Isolants Biosourcés : réduire la surchauffe et améliorer le confort d'été dans les bâtiments

L’isolation en matériaux biosourcés est une très bonne alternative aux autres types d’isolants minéraux ou synthétiques. Performants, locaux, durables avec un faible impact environnemental, les isolants biosourcés sont aujourd’hui en pleine expansion. On y retrouve tous les types d’isolants provenant de la biomasse végétale (bois, céréales, etc.) ou animale (laine).
Enjeux d'adaptation

L’isolation, un grand enjeu de l’adaptation du bâtiment

L’isolation, surtout en rénovation, est l’un des piliers essentiels pour garantir un confort thermique au sein du bâti.

Dans un projet de construction et de rénovation, il est important d’avoir une approche systémique. Si les isolants minéraux et synthétiques sont très efficaces pour isoler, leur production et leur fin de vie peuvent être très polluants et consommateurs de ressources.

Les isolants biosourcés, en plus d’être performants sur le plan thermique, avec des coefficients de conductimétrie de plus en plus faibles, proposent souvent un cycle de vie bien plus soutenable que leurs homologues non biosourcés. 
Points forts

  • Bilan carbone faible, voire négatif (stocke du CO2)
  • Capacité hygroscopique : régulent le taux d’humidité de l’air
  • Matières premières renouvelables
  • Forte inertie (déphasage important)
  • Confort acoustique
  • Économie circulaire – production locale  
Isolants biosourcés ©Yves Hustache
Description de la solution

Sommaire




C’est quoi un isolant biosourcé ?

Il existe de nombreux types d’isolants biosourcés de deux natures différentes :

  • Les isolants d’origine végétale
  • Les isolants d’origine animale
A ce jour la définition d’un matériau biosourcé reste encore assez disparate selon les labels considérés.

La norme européenne en vigueur la NF-EN 16575 définit un matériau biosourcé comme étant « entièrement ou partiellement issu de bioressources ». Ainsi, un produit comportant 1% en masse de biomasse peut être considéré biosourcé selon cette définition.

Cependant d’autres labels plus pertinents existent. C'est le cas du label « Produit biosourcé » délivré par l’entreprise Karibati qui fait référence en la matière. Il garantit un pourcentage minimal de biomasse dans le produit. Un isolant certifié « Produit biosourcé » comporte au minimum 70% de matière biosourcée en masse. 

Pourquoi choisir un isolant biosourcé ? En quoi les matériaux biosourcés sont intéressants pour le confort d’été ?  

Les points fort de l’isolant biosourcé


Les bénéfices de choisir un isolant biosourcé sont nombreux :
 
Sur le plan environnemental, ils offrent une analyse du cycle de vie plus vertueuse que les autres types d’isolants.

  • Le bilan carbone global d’un isolant biosourcé est souvent bien moins élevé que les isolants issus de la pétrochimie ou minéraux. On retrouve même des isolants qui stockent du carbone, qui ont donc une empreinte carbone dite « négative ».
  • L’énergie grise est définie comme la quantité d’énergie consommée lors du cycle de vie d’un produit, allant de sa fabrication, en passant par son transport, son utilisation à sa fin de vie. C’est un indicateur assez relié au bilan carbone global, et souvent peu d’énergie est nécessaire à la fabrication de matériaux biosourcés à l’exception des matériaux à forte densité ou des isolants cotons.
  • Les ressources : Contrairement à ses homologues, l’isolation biosourcée est basée sur un système d’utilisation de ressources renouvelables et souvent locales avec un fort réseau de filières biosourcés sur le territoire français.
  •  L’acoustique : Les matériaux biosourcés présentent une porosité ouverte qui les rend très performants en absorption acoustique.
  • La perspirance : La plupart des isolants biosourcés ont la capacité de laisser passer la vapeur d’eau à travers eux. On le quantifie avec le coefficient μ (mu). Par exemple l’air possède un coefficient μ de 1 tandis que le μ du granit est « infini » puisque qu’il est totalement imperméable à la vapeur d’eau.

Le lien avec le confort d’été


Concrètement quand on cherche à savoir si un matériau va être « bon » pour le confort d’été on a tendance à regarder, à résistance thermique équivalente, ces différentes caractéristiques : 

  • L’inertie thermique qui représente la capacité d’un matériau à stocker une certaine quantité la chaleur puis à la restituer. Les matériaux denses avec une grande capacité thermique possèdent généralement une bonne inertie, ce qui est le cas de la plupart des isolants biosourcés. A mettre en perspective avec l’inertie apportée par le bâti lui-même, souvent bien supérieure à la contribution de l’isolant. 
C’est cette propriété qui permet de maintenir une température stable dans le logement la journée en attendant que la température extérieure retombe la nuit pour évacuer la chaleur emmagasinée, avec l’aide de surventilation nocturne par exemple.  

