Un isolant biosourcé
Jetons aux orties nos vieilles habitudes et expérimentons des solutions susceptibles d’ouvrir de nouvelles voies, pour un environnement bâti en accord avec les rythmes de la nature, économe face aux ressources qui s’épuisent, et sain pour ses habitants. L’isolant à base d’herbe Gramitherm, conçu à l’EPFL, protège particulièrement bien des surchauffes estivales, valorise un déchet abordable et très largement disponible.
Sur l’entier de leur cycle de vie –construction, exploitation et démolition–, on estime aujourd’hui que les bâtiments rejettent dans l’atmosphère un tiers du CO2 dû à l’activité humaine. Aussi, les solutions constructives et les matériaux alternatifs offrant un bilan carbone neutre devraient être mieux connus et plus souvent proposés par les professionnels du bâti.
Les forêts suisses captent 1,8 million de tonnes de CO2 par an. Exploité comme matériau de construction, ce bois continue de stocker le CO2 et la forêt se régénère plus rapidement. Employer la matière naturelle augmente sa capacité de stockage, les bâtiments devenant, à leur échelle, des puits de carbone. Seul bémol, il faut à l’arbre une centaine d’années en moyenne pour atteindre une taille adulte. Les matériaux agrosourcés comme le chanvre, le lin ou la paille, présentant une récolte annuelle, pourraient constituer de meilleurs candidats pour répondre à la demande. Cependant, même si le marché de la rénovation énergétique reste prometteur, la part des isolants biosourcés continue d’être faible. Plusieurs raisons pourraient expliquer le constat d’aujourd’hui : l’expérimentation qui, malgré de grands élans déclamatoires, reste dans les faits peu encouragée ; des filières au stade naissant offrant des solutions légèrement plus coûteuses – de 10 à 15 % de majoration ; des subsides agricoles qui freinent la diversification des cultures ; et enfin, une offre en formation quasi inexistante pour les professionnels.
Ouvrons donc les portes du savoir et portons notre regard sur un isolant biosourcé prometteur à nos yeux : le Gramitherm. En 2006, un ingénieur agronome du nom de Stefan Grass dépose un brevet à son laboratoire de l’EPFL. Celui-ci porte sur l’herbe comme matériau isolant. Son constat est simple : la matière est abondante, facilement renouvelable et disponible presque partout. Autre aspect et non des moindres, son efficacité thermique – avec un lambda de 0,04 W/mK – est comparable aux isolants issus de l’industrie pétrochimique, avec cependant un grand avantage face à ses concurrents : il présente un bilan carbone négatif. En effet, il apparaît qu’1 kg d’isolant à base d’herbe absorbe 1,5 kg d’équivalent CO2. L’effet vertueux est augmenté d’autant plus qu’il se substitue à d’autres matériaux, au bilan environnemental plus conséquent, comme le polystyrène extrudé, qui génèrerait en comparaison 14 kg d’équivalent CO2. L’herbe étant à croissance rapide, la matière première est renouvelée après deux mois seulement. Elle est d’ailleurs fauchée avant floraison, évitant de ce fait la présence d’allergènes. D’autre part, comme la fabrication permet d’écarter tout résidu de particules fines qui pourraient sinon compromettre sa qualité, l’herbe peut provenir des prairies bien sûr, mais également de récoltes effectuées sur les aires aéroportuaires ou en bordures de routes. Ainsi, le procédé permet de valoriser ce qui constituerait normalement un déchet, sans concurrencer la production de fourrage.
Les panneaux flexibles sont conçus pour isoler les toitures ou les parois extérieures d’une construction. Même s’il conserve l’odeur agréable du foin, le matériau n’est pas comestible, ne conservant que les fibres. Les composants digestibles, tels que le sucre, les acides organiques et les protéines sont utilisés à part, pour la production de biogaz, ou pour l’alimentation animale, notamment des porcs.
Des recherches menées à la chaire de construction durable de l’EPFZ ont montré que pour couvrir le 100 % du marché suisse des isolants, il faudrait 15 000 hectares, soit un peu plus du 2 % des prairies existantes. Cela signifie également qu’avec un seul hectare, il est possible de fabriquer environ 200 m3 de panneaux isolants.
Pour permettre son industrialisation, la recette de départ a été récemment améliorée afin de la rendre conforme aux normes techniques. À côté de l’herbe, le mélange comprend des sacs de jute recyclés, quelques fibres de polyester et un peu de silice (protection feu, anti-fongique et répulsif à insectes).
Le produit, qui possède comme le bois une fonction hygrothermique en régulant l’humidité ambiante, offre par ailleurs un bon comportement phonique qui le rend également intéressant pour des cloisons intérieures. Outre qu’il constitue une alternative naturelle intéressante, l’isolant à base d’herbe favorise les circuits courts et s’inscrit dans les principes d’une économie circulaire.
Pour abaisser drastiquement les émissions d’origine anthropique et atteindre la neutralité carbone à l’horizon 2050, il faudrait diminuer de 2,2 millions de tonnes de CO2 par année les émissions dues au secteur du bâtiment. Les architectes jouent un rôle moteur pour amorcer les changements annoncés en devenant les ambassadeurs de solutions expérimentales ou innovantes. Ce produit démontre que des solutions pratiquées dans l’architecture vernaculaire peuvent être réinvesties, sans verser dans une nostalgie figée, tout en répondant aux standards actuels de la construction.
Hôtel de Ville du XVIIIe, Orbe
- Maître de l’ouvrage : Commune d’Orbe
- Architecte : dmarch architectes epfl, Lausanne
- Ingénieur civil : JC Nicod, Orbe
- Ingénieur CVS : Weinmann-Energies SA, échallens
- Ingénieur E : Louis Richard ing. Conseil SA, Orbe
