc-
tivité).
La résistance thermique des murs de la mai-
son a été mesurée sur place par le bureau
d’étude AREHA, au moyen d’un système de
sondes de part et d’autre du mur en béton
de chanvre et ses enduits (3 sondes sur le
mur à l’intérieur, 1 sonde à l’extérieur, avec
une mesure sur 12h). Le principe est : si la
température extérieure baisse, la tempéra-
ture intérieure va également baisser, mais
au bout d’un certain temps. C’est ce qui per-
met de déterminer la résistance thermique
: plus le temps est long, plus le matériau est
résistant
Les résultats n’ont malheureusement pas
été exploitables :
difficulté de l’expérimentation et incer-„„
titude de la constance des conditions d’ex-
périmentation,
mur en phase de séchage. Le taux d’hu-„„
midité encore élevé réduit considérable-
ment sa performance en terme d’isolant,
et augmente sa conductivité. La mesure
sera refaite dans un an.
Le calcul dans la réglementation thermi-
que prend par défaut une valeur de ré-
sistance thermique R théorique du mur =
4,7 m².°C/W (chiffre proposé par le CSTB
(Centre Scientifique et Technique du Bâti-
ment) pourunbétondechanvreà300kg/m3
incluant des enduits)
Les valeurs par défaut utilisées dans le lo-
giciel de calcul de RT sont habituellement
pénalisantes pour les écomatériaux. Or,
cette seule valeur théorique montre que le
chanvre a un très bon pouvoir isolant.
Capacité thermique
La capacité thermique d’un matériau est sa
capacité à stocker de l’énergie, et à la resti-
tuer plus tard (phénomène de déphasage).
Elle traduit le niveau d’inertie thermique
du matériau.
La comparaison entre le chanvre, la ouate
densité
kg/m3
chaleur
spécifique
J/kg.K
capacité
volumétrique
KJ/m3
Ouate de cellulose
Béton de chaux-
chanvre
50
300
2000
600
100
180
Laine de verre 20 800 16
Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 15
MO R TI E R D E C H A N V R E B A N C H É
de cellulose et la laine de verre montre que
le chanvre a une très bonne inertie thermi-
que,etqueleséco-matériauxengénéralont
une meilleure inertie thermique que les iso-
lants minéraux. C’est cette capacité qui leur
permet d’améliorer le confort thermique en
été (meilleure gestion des surchauffes grâce
au déphasage).
Ce tableau montre la forte inertie thermi-
que du chanvre comparativement à d’autres
isolants
L’inertie thermique de la maison a été mon-
trée par l’étude des températures intérieu-
res et extérieures, à l’aide de sondes, par
l’ARPE (Association Régionale de promotion
de l’Eco-construction en Basse-Norman-
die). Sur une journée (graph ) on peut
facilement observer la période de chauffe,
après un fonctionnement du poêle de 7h
à 12h, et à nouveau de 17h à minuit. C’est
la diminution de température durant la
période nocturne sans chauffage qui nous
permet de nous renseigner sur l'inertie de
la maison. La baisse de température se situe
entre O,33 et 0, 4 °C par heure ce qui est re-
lativement bon.
Contrôle des points de rosée
L'étudedescourbesdepressionmontrequ'il
n’y a pas de point de rosée dans les murs
et donc de problème de condensation. Les
murs en chanvre sont qualifiés de "perspi-
rants", il n’y a aucun risque de dégradation
de l’isolant dans le temps.
Suivi des températures et de
l’humidité
Des sondes mises en place par l’AR-
PE ont permis de mesurer pendant un
mois l’évolution de la température et
du taux d’humidité dans la maison.
La température moyenne est de 21-22°C et
l’humidité relative moyenne est comprise
entre 65 et 70 %. Les amplitudes de tempé-
ratures sont assez faibles pour un système
non régulé (chauffage au poêle à bûche).
Si l'on positionne cette température et
ce taux d'humidité sur le diagramme
de Mollier, on se situe à la limite in-
férieure de la zone rouge (3) pour la-
quelle la maison devient inconfortable
1
Mesures de température et d'humidité
Evalutation de la température sur une journée
Mesures de température et d'humidité
Evalutation de la température et de l'humidité du salon
T°C
Valorisation du chanvre dans la construction16
(risque de développement de moisissures).
Cela est dû au fait que les murs sont tou-
jours en train de sécher. Il faut chercher à
atteindre le polygone de confort (en bleu),
et donc, à température constante, baisser le
taux d’humidité.
Ce problème d'humidité est tempo-
raire et sera résolu lorsque le mortier
chaux/chanvre sera sec. Il est particulière-
ment recommandé de bien ventiler la mai-
son durant cette période.
DIAGRAMME DE MOLLIER
Légende :
zone 1 : à éviter vis-à-vis de la sécheresse
zones 2 et 3 : à éviter vis-à-vis du développe-
ment de bactéries et de microchampignons
zone 3 : à éviter vis-à-vis des acariens
zone 4 : polygone de confort
Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 17
Le bilan Carbone consiste à mesurer
les émissions de gaz à effet de serre
émis lors de l'ensemble du cycle de
vie des différents matériaux utilisés dans la
construction, depuis l'extraction jusqu'au
recyclage. L'unité utilisée est la tonne équi-
valent CO2
(teq CO2
).