  • Le déphasage thermique, qui peut être vu comme une des résultantes de l’inertie, est le temps que met la chaleur pour traverser une paroi. C’est une mesure en temps (heures) qui permet de « décaler le pic de chaleur de la journée » pour stabiliser la température. Attention cependant, le déphasage concerne souvent une faible quantité de chaleur si la paroi est très bien isolée. Il est souvent responsable d’un « décalage » de moins de 1°C dans le cas de parois isolées. Cependant sa prise en compte reste pertinente dans le cas de parois à faible inertie (toiture, murs en briques, etc.).
Pour des questions de simplicité, on notera que les temps de déphasage présentés dans cette fiche concernent uniquement le matériau isolant et sont différents du temps de déphasage global (supérieur à celui de l’isolant seul) comprenant l’ensemble de la paroi. 

  • La capacité hygroscopique témoigne de l’aptitude d’un matériau à absorber l’humidité en excès pour le restituer lorsque l’atmosphère est plus sèche. Encore mal quantifié, on peut aussi noter que par temps chaud, un phénomène d’évaporation se produit au sein même de certains matériaux biosourcés, et provoque le rafraîchissement naturel de la paroi. En été l’humidité a plutôt tendance à rentrer dans l’habitat, tandis qu’en hiver c’est l’inverse. 
  • Isolation intérieure VS isolation extérieure : Une isolation par l'extérieur (ITE), sera dans la grande majorité des cas, plus efficace qu'une isolation par l'intérieur (ITI) pour garantir le confort d'été. La chaleur étant stoppée avant même d’atteindre les murs du bâtiment.
Pour un focus plus précis sur la notion de déphasage et de caapcité hygroscopique retrouvez notre note technique sur le site de l'APC :

Voir la note technique


Il existe une grande quantité de filières en développement pour les isolants biosourcée, mais on s’intéressera ici aux 3 filières les plus répandues.

Le bois comme isolant biosourcé

Les fibres de bois

Le bois est sans doute la filière d’isolant biosourcé la plus établie en France. Les isolants à base de bois sont majoritairement issus du défibrage de chutes de bois dans les scieries. Ce sont souvent des résineux qui sont utilisés en raison de leur croissance rapide et rectiligne.

Les fibres sont ensuite mélangées à de l’eau pour former une pâte, qui est laminée, puis chauffée autour de 200°C afin d’être séchée. Un adjuvant est parfois utilisé pour servir de liant ou pour donner les propriétés particulières à l’isolant (résistance au feu). Cela peut être un point d’attention, notamment avec l’utilisation d’adjuvants pétrochimiques.

Concernant les ressources en bois, en France hexagonale la surface boisée continue de progresser (+ 21% depuis 1985) représentant le 3ème stock de bois de l’Union Européenne. Plus de 50 % des surfaces forestières sont dotées de documents de gestion durable mais il peut être intéressant de s’assurer de cette certification chez son fournisseur. Source.

On peut aussi rappeler que les forêts sont un important puit de carbone, et qu’un m3 de bois stocke environ 1 tonne de CO2

On retrouve plusieurs déclinaisons des isolants en fibre de bois :
 
  • Panneau semi rigide (aussi appelé laine)
  • Panneau rigide
  • Vrac 
La fibre de bois est assez sensible à l’humidité, il est donc essentiel de protéger l’isolant de l’humidité en mettant en place des pares-vapeur et en protégeant les isolants avant la pose.

Pose de fibre de bois en toiture ©Batiweb
 
Particularités :
Au sein des isolants à base de fibre de bois on retrouve les isolants semi-rigides parmi les plus performants des isolants biosourcés. Avec des conductivités thermiques pouvant aller jusqu’à 0,036 W/m.K, les performances de ce type d’isolant rivalisent avec les isolants traditionnels comme la laine de roche ou de verre. La faible épaisseur requise les rend pertinents dans des cas d’espace contraints.

Concernant ses capacités hygrothermiques elles s’expliquent par le fait que le bois est constitué de cellules dont les cavités ont des propriétés isolantes et dont les parois assimilent et restituent l’humidité. 

Domaines d’application : 

  • Isolation thermique par l’extérieur (toitures, façades) pour les panneaux rigides
  • Isolation thermique par l’intérieur (toitures, combles, murs, plancher) pour les panneaux semi-rigides ou en vrac
  • Isolation thermique répartie (pour ossature bois) pour des panneaux semi rigide ou en vrac. 

Le liège


Une autre filière d’isolant bois est celle du liège. Très efficace en isolation et en acoustique, notamment pour le liège expansé, la capacité de production de cette filière reste tout de même assez restreinte et est réservé pour des cas particuliers. Il n’existe pas de filière française d’isolants en liège, mais il est possible de retrouver des isolants liège provenant de filières européennes. 


Pose de panneaux de liège ©conseils-thermiques.org

Particularités

Tout comme les panneaux rigides en fibre de bois, les panneaux de liège expansé rigides présentent de très bonnes performances thermiques, permettant d’utiliser une épaisseur limitée d’isolant.

