Le bloc isolant en paille : du laboratoire au bâtiment

Publié par Naima Belayachi, le 12 avril 2021   940

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En région Centre-Val de Loire, la recherche au laboratoire LaMé innove en valorisant les ressources locales pour répondre aux enjeux environnementaux en lien avec l’isolation et l’efficacité énergétique des bâtiments. Le projet PEPITE a permis de mettre au point un isolant (bloc de paille) et un enduit chaux-sable dont la mise en place ne nécessite pas d’adaptation par les professionnels du bâtiment. Afin de valider les capacités isolantes de ces matériaux biosourcés, un démonstrateur a été construit au pied de Polytech Orléans. Equipé de capteurs de mesures physiques, le projet est en en mesure de démontrer, preuves à l’appui, les capacités thermiques, hygroscopiques d’un cas réel. Un bel exemple de recherche universitaire qui devient utilisable par les consommateurs.


Enjeux du projet

En France, le parc de bâti anciens représente une source principale de consommation à cause d’une isolation inefficace voire inexistante. L’un des objectifs majeurs de la loi sur la transition énergétique est de Rénover 500000 logements par an d’ici 2050 tout en respectant les spécificités architecturales du bâti ancien. En conséquence, la règlementation encadre l’amélioration de l’efficacité énergétique, détermine les objectifs à respecter lors des travaux d’isolation, et encourage l’utilisation des matériaux respectueux de l’environnement, du confort et la santé de l’occupant.

Or, ces dernières années, le secteur du bâtiment, non seulement n’a pas diminué mais n’a cessé d’augmenter son impact environnemental. Cela touche la consommation d’énergie, les émissions de gaz carbonique, et l’utilisation des ressources naturelles granulaires (Sable, gravier…). 

Dans ce contexte et devant les nouvelles règlementations techniques et environnementales, la réhabilitation énergétique des bâtiments en France est un enjeu majeur de la transition énergétique pour réduire à la fois la consommation d’énergie et des émissions de GES du secteur du tertiaire.

L’utilisation des matériaux biosourcés à base de matières premières végétales renouvelable représente une alternative intéressante et crédible conciliant le développement durable, économique et social.

Le projet PEPITE, c’est quoi ?

Le projet PEPITE1 (Procédés et Enduits de Protection des Isolants de paille céréalière pour la rénovation Thermique), financé par la Région Centre-Val-de Loire, avait pour objectif de développer des matériaux biosourcés à base de paille céréalière, un déchet agricole et un résidu très important présent dans la région qui est le premier producteur Européen de céréale. Le défi du projet est aussi d’étudier ces matériaux, comprendre leur comportement thermique, hydrique et mécanique, proposer une solution complète avec les matériaux isolants, leur procédé de fabrication, et leur méthode de mise en œuvre avec un enduit de protection.


Une réalisation innovante

Après une étude et caractérisation fine au laboratoire dans le cadre de la thèse de Brahim Ismail, le projet PEPITE a permis d’optimiser la formulation avec des additifs à base de biomasse également, de comprendre le comportement microstructural et d'étudier son impact sur la réponse des matériaux biosourcés à l’échelle du bâtiment.  

En lien à la fois avec le confort hygro-thermique du bâtiment et la durabilité des matériaux isolants, un enduit à base de chaux-sable a été développé dans le cadre du projet avec des propriétés qui lui confèrent une résistance au conditions environnementales d’usage comme les variations d’humidité et de température.

De plus, la réalisation d’un bâtiment démonstrateur sur le campus de l’université d’Orléans a permis la mise en œuvre des blocs de paille-chaux avec une méthode classique de chevilles de panneaux d’isolation par extérieur, de l’enduit par des professionnels de bâtiment. Ce modèle de bâtiment conçu par l’architecte Jacques Boulnois et l’enseignant chercheur de l’université d’Orléans Naima Belayachi, est une expérimentation intéressante pour la solution complète de mise en œuvre, un modèle pour le suivi de la durabilité des matériaux et leur potentiel à long terme pour les chercheurs, et un bâtiment de formations pour les professionnels et artisans de la région Centre Val de Loire participant à sa réalisation (PERDOUX Construction et Le ROC’H).

Le projet PEPITE a permis de renforcer les liens entre les chercheurs du laboratoire LaMé et l’entreprise VEGA-Industries pour les enduits qui seront à développer pour la réhabilitation énergétique du bâti ancien. VEGA-Industries qui est spécialisée dans la rénovation de l’habitat ancien avec un savoir-faire bien établi, s’intéresse au développement de ce type de matériaux pour préparer les projets futurs de réhabilitation avec une obligation d’isoler en cas de travaux importants tels que la rénovation de façades, la réfection des toitures ou encore l’augmentation des surfaces.

Le projet PEPITE a apporté des réponses intéressantes pour la mise en œuvre à l’échelle réelle d’un bâtiment.

 

Pour une utilisation massive des matériaux biosourcés, dans la réhabilitation énergétique des bâtiments ou encore la construction de bâtiment respectant la nouvelle règlementation E+C-, d’autres actions de recherche continues pour développer d’autres éco-matériaux, comprendre leur comportement pour répondre à différents besoins techniques, pour accroitre l’intérêt des utilisateurs, l’activité des filières, et le développement socio-économique régional.

 

Note : 1 Le projet PEPITE est une continuité d’une dynamique importante sur la valorisation de différents granulats végétaux (paille de céréales, colza, Tournesol) qui a fait l’objet d’autres programmes de recherche soutenus par la région Centre Val de Loire (PROMETHE, BIOCOMP) pour optimiser les mélanges afin d’obtenir des matériaux avec une performance thermique concurrentielle aux matériaux d’isolation classiques (laine de roche, polystyrène, ect.).

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Projet soutenu par la Région Centre-Val de Loire dans le cadre de son Appel à projets de recherche d’intérêt régional annuel