Les sources utilisées sont les fiches de dé-
claration environnementales et sanitaires
lorsqu'elles sont disponibles ou bien celles
données par logiciel COCON. Les quantités
de matériaux ont été fournies par les arti-
sans.
Cet indicateur nous permet de voir quelles
techniques et quelles parties de la construc-
FICHE TECHNIQUE
BI L A N C A R BO N E
tion impactent le plus sur les émissions de
GES. On voit ici sans surprise que ce sont les
fondations et l'artificialisation du site qui
impactent le plus.
L'utilisation massive de matériaux d'origine
végétale qui stockent du carbone au cours
de leur croissance permet d'avoir un bilan
global négatif : cette construction a occa-
sionné le stockage de 6 teq CO2
. Une maison
classique engendre l'émission d'environ 20
teq CO2
. Ce différentiel de 26 teq CO2
corres-
pond aux émissions de gaz à effet de serre
générées pendant 45 ans pour le chauffage
de cette maison (20 ans pour une maison
conventionnelle).
Emission / fixation de gaz à effet de serre par poste
D'après les résultats de l’étude menée par l’ARPE.
Emission
Fixation
}
}
Valorisation du chanvre dans la construction18
BI L A N D E C E TT E E T U D E
L’utilisation du chanvre dans la construction.
les contraintes
le temps de séchage du mur (qui im-„„
pacte sur la gestion de l’humidité). Ren-
forcer la ventilation sur cette période
le problème de jonction du mur avec„„
les menuiseries (renforcer les joints)
la prise de précautions pour la mise„„
en œuvre de la chaux (par rapport à la
santé)
l’obtention de la garantie décennale„„
des maîtres d’œuvres parfois difficile sui-
vant les assurances
les atouts de cette
technique
L’impact environnemental très faible„„
(par rapport aux gaz à effet de serre et à
la biodiversité)
La rapidité de la construction„„
Les parois perspirantes et la bonne„„
gestion de l’humidité, une fois sèches
(pas de risque de condensation dans l'iso-
lation)
L’absence de vieillissement ou de dé-„„
gradation de l’isolation (pas de phénomè-
ne de tassement et aucun besoin de chat,
le chanvre n’intéresse pas les rongeurs!)
La forte inertie de l’isolation (donc un„„
confort d’été amélioré)
La bonne homogénéité des murs„„
(moins de risque de points d’infiltration
d’air)
Une isolation en mur de chanvre com-„„
patible avec le niveau BBC (une fois sec !)
Z Z
Z
Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 19
Remerciements
Le Pays du Bessin au Virois remercie chaleureusement les propriétaires de la
maison pour lui avoir permis de réaliser cette étude technique, malgré tout le
dérangement généré et remercie également le Maître d'oeuvre,
Végétal Habitat, pour sa collaboration
Merci à Vincent Doussinault de l'ARPE pour sa présence et son implication.
Le Pays remercie également les financeurs de cette opération, le Conseil Général,
le Conseil Régional, l'ADEME et l'Union Européenne.
Pays du Bessin au Virois
ZAE - Route de Caen
14400 BAYEUX
Tél : 02 31 21 06 10
http://www.bessin-virois.fr
Rédaction : Fanny Lemaire
Conception graphique : Patricia Fontaine
Crédits photos :
p.13 © Frédéric Massard - Fotolia
Impression :
Imprimerie Bernard Le Molay Littry
Avec le soutien financier de :

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Etude de valorisation du chanvre en construction

  • 1. Pays du Bessin au Virois Supplément au journal n° 16 Valorisation du chanvre dans la construction FICHES TECHNIQUES Etude d'une maison construite dans le pré-bocage
  • 2. Valorisation du chanvre dans la construction2 Préambule Construire en chanvre Dans le cadre de la valorisation des ressources locales, le Pays du Bessin au Virois a organisé, en mai 2011, un voyage d'études à Silfiac, dans le Morbihan, avec pour thème les éco-matériaux. Préalablement, une étude avait été menée sur une maison bioclimatique en chanvre dans le pré- bocage. Aucoursdecedéplacement,lesparticipantsontpudécouvrir une démarche d'urbanisme intéressante par la création d'un éco-lotissement et la rénovation d'un bâtiment en éco- matériaux. Des présentations sur le chanvre étaient également au programme, de la filière agricole de production à son utilisation en éco-construction avec, entre autre, l'exemple de la maison du pré-bocage. Découvrez les résultats de cette étude au travers des fiches techniques sur la construction, l'infiltrométrie, la thermographie... Sommaire Le chanvre 3 à 4 La construction 5 L'infiltrométrie 6 à 7 La thermographie 8 à 9 Réglementation thermique et performance énergétique 10 à 13 Mur en mortier de chanvre 14 à 16 Bilan carbone 17 Bilan de l'étude 18