Le liège se démarque par sa propriété de résistance forte à l’humidité, il est imputrescible. C’est pour cela qu’il est souvent utilisé dans conditions d’humidité sévère, par exemple pour l’isolation de soubassement sur des terrains humides.

Domaines d’application :

  • Isolation thermique par l’intérieur (plancher, toiture)
  • Isolation thermique par l’extérieur (sarking, mur, soubassement) 

Les isolants issus de l’agriculture

La filière paille


Les bottes de paille utilisées en isolation proviennent de tous types de céréales (souvent le blé), et sont constituées des tiges de la plante, co-produit de la culture des céréales.

Il est important de noter que l’utilisation de la paille dans l’isolation ne rentre pas en compétition avec la paille destinée au bétail, qui représente seulement 50% de la paille disponible en France.

La production est généralisée à toutes les régions de France, ce qui permet d’avoir des matériaux locaux directement à proximité du chantier : cet annuaire du Réseau Français de la Construction Paille illustre le bon maillage français.

Les dimensions standards d’une botte de paille sont 37x47x100cm, mais des dimensions personnalisées sont possibles selon le fournisseur, à un prix plus élevé.

Pour une isolation il est préférable de poser la botte sur le chant comme sur l’illustration ci-dessous.

Schéma d'une botte depaille ©Réseau Français de la Construction Paille


 

Bardage paille groupe scolaire Jean Mermoz à Rosny-sous-Bois ©APC

On peut noter que la paille peut aussi être utilisée en tant que matériaux de construction, avec l’existence de bloc de paille porteuse, plus dense. Ainsi qu’en vrac avec de la paille insufflée dans des cloisons.

Particularités :

Les bottes de paille proposent une isolation performante et 100% naturelle mais requièrent une épaisseur assez importante (37cm). Cette épaisseur apporte néanmoins de l’inertie à la paroi et induit un déphasage parmi les plus importants des biosourcés (entre 14 et 16h).

L’isolation paille est souvent réalisée en bardage avec la pose d’un pare pluie pour assurer un faible taux d’humidité à laquelle la paille est assez sensible. Il convient de faire aussi attention lors du stockage sur chantier pour ne pas humidifier la paille.

Le comportement au feu est souvent décrié lorsque l’on évoque l’utilisation de la paille en isolation comme en construction. Cependant les bottes de paille proposent un comportement au feu bien plus « efficace » qu’attendu grâce à leur compacité, et qui s’accompagne de la résistance au feu donnée par l’enduit utilisé pour assurer l’étanchéité. 

Pour illustrer le ce comportememnt au feu voici une vidéo de l'émission "On n'est pas que des cobayes !" diffusée sur France 5, éprouvant nos croyances sur l'inflammabilité des maisons en paille : Une maison de paille peut-elle résister au feu ?

Question de durabilité, la paille, utilisée depuis des millénaires dans la construction, témoigne d’une grande longévité si mise en œuvre correctement. Comme en témoigne la maison Feuillette située à Montargis, isolée en paille et construite en 1920 il y a plus d’un siècle !

Domaines d’application :

  • Isolation thermique par l’extérieur (mur, toiture)
  • Isolation thermique répartie dans une ossature bois
  • Utilisation en Mur porteur, avec des bottes haute densité 

La filière chanvre 


L’utilisation du chanvre en isolation est une belle opportunité en France. En effet la France en est le premier producteur d’Europe et il existe plusieurs filières en Île-de-France ! Très peu d’intrants sont nécessaires à sa culture, moins d’azote que le blé, pas de produits phytosanitaires et très peu d’eau. De plus sa culture est souvent utilisée en rotation pour préparer la culture du blé. Retrouvez plus d’explications sur la culture du chanvre ici.

Concernant l’isolation, ce sont les fibres de la tige qui sont utilisées pour réaliser l’isolant fibreux en chanvre (appelé laine de chanvre). Quant à la partie dure de la tige, la chènevotte, elle peut être utilisée en vrac ou dans le béton de chanvre, comme détaillé plus bas dans cette fiche.


Laine de chanvre ©ecofoyer.fr

Domaines d’application :

  • Isolation thermique par l’intérieur (toitures, combles, murs, planchers) pour les panneaux semi-rigides et vrac.
  • Isolation thermique par l’extérieur (murs, toiture) pour les panneaux rigides 

Le béton de chanvre  (béton végétal)


Dans cette partie nous avons choisi de traiter le béton de chanvre mais nous aurions pu traiter le béton de bois ou un autre béton végétal dont le fonctionnement et les performances sont similaires.

A la mi-chemin entre l’isolation et la recherche d’inertie le béton de chanvre n’est pas considéré comme un isolant à part entière mais comme un correctif thermique.

La chènevotte, partie dure du chanvre, est liée avec de la chaux dans des proportions spécifiques à l’usage recherché : toiture, sol, mur, etc. Disponible aussi en brique préfabriqué, le béton de chanvre s’applique à l’extérieur des murs en enduit ou en pulvérisation.

Son aspect malléable en fait un atout pour reconstituer des ornements, potentiellement utiles pour des projets à contraintes patrimoniales. 

Béton de chanvre projeté ©Isabelle Duffaure-Gallais pour Le Moniteur


Particularités

Le béton de chanvre bien que n’étant pas considéré comme un isolant se révèle pertinent pour des parois légères qui manquent d’inertie comme des murs en briques ou en parpaings. Ainsi le béton de chanvre propose un véritable compromis entre capacité d’isolation et apport d’inertie au bâti.

Il est important de noter que les échanges de vapeur d’eau doivent pouvoir se faire au sein de la couche de béton de chanvre. Ainsi un parement étanche à la vapeur est à proscrire sur un mur en béton de chanvre. C’est d’ailleurs pour cela qu’il est souvent utilisé en isolation pour des parois dites « respirantes » de bâtiments anciens.

Ses capacités hygroscopiques permettent en été, de proposer des « parois fraîches » par évaporation d’une partie de l’humidité contenue dans le mur. En hiver lorsque la température est basse, il permet alors d’éviter le phénomène des parois froides en captant l’humidité en excès qui impacte la température ressentie de l’usager et le pousse à augmenter le chauffage inutilement.

Domaine d’utilisation :

  • Isolation thermique par l’extérieur (murs)
  • Isolation thermique répartie projection dans une ossature

Les isolants issus du recyclage 

La filière Ouate de cellulose


Les isolants en ouate de cellulose sont tirés du recyclage des papiers et journaux. Le papier après avoir été broyé est défibré en flocon puis un adjuvant est incorporé pour lui donner des propriétés de résistance au feu, aux moisissures, etc.

Les isolants en Ouate de cellulose peuvent se présenter en vrac ou plus rarement en panneau semi-rigide avec des performances thermiques plus ou moins équivalentes.

Insufflation ouate de cellulose dans combles perdus ©Ecima.net


Particularités

En vrac, c’est l’isolant biosourcé le moins cher qui existe à ce jour, il est très utilisé en rénovation de maison individuelles pour isoler des combles perdus. Il est aussi envisagé pour isoler des rampants avec un caisson fermé, un DTU est en cours de rédaction à ce sujet.

Domaines d’application :

  • Isolation thermique par l’intérieur (combles) en vrac ou en panneau (murs, combles)
  • Isolation thermique répartie dans une ossature bois (murs) par insufflation  

La filière des textile recyclés


Les isolants coton en France sont majoritairement issus de la filière de collecte des textiles usagés. L’association Le Relais, qui est l’acteur principal de la collecte de textile a développé un isolant coton : Le Métisse®.

L’utilisation de textiles usagés permet d’améliorer le cycle de vie assez polluant des vêtements, et propose de valoriser cette matière première disponible en grande quantité.

L'isolant Métisse® ©APC

Particularités

On retrouve ces isolants en panneaux souples ou en semi-rigide, ils possèdent une très bonne capacité pour absorber l’humidité (absorption jusqu’à 25% de son poids en eau) et se révèlent très pertinents en isolation de toiture. Ces isolants issus du textile proposent aussi une très bonne isolation acoustique.

Concernant son comportement au feu, il est souvent nécessaire de mettre en place un parement coupe-feu, tout est détaillé sur le site du fabricant.

Domaines d’application :

  • Isolation thermique par l’intérieur (toiture, murs, combles) 


Récapitulatif des grandes filières des isolants biosourcés

Vous trouverez ci-dessous un tableau comparatif entre les différents isolants biosourcés évoqués dans cette fiche : 


Tableau de synthèse des isolants biosourcés © APC

Grandeurs évoquées :


  • Conductivité thermique λ : capacité d'un matériau à transferer de la chaleur, plus elle est basse plus le matériau est dit performant
  • Masse volumique ρ : rapport entre la masse du matériau et son volume, plus il est élevé, plus le matériau peut stocker de la chaleur. 
  • Capacité thermique c : chaleur nécessaire pour augmenter la température du matériau d'un °C : participe au stockage de la chaleur.
  • Déphasage thermique φ : temps mis en heure par la chaleur pour traverser une paroi.
  • Résistance thermique R : capacité d'un matériau à résister aux transferts de chaleur : calculé pour une épaisseur donnée ep.
  • Résistance à la vapeur d'eau μ : capacité d'un matériau à laisser passer la vapeur d'eau : plus il est bas, plus le matériau est pérmeable à la vapeur d'eau. 
  • Energie grise : quantitée d'énergie nécessaire au cycle de vie du matériau.
  • Bilan carbone : quantifie le stockage (si négatif) ou les émissions (si positif) de CO2e sur l'ensemble du cycle de vie du matériau.

Tour d'horizon des différentes filières


Il existe une carte des acteurs de l’isolation biosourcée et géosourcée en Île-de-France réalisée par Ekopolis.