  • 3. Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 3 L e chanvre est actuellement utilisé comme matériau de construction , ses fibres et sa chènevotte servant en isolation et pour les finitions, mais aussi dans l’industrie automobile, ses fibres venant en remplacement des matières plas- tiques issues de la pétrochimie. Les graines de chanvre servent à la production d’huile alimentaire de haute qualité. Historique- ment, le chanvre était largement cultivé en France et particulièrement en Basse-Nor- mandie pour la production de fibres végé- tales, qui servaient pour la conception de cordages dans la marine et de tissus pour l’habillement. Actuellement, la France est le premier pays producteur de chanvre en Europe, avec 10 000 ha de cultures. Il existe pourtant moins de 10 producteurs commer- cialisant le chanvre. On peut citer parmi ceux-ci : des entreprises produisant du chanvre„„ en vrac et sous forme de panneau : la chan- vrière de l’Aude -qui commercialise aussi via Technichanvre-, le chanvre du Pays Mellois, ou Terrachanvre des entreprises qui commercialisent un„„ produit fini sec sous forme de blocs à as- sembler autour d’une ossature bois, comme Easychanvre ou Chanvribloc Terrachanvre nous a été présentée lors du voyage d'étude par Ronan Hascouët. C’est la seule entreprise française entièrement labellisée en agriculture biologique. Elle s’approvisionne auprès de 25 agriculteurs bretons, sur au total 120 ha. L’entreprise, située à Trémargat (22), a inventé son pro- pre outil de transformation du chanvre, qui sépare la fibre de la chènevotte et dépous- sière les produits. L’objectif de Terrachanvre est d’augmenter la surface de production à 300 ha. L’entreprise a été le sujet d’une vi- déo par le journal de France 3. Un film de 7 minutes présente la culture du chanvre, sa transformation par l’entreprise et son utili- sation dans la rénovation. Il est consultable sur Daily Motion à l’adresse internet : http://www.dailymotion.com/video/ xfwrnc_fr3-terrachanvre_tech Une maison peut être entièrement isolée en chanvre avec la production de 2 ha (l’équi- valent de 12 à 14 T MS de chanvre). Le chan- vre ne bénéficie pas encore de DTU, Docu- ments Techniques Unifiés, mais il existe des règles professionnelles qui permettent aux artisans d’obtenir une assurance décennale, fonction des différents organismes d’assu- rance. Certaines filières locales de production de chanvre émergent sur la Basse-Normandie, avec Ecopertica dans le Perche, et une ré- flexion sur le bassin de la Rouvre. Il est inté- ressant de noter, pour cette dernière, que l’objectif premier du développement de la culture du chanvre est de préserver la res- source en eau. En effet, le chanvre est une plante très rustique, sa culture demande Le chanvre, une plante rustique, économe en intrants, qui peut être utilisée comme matériau de construction L E C H A N V R E
  • 4. Valorisation du chanvre dans la construction4 très peu de fertilisation, et ne nécessite aucun produit phytosanitaire. Au contraire, le chanvre détruit les adventices et laisse une parcelle parfaitement propre pour les cultures suivantes. Mais comme toute filière, l’implantation de chanvre dépend de la demande locale en produits. Peu d’entreprises proposent de construire en chanvre actuellement sur le territoire bas-normand, et seul le marché des particuliers est demandeur, principale- ment via l’auto-construction. Néanmoins, la maîtrise d’ouvrage publique a tout son rôle à jouer pour le développement de cette filière. D’abord, dans le cadre de la rénova- tion de bâti ancien, pour laquelle le chanvre est un matériau très intéressant – rappelons l’objectif du Grenelle Environnement de faire 38% d’économie d’énergie dans le bâti ancien d’ici 2020-, ensuite pour la construc- tion de bâtiments neufs, en relevant le défi de la RT 2012 et des Bâtiments très éco- nomes en énergie. Le Pays du Bessin au Virois a mené une étude sur une maison particulière construite dans le Prébocage en mortier de chanvre banché, par l’entreprise Vé- gétal Habitat. L’objectif était d’analyser la performance environnementale de ce mode constructif à base de chanvre, tant d’un point de vue thermique, en compa- raison à la réglementation et au confort thermique, que d’un point de vue « car- bone », relativement aux émissions de gaz à effet de serre. Différentes études et tests ont été menés : infiltrométrie, thermographie, mesure de la résistance thermique des parois, calcul de RT, suivi du taux d’humidité et des températures intérieurs et bilan carbone. Les résultats, énoncés ci-dessous sous forme de fiches, sont très prometteurs. DTU : Les DTU sont des cahiers des charges types pour les travaux, utilisables comme référence pour l’établissement des clauses contractuelles de cha- que marché de travaux pour la réalisation d’un ouvrage donné. Ils ont les sta- tuts de normes (NF DTU) et sont élaborés par des commissions de normalisa- tion sous le contrôle général de l’AFNOR. A ce titre, ils demeurent totalement optionnels et contractuels, même s’ils jouissent d’une forte reconnaissance comme représentatifs des bonnes pratiques capables d’assurer aux ouvra- ges réalisés les résultats attendus en terme de qualité, de comportement à l’usage et de durabilité. Ils sont délivrés par la Commission Générale de Nor- malisation du Bâtiment. Règles professionnelles : elles sont catégorielles et traitent d’ouvrages tra- ditionnels non couverts par un DTU. Elles sont éditées par des organismes professionnels du bâtiment, entourés d’experts, et sont ensuite soumises à la Commission de Prévention des produits mis en œuvre (C2P), afin que celle-ci puisse éventuellement identifier les techniques susceptibles d’engendrer des risques et sinistres jusqu’à révision.