Voir la carte 

Expérimentation de la solution


Une copropriété du 14ᵉ arrondissement isolée au béton de chanvre

Dans le 14ᵉ arrondissement de Paris, un immeuble a bénéficié du dispositif Copropriété Objectif Climat de la Ville de Paris. Cet immeuble avec 8 logements s’est engagé dans un projet permettant d’améliorer et pérenniser la qualité générale du bâtiment ainsi que le confort des locataires.

L’audit de l'immeuble a montré que les murs représentaient 40 % des déperditions thermiques. L’inconfort et l’apparition ponctuelle de certaines pathologies sur des zones du bâtiment, des problèmes d’humidité notamment, ont débouché sur le choix d’un isolant thermique adapté aux matériaux de construction.

Dans l’optique de garantir une qualité de l’air intérieur et préserver l’état des murs, il a donc été très vite envisagé une solution isolante respirante : le béton de chanvre. Cette solution répond favorablement à l’exigence d’amélioration thermique tout en étant compatible avec cette typologie ancienne de bâti sensible à l’humidité. 

Voir la fiche dédiée

Réhabilitation complète d'un bâtiment tertiaire patrimonial des années 70 à Paris avec isolation biosourcée par l'intérieur

Acteurs du projet


  • PariSeine : Maîtrise d'ouvrage
  • &Givry (architecte mandataire), Grahal, Lab-Ingénierie, EOC et BatimoConseil : Maîtrise d'œuvre
  • ALMA : Isolation façades et planchers
  • ECP : Végétalisation et isolation de la toiture-terrasse 
  • Mobius Réemploi : Diagnostic ressources

Contexte de réalisation de la rénovation 


Le bâtiment Orion 55, propriété de PariSeine, a fait l’objet d’une réhabilitation d’ampleur pour répondre aux enjeux climatiques tout en conservant son aspect patrimonial important. Le bâtiment, situé sur la dalle du Front de Seine Beaugrenelle, témoigne de l’héritage architectural des années 70.

En effet, dessiné par les architectes Jallat et Péron en collaboration avec les ateliers Jean Prouvé, sa forme et ses couleurs métalliques et orangées d’origine s’inscrivent dans l’esthétique géométrique typique de ces années. 

La rénovation globale a consisté en de nombreux travaux : 

  • Rénovation du bardage aluminium, tout en préservant les façades extérieures,
  • Isolation par l’intérieur avec matériaux biosourcés, 
  • Remplacement des menuiseries, 
  • Végétalisation de la toiture terrasse, 
  • Réaménagement de l’intérieur du bâtiment,
  • Raccordement au réseau de froid parisien et de chaleur urbain
Cette rénovation s’inscrit dans une dynamique plus grande au sein de PariSeine, qui depuis 3 ans, labellise tous ses projets BBCA (label Bâtiment Bas Carbone). PariSeine effectue aussi un pilotage carbone de tous ses chantiers en interne ainsi qu’un diagnostic de ressources systématiquement avant chaque réhabilitation. Pour cette réhabilitation, 3 labels ont pu être obtenus :

  •  BBCA Rénovation en Réalisation au niveau excellent,
  • Effinergie Rénovation en Réalisation au niveau excellent, 
  • HQE-BD Rénovation Bureaux en Conception au niveau excellent. 

Le choix de l’isolation biosourcée dans le projet de réhabilitation  du bâtiment Orion 55


Le recours à l’isolation biosourcée a été motivé par le souhait de répondre aux enjeux bas carbone inscrits dans la démarche PariSeine et d’obtenir les labels attestant de la haute qualité environnementale de ce projet de réhabilitation. 

Afin de conserver l’aspect patrimonial du bâtiment, une isolation par l’intérieur (ITI) a été préférée à une isolation par l’extérieur pour l’ensemble des façades extérieures du bâtiment. Le plancher bas du bâtiment, présentant des débords sur l’extérieur et la toiture-terrasse ont, eux aussi, fait l’objet d’une isolation biosourcée. 

Les matériaux isolants ont été choisis en fonction de leur performance thermique (conductimétrie thermique du matériau) et de leur performance environnementale (émissions carbones induites) relativement aux Fiches de Déclaration Environnementale et Sanitaire (FDES). 

  • Panneaux de laine de bois, d’une épaisseur de 20 cm offrant une résistance thermique Rth = 5.55 m².K/W, pour l’isolation par l’intérieur des façades donnant sur l’extérieur, 
  • Panneaux de laine de bois, d’une épaisseur de 12.5 cm offrant une résistance thermique Rth = 3.3 m².K/W, pour l’isolation en plafond des locaux techniques bruyants, 
  • Panneaux de laine de bois, d’une épaisseur de 18 cm offrant une résistance thermique Rth = 5.7 m².K/W, pour l’isolation en sous-face des débords de dalle donnant sur l’extérieur, 
  • Panneaux de laine de verre, d’une épaisseur de 10 cm offrant une résistance thermique Rth = 3.15 m².K/W, pour l’isolation par l’intérieur de la toiture-terrasse. 
L’entreprise ALMA a réalisé les travaux d’isolation des façades et planchers, et l’entreprise ECP s’est chargée de la végétalisation de la toiture-terrasse, incluant son isolation. Contraint d’isoler par l’intérieur, un véritable travail architectural a été mené, particulièrement sur la gestion des arrondis et le gain de surface utile, afin d’intégrer au mieux cette nouvelle isolation à l’esthétique du bâtiment. 

Coûts et aides du projet


Le projet, au total, aura coûté environ 9 millions d’euros.

Des dossiers d’aide ont été déposés concernant les CEE (certificats d’économie d’énergie) et auprès de l’Agence de l’Eau Seine-Normandie pour la toiture végétalisée.

Autres enjeux environnementaux pris en compte 


Réemploi dans le chantier de rénovation

Lors de la réhabilitation de ses bâtiments, PariSeine réalise des diagnostics ressources avant début des travaux. Pour Orion 55, ce diagnostic a été réalisé par le bureau d’étude Mobius Réemploi. 

Suite à ce diagnostic, un recensement des éléments disponibles a été effectué sur des plateformes spécialisées. 11 repreneurs ont manifesté leur intérêt et deux journées de dépose collaboratives ont été organisées durant lesquelles les associations sont venues chercher des luminaires, bacs de douche, radiateurs, meubles, portes, etc.

À cela, il faut rajouter le réemploi pendant le chantier (reprise des vitrages et menuiseries) et le réemploi ex-situe de carrelages, moquettes et luminaires d’occasion pour équiper le bâtiment rénové. Au total, cette démarche de réemploi aura permis d’éviter la production de près de 20 tonnes de déchets et les émissions de 86 tonnes de Co2e. 

La végétalisation du toit 

La végétalisation du toit a aussi été réalisée pour une surface de 924 m² (comprenant 806m² de zones végétalisées et 118m² de zones stériles) et sur un substrat de 15cm. 

Ce n’est pas la 1ʳᵉ expérience de PariSeine à ce sujet puisqu’en 2017, elle avait participé à la végétalisation de la dalle Beaugrenelle détaillée ici sur notre fiche dédiée. L’équipe assurant l’entretien des espaces paysagers travaillant déjà sur la dalle se verra confier l’entretien de cette nouvelle toiture végétalisée. 

Le raccordement au réseau de froid 

Le bâtiment, qui était rafraîchi grâce à un système de climatisé, a finalement été raccordé au réseau de froid pour limiter sa consommation d'énergie. En savoir plus ici. 

Résultats de la démarche environnementale et impact carbone


Dans sa globalité, l’impact carbone du bâtiment Orion s’élève à 903 kgCO2eq /m² SDP, soit 2 138 tCO2eq sur l’ensemble de sa surface. La démarche environnementale de PariSeine pour le projet de réhabilitation Orion aura ainsi permis de réduire de plus de 35% les émissions de GES du bâtiment comparé à un bâtiment dit de référence (référentiel BBCA).

La rénovation de l’école Maternelle Bois Perrier à Rosny-sous-Bois avec ITE paille

La ville de Rosny-sous-Bois témoigne d’un fort taux de croissance démographique ces dernières années. Pour répondre à l’obligation communale en termes d’accueil scolaire, la ville a dû prévoir de construire de nouvelles écoles. Dans un second temps, la ville s’est également posée aussi la question de la rénovation des écoles existantes.
 
Grâce à une maîtrise d’œuvre interne et des ambitions environnementales fortes, les écoles de la ville de Rosny-sous-Bois, en Seine-Saint-Denis, sont devenues des exemples en matière de construction respectueuse de l’environnement, rénovation biosourcée, ou encore ventilation naturelle.  

L'école avant-projet

 
Cette école maternelle typique des années 1960 n’était pas isolée et comportait des fenêtres en simple vitrage sans protection solaire extérieure.
Cette configuration engendrait un inconfort thermique en été et des dépenses de chauffages élevées en hiver.

Le choix d'une isolation par l’extérieur en paille

 
L’école a bénéficié d’une Isolation par l’extérieur (ITE) en paille. 

Les murs ne pouvant pas supporter de charges supplémentaires, il a fallu construire des fondations spécifiques déportées en pieux métalliques pour accueillir les bottes de pailles et leur finition (enduits ou bardage).

L’équipe de maîtrise d’œuvre interne s’est appuyée à travailler avec le Réseau Français de la Construction Paille (RFCP) pour choisir ses fournisseurs et cartographier les acteurs de la filière.

Le choix d'une paille vivace


Les précédents projets de Rosny-sous-Bois avait été faits avec de la paille de blé biologique. Pour cette rénovation, ville voulait aller plus loin dans sa démarche en envisageant l’utilisation de paille vivace (Thinopyrum intermedium) biologique pour son isolation.
 
Un premier contact a alors été établi avec le Land Institute au Kansas (Etats-Unis) afin de savoir si cette paille était utilisable en construction. Mais l’institut étudiait cette plante d’un point de vue alimentaire pour une agriculture plus pérenne : cette céréale vivace contribue à la santé des sols, elle peut se récolter tout au long de l’année durant une période de 3 à 4 ans.