  • 5. Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 5 Description de la maison La maison est de conception bioclimati- que : construction compacte (octogonale)„„ pour optimiser le rapport entre surfaces extérieures et volume de l’habitation, cheminée centrale en terre crue pour„„ capter l’excès de chaleur et la restituer la nuit (équivalence d'un poêle de masse, pour augmenter l’inertie thermique) , larges ouvertures au sud dans la pièce„„ de vie, distribution adaptée des pièces avec„„ une zone tampon et des surfaces vitrées réduites au nord (salle de bain, couloir d’entrée) et des chambres au nord et à l’est, pour éviter les surchauffes en soirée, l'été. C’est une construction en ossature bois (chêne et sapin du nord), remplie par du mortier de chanvre (mélange chaux/chan- vre). Le mélange chaux/chanvre est coulé entre des banches d’une cinquantaine de cm de haut. L’opération est renouve- lée sur plusieurs hauteurs. Le sol est une dalle de terre-plein en mortier de liège et chaux sur un hérisson de cailloux. Le tout est recouvert par de la tomette de terre cuite su une chape de sable et de chaux. Les menuiseries sont en chênes, et les fi- nitions sont des enduits chaux/sable de différentes teintes. La ventilation est naturelle et s'effectue par une bouche d'aération au sol. L’eau chaude sanitaire est produite par un chauffe-eau solaire. Le chauffage de la maison est assuré par un poêle à bois. Une maison ossature bois en mortier de chanvre banché L A C O N ST RU C TIO N
  • 6. Valorisation du chanvre dans la construction6 FICHE TECHNIQUE Objectif L’infiltrométrie a pour but de mesurer les coefficients de perméabilité à l’air du bâ- timent. Il existe plusieurs méthodes, dif- férentes selon les pays. La métho- de française utilise le coefficient « Q4 », qui détermine le débit de fuite sous une pression de 4 Pascal (en m3 /h/m²). Déroulement Le test d’infiltrométrie comprend une mesure quantitative des fuites d’air dans la maison, et une étude qualitative, qui permet de les localiser. La mesure quantitative s’effectue àÎÎ l’aide d’une porte-ventilateur (« blower door »), qui met la maison en dépression et mesure les fuites, grâce à un logiciel. La localisation des fuites s’effec-ÎÎ tue à l’aide d’un générateur de fumée (« pea soup micro rocket »). L ' I N FI L T R D'après les résultats du test d’infiltrométrie effectué par Jean-Paul DORR de l’entreprise CETEBAT
  • 7. Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 7 OM E T R I E Diagnostic quantitatif Les résultats de l'ifiltrométrie donnent : Q4 = 1,3 Cela correspond à une surface équiva- lente de fuite de 345 cm² sous 4 Pascal, ce qui correspond à un cercle de 21 cm de diamètre. Le label «BBC», Bâtiment Basse Consom- mation, requiert un Q4 inférieur à 0,6. La perméabilité à l'air de cette maison ne respecte donc pas cette exigence. Alors que l’octroi du label «BBC» impose la réussite de ce test, les maisons construi- tes en RT2005 (comme celle-ci) ne sont habituellement jamais testées. Le résultat de la perméabilité à l’air de cette maison correspond à la valeur maximale deman- dée par la RT2005. Diagnostic qualitatif Desfuitessontrepéréessurlesliaisonspé- riphériques (paroi/plancher/plafond), en lissebasse,enliaisonsousbaievitréeeten liaison entre les murs et les baies vitrées. Celaestprincipalementdûauphénomène de rétractation du mortier chaux/chanvre durant le séchage. Ces fuites peuvent être corrigées par un nouveau joint à la chaux. On remarque également des fuites im- portantes sur les jonctions des menuise- ries des fenêtres et baies vitrées ; enfin, des fuites importantes sont repérées sur les appareillages électriques, au niveau des interrupteurs, des prises électriques (on peut sentir l’air en passant la main de- vant) et du coffre d'arrivée des réseaux. Ilestànoterquelatechniquedeconstruc- tion en mortier de chanvre étudiée n’a aucun lien avec les fuites repérées sur les menuiseries et les appareillages électriques. La perméabilité à l’air est un facteur dé- terminant du label «BBC», car ce dernier est conçu pour un contrôle parfait des entrées et sorties d’air par une ventila- tion mécanique. La perméabilité à l’air a un impact sur la performance énergéti- que : plus elle est faible, moins la maison consomme d'énergie. Les calculs de per- formance énergétique détermineront la valeur des économies qui auraient pu être réalisées (voir page 14).
  • 8. Valorisation du chanvre dans la construction8 Principe Contrairement à beaucoup d’idées reçues, la thermographie ne permet pas de donner un diagnostic de la structure du bâti, ni de sa qualité, ni de sa conformité. Elle ne per- met pas non plus de déterminer le niveau d’isolation thermique. En effet, l’expertise thermographique, dont la juste interprétation nécessite une cer- taine expérience, permet de mesurer la température émise mais aussi réfléchie par les matériaux. Elle révèle des différences de températures entre un point et un autre, et donc permet de vérifier l’uniformité de l’isolation. Les défauts d’isolation peuvent engendrer des fuites d’air repérables sur les thermogrammes, mais non quantifiables sans infiltrométrie. Sachant que l’infiltration d’humidité peut être à l’origine d’un refroidissement des ma- tériaux, favorisant la condensation, la ther- mographie peut aider à localiser les zones propices au développement des moisissu- res et champignons (ce qui ne veut pas dire qu’ils soient présents !) Exemples de thermogrammes et interprétations Les thermogrammes extérieurs permet-„„ tent de visualiser une déperdition de cha- leur dans l’environnement. Dans le thermogramme  la maison se confond avec son environnement, ce qui montre qu’il y a très peu de déperditions par les murs. On remarque la cheminée en point chaud, ainsi que les fenêtres, plus déperditives que les murs, et en particulier une vitre sur la gau- che (« ar2 », qui en fait s’avérait cassée). On note dans le thermogramme  que la porte d’entrée est un point faible : la courbe verte "Li2" augmente de +3°C au niveau de la porte par rapport à la température des murs. Une perte de calories est observée au niveau du point d’éclairage pourtant éteint : la gaine draine probablement de l’air de l’intérieur vers l’extérieur (en concordance avec les observations faites par infiltromé- trie). La température le long du mur, de haut en bas, n’est pas uniforme. La zone la plus D'après les résultats de la thermographie effectuée par Pascal Morin, du cabinet Anaïs Expertise. FICHE TECHNIQUE L A T H E R MOG
  • 9. Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 9 MOG R A P H I E chaude est évidemment la plus haute. La courbe rouge "Li1" montre 1°C d’écart. Les thermogrammes intérieurs mettent„„ en évidence des entrées d’air (froid) à l’inté- rieur de la maison (chauffée). La vue intérieure d’une fenêtre  montre que le traitement « isolation renforcée » du vitrage est efficace (la température obser- vée du vitrage est proche de celle du mur). Cependant, on voit également que le froid traverse le montant inférieur de la menuise- rie qui fait pont thermique. La vue du plafond  met en évidence la structure porteuse en bois qui assure une isolation locale supplémentaire du plafond par rapport aux combles non chauffées (mais isolées). Les déperditions sont manifestement plus importantes par le plafond que par les murs. Cela n’apparaissait pas en thermographie extérieure, à cause du phénomène de ré- flexion, raison pour laquelle il faut être très prudent sur les interprétations de thermo- graphies aériennes. Bilan La thermographie ne met pas évidence de défauts d’isolation majeurs, les murs sont bien homogènes. Les températures de sur- faces révèlent même une bonne isolation. On remarque néanmoins quelques défauts de ponts thermiques et d’exfiltration de l’air, qui avaient été repérés lors du test d’infil- trométrie. 2 3 4
  • 10. Valorisation du chanvre dans la construction10 FICHE TECHNIQUE Le calcul La réglementation thermique française a pour but de fixer une limite maximale à la consommation énergétique des bâtiments neufs, correspondant à la quantité d'éner- gie primaire consommée par an, rapportée à la surface hors œuvre nette. Elle est cal- culée en fonction du niveau d'isolation du bâtiment, des performances des équipe- ments de la maison, des conditions climati- ques locales et selon un scénario d'utilisa- tion du bâtiment au cours d'une année. Elle est définie par un coefficient exprimé en kWh/m2 /an d’énergie primaire, noté Cep. L’énergie primaire est l’énergie consommée dans la nature pour produire l'énergie fi- nale, qui est réellement consommée dans le bâtiment. La conversion d'énergie primaire en énergie finale est forfaitaire. Selon le type de bâtiment (Habitation, tertiaire...), les consommations prises en compte ne sont pas les mêmes. Ainsi, en maison indivi- duelle, la RT prend en compte le chauffage, la climatisation, la ventilation, la production d'eau chaude sanitaire et l'éclairage artifi- ciel, déduction faite de l’électricité produite à demeure. La RT définit des caractéristiques thermi- ques de références ainsi que des caracté- ristiques thermiques minimales à respecter (garde-fou). Ces caractéristiques thermiques considèrent : l'isolation thermique„„ les apports de chaleurs solaires„„ la perméabilité à l'air„„ la ventilation„„ le chauffage„„ l'eau chaude sanitaire„„ l'éclairage des locaux„„ la transformation de l'énergie primaire„„ Les caractéristiques thermiques de réfé- rences servent à calculer la consommation d'énergie de référence, Cepréf, à laquelle est comparée la consommation calculée de la maison, Cep. Le Cep doit toujours être in- férieur au Cepref. D'après les résultats des calculs effectués par le bureau d’étude AREHA. R E G L E M E N T A TIO N T H E R MIQ U E Conversiond'énergiefinaleenénergieprimaire: Pour la RT 2005, 1kWh électrique = 2,58 kWh d'énergie primaire ; 1kWh hydrocarbure = 1 kWh d'énergie primaire ; 1kWh bois = 1kWh d'énergie primaire. Dans le cadre du label BBC EFFINERGIE, on compte 1kWh bois = 0.6 kWh d'énergie primaire.