Le Land Institute a alors redirigé Rosny-sous-Bois vers l’Institut supérieur d’agriculture Rhône-Alpes (ISARA) qui avait entamé un programme de recherche concernant cette graminée. La Direction Recherche et Innovation de la ville a alors pu caractériser la paille en laboratoire en concertation avec le bureau de contrôle en raison de cette technique non courante.
 
Finalement l’isolation a pu être réalisée majoritairement avec de la paille vivace, complétée par de la paille de blé. Cela permettra d’évaluer leur comportement respectif dans le temps.
 
Points d’attention :
 
  • L’utilisation de techniques non courantes telles que la paille vivace, nécessite de discuter dès la phase conception avec le bureau de contrôle pour remplir les différentes modalités.
  • L’utilisation de cette paille vivace n’a pas débouché sur un avis technique. Cependant le dossier présenté par La Direction Recherche et Innovation peut être réutilisé pour un projet similaire afin de le présenter à un bureau de contrôle, et ce, même par une autre collectivité qui en ferait la demande.

Caractéristiques de l’isolation en paille


Ce type d’isolation présente une épaisseur assez importante due à la largeur des bottes de paille (37 cm). Du bardage bois a été utilisé pour fermer l’ITE au rez-de-chaussée. Tandis qu’à l’étage des trames en métal ont été posé en tant que support d’enduit sur la paille, selon les règles professionnelles, pour garantir l’accroche de l’enduit chaux-sable. Le choix de cette configuration est motivé par le fait que les façades du rez-de-chaussée donnent sur la cour d’école et l’enduit utilisé peut se révéler sensible aux chocs.
 
Le bardage est en bois de chêne ou de châtaignier non traité provenant de petites scieries locales.

Astuce cahier des charges : 

Le critère de proximité ne pouvant pas être imposé dans une commande publique, la ville a demandé l’utilisation d’essences feuillues locales, moins répandues que les résineux dans la construction, pour guider les entreprises dans leurs propositions.

Visite de chantier de l'école en cours de rénovation - vue sur l'isolation paille avant pose du bardage et enduits - © APC 


 

Une maîtrise d’œuvre interne formée à l’utilisation de la paille

 
Afin de prescrire de la paille dans le bâtiment, la maîtrise d’œuvre a suivi une formation Pro-Paille obligatoire, qui a ensuite permis d’utiliser le paille dans de nombreux chantiers de la ville.

Par ailleurs, des tests ont pu être réalisés en interne par la Direction Recherche et Innovation de la ville qui regroupe une dizaine de personnes, responsables de la maitrise d’œuvre de la conception au chantier. Un prototype de façade en paille a été instrumenté en amont du projet et a subi des tests au feu, fongiques, d’humidité, etc. Les résultats ont ensuite été présentés au bureau de contrôle pour approbation.
 

Des travaux complémentaires pour lutter contre la surchauffe


En plus de l’isolation biosourcé, l’école a bénéficié de nombreux autres travaux :
 
  • Changement des menuiseries (double vitrage, parfois triple)
  • Surventilation nocturne 
  • Installation de brises-soleil sur la façade existante (en savoir plus)
  • Pose de brasseurs d’air dans les salles de classe (en savoir plus)
 

Coûts et gains énergétiques du projet


  • Au total, le budget pour la rénovation de cette école s’élève autour de 5 millions d’euros.
  • Les gains énergétiques estimés pour l’école maternelle de Bois Perrier sont :
  • 350 kWh/m² par an avant travaux à 40 kWh/m² après rénovation, soit une économie de presque 90 %.
  • Concernant la surchauffe il est estimé que le nombre de degrés-heure (température intérieure au-dessus de 28°C) ne devrait pas dépasser 30 heures/an, contre 260 actuellement. (Sources le Moniteur n°6281)
Les bâtiments étants instrumentés, les gains énergétiques seront suivis par l’équipe en charge du projet. 


Retours utilisateurs-rices

Co-bénéfices

Co-bénéfices environnementaux :

  • Économie circulaire
  • Sobriété
  • Santé & environnement (Pollution de l’air, pollution sonore)

Co-bénéfices autres :

Coûts

Prix des isolants biosourcés (pose non comprise)


Le prix des isolants biosourcés varie selon les fournisseurs et de nombreux paramètres de l'isolant comme la densité ou l'épaisseur.

Généralement, on estime le surcoût des isolants biosourcés par rapport à leurs homologues à environ 10 à 15%.

Quelques indicateurs : 

Bois
Panneau liège : 40 - 45 €
Fibre de bois rigide (haute densité) : 40 - 90 €
Fibre de bois semi-rigide : 20 - 35 €

Agriculture
Paille : < 10 €

Recyclage :
Ouate de cellulose vrac : 7 - 15 €
Métisse : 25 - 40 €

Source

Aides financières isolation biosourcée


Particuliers : 

De nombreuses aides sont disponibles pour vous accompagner les projets de rénovation.