  • 11. Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 11 E T P E R FO R M A N C E E N E R G E TIQ U E L’évolution des réglementations thermiques La premièreréglementation thermique date de 1974, avec une mise en application en 1975. Elle ne s'appliquait qu'aux bâtiments neufs d'habitation. La deuxième réglemen- tation thermique date de 1988 (RT 1988). Elle s'appliquait aux bâtiments neufs rési- dentiels et non résidentiels. La troisième réglementation thermique date de 2000 (RT 2000) et a été remplacée par la RT 2005 le 1er septembre 2006. Elle exige 15 % de performance thermique sup- plémentaires et s'applique aux bâtiments neufs et aux parties nouvelles. La RT 2005 se décline en différents labels : La„„ HPE (haute performance énergéti- que) 2005, consommation maximale rédui- te de 10 % ; La„„ HPE EnR (HPE - énergie renouvelable) 2005, consommation maximale réduite de 10 %, avec utilisation d'énergie renouvela- ble ; La„„ THPE (très haute performance éner- gétique) 2005, consommation maximale ré- duite de 20 % ; La„„ THPE EnR 2005, consommation maximale réduite de 30 %, avec utilisation d'énergie renouvelable ; Le„„ BBC2005(bâtimentdebasseconsom- mation), consommation maximale réduite de 50 %, et pour les maisons individuelles un maximum de 65 kWh/m2 /an sur notre territoire. En 2009, la RT 2005 a intégré deux nou- veaux labels, applicables à la rénovation : la HPE rénovation 2009 (Haute Performance Energétique), pour laquelle la consomma- tion maximale est fixée à 150 kWh/m2 /an et le label BBC rénovation 2009, pour lequel la consommation maximale est fixée à 80 kWh/m2 /an. La RT en vigueur est la réglementation ther- mique 2005 (RT 2005), mise en application Depuis le 1er septembre 2006. Les construc- tions résidentielles et tertiaires chauffées à +12°C doivent y être conformes etprésenterdes performances énergétiques minimales. Le maître d’ouvra- ge doit pouvoir justifier du res- pect de cette réglementation soit au moyen d’une étude thermique réglementaire et normalisée (méthode dite « THCE »), soit sans calcul à l’aide de solutions techniques agréés par le ministre chargé de la construc- tion et de l’habitation. La RT 2005 a comme priorités : Introduire une limite de consommation„„ en [kWh/m²/an] et une évaluation des émis- sions de CO2 .
  • 12. Valorisation du chanvre dans la construction12 Valoriser au mieux le recours aux éner-„„ gies renouvelables (EnR) et la conception bioclimatique. Limiter le recours à la climatisation, en„„ lien avec le renforcement des exigences sur le confort d’été ainsi que le calcul des éven- tuelles consommations de génération de froid. Elle introduit ainsi un indicateur noté Tic, température intérieure convention- nelle, atteinte en été, qui représente, pour une habitation, la température moyenne maximale atteinte dans la maison sur une journée. Renforcer les exigences sur certains équipements et composants La prochaine réglementation thermique, la RT 2012, entre en vigueur dès le 27 octobre 2011 pour les bâtiments publics et les loge- ments ANRU, et dès le 1er janvier 2013 pour le reste de l’habitat. Elle impose le label « BBC effinergie » comme la nouvelle nor- me, calculée sur la surface de plancher hors œuvre nette au sens de la RT d’un bâtiment, la SHONRT, qui est égale, en fait, à la sur- face hors œuvre brute (augmentation d’en- viron 10% par rapport à la SCHON). La RT 2012 impose un Cep = 50 kWh/m²/an, à un facteur près dépendant de la zone géographique. Dans le Calvados, la consom- mation maximale pour l’habitat sera de 65 kWh/m²/an). La RT2012 introduit un in- dicateur noté Bbio, qui définit le besoin bio- climatique conventionnel en énergie d’un bâtiment (en fonction de son type d’occu- pation) pour le chauffage, le refroidisse- ment et l’éclairage artificiel. La RT 2020 devrait mettre en œuvre, le concept de bâtiment à énergie positive (BEPOS), qui produirait plus d’énergie qu’il n’en consomme, tout en respectant a mi- nima la RT 2012 (et donc, en étant économe en énergie). R E G L E M E N T A TIO N T H E R MIQ U E
  • 13. Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 13 Résultats de notre étude Consommation énergétique : Coût énergétique prévisionnel : 234€/an CepRT2005 = 83 kWhep/m²/an (Classe B) en considérant le coefficient d’énergie pri- maire de la RT 2005 (Cep = 1 pour l’énergie bois énergie). Cette maison respecte le label THPE EnR. CepBBC effinergie = 65 kWhep/m²/an (Classe B) en considérant le coefficient d’énergie primaire du BBC (Cep = 0,6 pour l’énergie bois énergie). La maison est d'un niveau de performance énergétique BBC mais ne peut prétendre au label du fait de son niveau de perméabilité à l'air. Température intérieure conventionnelle, en été : TIC = 25°C. Conditions d’amélioration Les mauvais résultats de la perméa-„„ bilité à l’air se traduisent par un coeffi- cient dégradant pour le calcul. Une valeur Q4 = 0,6 permettrait à la maison de réduire ses consommations de 9 kWhep/m²/an. Le coût annuel énergétique serait de 193€ soit 41€ de moins que l'estimation actuelle. L’isolation du toit„„ Prévoir des protections solaires (stores,„„ arbres à feuillage caduque…) pour lutter contre les surchauffes en été. E T P E R FO R M A N C E E N E R G E TIQ U E