Pour retrouver les aides disponibles, vous pouvez rechercher les aides pour la rénovation de l'habitat sur le site du Service Public.

Vous pouvez aussi vous rapprocher de votre guichet France Rénov’ le plus proche. 

Établissements publics :




En savoir plus sur les aides financières

Complexité et contexte de mise en oeuvre

L’isolant biosourcé moins adapté dans certains cas ?

L'isolation du bâti n’est qu’une partie de la solution pour adapter nos bâtiments au climat présent et futur, et il est important de rappeler que le recours aux isolants biosourcés peut ne pas être systématique.

Souvent un peu plus chers que les isolants synthétiques et minéraux, ils peuvent dans certains cas s’avérer moins pertinent que ces derniers. Par exemple pour des questions d’espace contraint (habituellement en isolation intérieure). À résistance égale, un isolant biosourcé sera généralement plus épais qu’un pétro-sourcé ou géo-sourcé.

L’important étant d’adopter un regard systémique sur l’adaptation du bâti pour mettre en place, le plus souvent possible, des solutions qui soient pérennes et locales. 

Le risque incendie avec les isolants biosourcés

Il est reproché aux isolants biosourcés d’avoir un mauvais comportement au feu. Comme évoqué avec la partie sur l’isolation paille ces croyances ne sont pas toujours fondées. Néanmoins, les matériaux biosourcés seuls possèdent un comportement au feu moins « efficace » que les matériaux géo-sourcés par exemple, qui sont pour leur part non combustibles.

Dans ce document de l’AQC (Agence de Qualité Construction) vous retrouverez des préconisations à respecter pour le risque incendie dans le cas de l’isolation biosourcé.

De plus, la réglementation incendie a été modifiée et impose dans le cas des immeubles de moyenne hauteur (de 28 m à 50 m) surtout avec une isolation par l’extérieur (ITE), que « la propagation par les façades n’atteigne pas le deuxième étage au-dessus du foyer initial ». Ce qui peut conduire à la présence d’adjuvants chimiques dans les isolants biosourcés pour se conformer aux attentes de propagation au feu. Plus d’informations à ce sujet ici.

Les limites de la contribution au confort d’été des isolants biosourcés.

Si l’inertie est l’une des pierres angulaires du confort d’été, il est important de replacer les isolants dans leur contexte. L’un des avantages de l’isolant biosourcé sur ses homologues minéraux et synthétiques est qu’il est plus dense et présente donc une meilleure inertie.

Dans une majorité des cas, les isolations sont réalisées sur une structure béton qui représente à elle seule l’immense majorité de la capacité d’inertie de l’ensemble du bâti.  

Avec une densité du béton de 2 000 kg/m3, contre environ 100 kg/m3 pour un isolant biosourcé, la contribution de l’isolant à l’inertie globale est mineure.

Cette réflexion a pour but de questionner l’utilisation de laine « haute densité », réputée meilleure pour le confort d’été, qui consomme 2 à 3x plus d’énergie qu’une laine « classique » pour isoler des structures béton déjà inertielles.

Cependant dans des cas de parois à faible inertie, maison en ossature bois, appartement sous les toits, murs en briques ou en parpaing, l’utilisation d’isolants biosourcés plus dense peut se révéler très pertinent ! 

Considérer les locataires et usagers dans des travaux d’isolation 

Lors de travaux d’isolation en milieu occupé, il est souvent important de bien communiquer en amont du projet et si possible d’impliquer directement l’usager dans une démarche de co-création. Les habitants peuvent apporter des éléments intéressant dans le diagnostic préalable aux travaux. Il est intéressant de les sensibiliser au type d’isolation qui est mise en place (participation à la décarbonation des bâtiments, à l’économie circulaire, etc.) ainsi qu’aux gestes importants à faire pour conserver un confort d’été (ventilation nocturne, protections solaires, etc.).

Prestataire(s)

  • Atlas des acteurs biosourcés et géosourcés - Ekopolis

    Retrouvez tous les acteurs pour l'isolation biosourcée sur cette carte interactive d'Ekopolis.

  • Réseau Français Construction Paille (RFCP)

    Le RFCP est le réseau national de la construction paille. Vous retrouverez sur le site de nombreuses informations sur la réglementation ainsi qu'un annuaire des acteurs de la construction paille sur le territoire.



  • Ecima - Ouate de cellulose

    Ecima (European Cellulose Insulation Manufacturer Association) est  l'association européenne des fabricants de ouate de cellulose 


  • Métisse - Le Relais

    Lauréat Adaptaville 2024

    Métisse est une gamme d’isolant thermique français fabriqué par Le Relais. Ses isolants sont conçus à partir de coton recyclé issu des filières de collecte des textiles usagés. 

    La philosophie de l’entreprise est à souligner, Le Relais agit en créant des emplois d’insertion durables pour des personnes en situation d’exclusion. 


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