  • 14. Valorisation du chanvre dans la construction14 FICHE TECHNIQUE C A R A C T E R IS A TIO N D ' U N M U R E N Résistance thermique (R) La résistance thermique fait intervenir l'épaisseur de la paroi (ou du matériau) pour caractériser le passage du flux de chaleur. Le R de chaque matériau composant une paroi s'additionne avec les autres R afin de déter- miner le R total. Plus le R est grand et plus le matériauestisolant.Ilexprimelerapporten- tre l'épaisseur et la conductivité thermique d'un matériau. Par exemple, pour un mur en bois massif dont la conductivité est de 0,13 W/m et dont l'épaisseur est de 10 cm, la résistance thermique R sera égale à 0,77 (épaisseur en mètre divisée par la conduc- tivité). La résistance thermique des murs de la mai- son a été mesurée sur place par le bureau d’étude AREHA, au moyen d’un système de sondes de part et d’autre du mur en béton de chanvre et ses enduits (3 sondes sur le mur à l’intérieur, 1 sonde à l’extérieur, avec une mesure sur 12h). Le principe est : si la température extérieure baisse, la tempéra- ture intérieure va également baisser, mais au bout d’un certain temps. C’est ce qui per- met de déterminer la résistance thermique : plus le temps est long, plus le matériau est résistant Les résultats n’ont malheureusement pas été exploitables : difficulté de l’expérimentation et incer-„„ titude de la constance des conditions d’ex- périmentation, mur en phase de séchage. Le taux d’hu-„„ midité encore élevé réduit considérable- ment sa performance en terme d’isolant, et augmente sa conductivité. La mesure sera refaite dans un an. Le calcul dans la réglementation thermi- que prend par défaut une valeur de ré- sistance thermique R théorique du mur = 4,7 m².°C/W (chiffre proposé par le CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâti- ment) pourunbétondechanvreà300kg/m3 incluant des enduits) Les valeurs par défaut utilisées dans le lo- giciel de calcul de RT sont habituellement pénalisantes pour les écomatériaux. Or, cette seule valeur théorique montre que le chanvre a un très bon pouvoir isolant. Capacité thermique La capacité thermique d’un matériau est sa capacité à stocker de l’énergie, et à la resti- tuer plus tard (phénomène de déphasage). Elle traduit le niveau d’inertie thermique du matériau. La comparaison entre le chanvre, la ouate densité kg/m3 chaleur spécifique J/kg.K capacité volumétrique KJ/m3 Ouate de cellulose Béton de chaux- chanvre 50 300 2000 600 100 180 Laine de verre 20 800 16
  • 15. Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 15 MO R TI E R D E C H A N V R E B A N C H É de cellulose et la laine de verre montre que le chanvre a une très bonne inertie thermi- que,etqueleséco-matériauxengénéralont une meilleure inertie thermique que les iso- lants minéraux. C’est cette capacité qui leur permet d’améliorer le confort thermique en été (meilleure gestion des surchauffes grâce au déphasage). Ce tableau montre la forte inertie thermi- que du chanvre comparativement à d’autres isolants L’inertie thermique de la maison a été mon- trée par l’étude des températures intérieu- res et extérieures, à l’aide de sondes, par l’ARPE (Association Régionale de promotion de l’Eco-construction en Basse-Norman- die). Sur une journée (graph ) on peut facilement observer la période de chauffe, après un fonctionnement du poêle de 7h à 12h, et à nouveau de 17h à minuit. C’est la diminution de température durant la période nocturne sans chauffage qui nous permet de nous renseigner sur l'inertie de la maison. La baisse de température se situe entre O,33 et 0, 4 °C par heure ce qui est re- lativement bon. Contrôle des points de rosée L'étudedescourbesdepressionmontrequ'il n’y a pas de point de rosée dans les murs et donc de problème de condensation. Les murs en chanvre sont qualifiés de "perspi- rants", il n’y a aucun risque de dégradation de l’isolant dans le temps. Suivi des températures et de l’humidité Des sondes mises en place par l’AR- PE ont permis de mesurer pendant un mois l’évolution de la température et du taux d’humidité dans la maison. La température moyenne est de 21-22°C et l’humidité relative moyenne est comprise entre 65 et 70 %. Les amplitudes de tempé- ratures sont assez faibles pour un système non régulé (chauffage au poêle à bûche). Si l'on positionne cette température et ce taux d'humidité sur le diagramme de Mollier, on se situe à la limite in- férieure de la zone rouge (3) pour la- quelle la maison devient inconfortable 1 Mesures de température et d'humidité Evalutation de la température sur une journée Mesures de température et d'humidité Evalutation de la température et de l'humidité du salon T°C
  • 16. Valorisation du chanvre dans la construction16 (risque de développement de moisissures). Cela est dû au fait que les murs sont tou- jours en train de sécher. Il faut chercher à atteindre le polygone de confort (en bleu), et donc, à température constante, baisser le taux d’humidité. Ce problème d'humidité est tempo- raire et sera résolu lorsque le mortier chaux/chanvre sera sec. Il est particulière- ment recommandé de bien ventiler la mai- son durant cette période. DIAGRAMME DE MOLLIER Légende : zone 1 : à éviter vis-à-vis de la sécheresse zones 2 et 3 : à éviter vis-à-vis du développe- ment de bactéries et de microchampignons zone 3 : à éviter vis-à-vis des acariens zone 4 : polygone de confort
  • 17. Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 17 Le bilan Carbone consiste à mesurer les émissions de gaz à effet de serre émis lors de l'ensemble du cycle de vie des différents matériaux utilisés dans la construction, depuis l'extraction jusqu'au recyclage. L'unité utilisée est la tonne équi- valent CO2 (teq CO2 ). Les sources utilisées sont les fiches de dé- claration environnementales et sanitaires lorsqu'elles sont disponibles ou bien celles données par logiciel COCON. Les quantités de matériaux ont été fournies par les arti- sans. Cet indicateur nous permet de voir quelles techniques et quelles parties de la construc- FICHE TECHNIQUE BI L A N C A R BO N E tion impactent le plus sur les émissions de GES. On voit ici sans surprise que ce sont les fondations et l'artificialisation du site qui impactent le plus. L'utilisation massive de matériaux d'origine végétale qui stockent du carbone au cours de leur croissance permet d'avoir un bilan global négatif : cette construction a occa- sionné le stockage de 6 teq CO2 . Une maison classique engendre l'émission d'environ 20 teq CO2 . Ce différentiel de 26 teq CO2 corres- pond aux émissions de gaz à effet de serre générées pendant 45 ans pour le chauffage de cette maison (20 ans pour une maison conventionnelle). Emission / fixation de gaz à effet de serre par poste D'après les résultats de l’étude menée par l’ARPE. Emission Fixation } }
  • 18. Valorisation du chanvre dans la construction18 BI L A N D E C E TT E E T U D E L’utilisation du chanvre dans la construction. les contraintes le temps de séchage du mur (qui im-„„ pacte sur la gestion de l’humidité). Ren- forcer la ventilation sur cette période le problème de jonction du mur avec„„ les menuiseries (renforcer les joints) la prise de précautions pour la mise„„ en œuvre de la chaux (par rapport à la santé) l’obtention de la garantie décennale„„ des maîtres d’œuvres parfois difficile sui- vant les assurances les atouts de cette technique L’impact environnemental très faible„„ (par rapport aux gaz à effet de serre et à la biodiversité) La rapidité de la construction„„ Les parois perspirantes et la bonne„„ gestion de l’humidité, une fois sèches (pas de risque de condensation dans l'iso- lation) L’absence de vieillissement ou de dé-„„ gradation de l’isolation (pas de phénomè- ne de tassement et aucun besoin de chat, le chanvre n’intéresse pas les rongeurs!) La forte inertie de l’isolation (donc un„„ confort d’été amélioré) La bonne homogénéité des murs„„ (moins de risque de points d’infiltration d’air) Une isolation en mur de chanvre com-„„ patible avec le niveau BBC (une fois sec !) Z Z Z
  • 19. Pays du Bessin au Virois - supplément au journal n° 16 19 Remerciements Le Pays du Bessin au Virois remercie chaleureusement les propriétaires de la maison pour lui avoir permis de réaliser cette étude technique, malgré tout le dérangement généré et remercie également le Maître d'oeuvre, Végétal Habitat, pour sa collaboration Merci à Vincent Doussinault de l'ARPE pour sa présence et son implication. Le Pays remercie également les financeurs de cette opération, le Conseil Général, le Conseil Régional, l'ADEME et l'Union Européenne.
  • 20. Pays du Bessin au Virois ZAE - Route de Caen 14400 BAYEUX Tél : 02 31 21 06 10 http://www.bessin-virois.fr Rédaction : Fanny Lemaire Conception graphique : Patricia Fontaine Crédits photos : p.13 © Frédéric Massard - Fotolia Impression : Imprimerie Bernard Le Molay Littry Avec le soutien financier de :