La construction en paille, une technique ancestrale revisitée, gagne en popularité en tant que méthode de construction durable. Elle offre de nombreux avantages, notamment une excellente isolation thermique, une empreinte carbone réduite et une utilisation efficace des ressources locales. Dans cet article, nous explorerons trois différentes méthodes de construction en paille : la méthode Nebraska (paille structurelle), la construction en bottes de paille et la construction en paille en caissons avec l'analyse de référence architecturale détaillée.
LA METHODE NEBRASKA (CONSTRUCTION EN PAILLE STRUCTURELLE)
La méthode Nebraska, également connue sous le nom de construction paille structurelle, consiste à utiliser des ballots de paille comme matériau de construction principal, tant pour les murs que pour la toiture. Ces ballots de paille servent non seulement d'isolant, mais également de structure porteuse. Les ballots sont empilés de manière à former les murs de la maison, puis ils sont renforcés avec un enduit de terre, de plâtre ou d'autres matériaux durables. Cette méthode offre une grande stabilité et une excellente isolation thermique, tout en réduisant considérablement l'empreinte carbone de la construction. La méthode Nebraska nécessite une planification minutieuse pour assurer la solidité de la structure, mais elle offre un habitat respectueux de l'environnement.
La construction en bottes de paille porteuses a démarré dans la région des Sand Hills au Nebraska (Etats-Unis) à la fin du XIXème siècle à l'apparition des premières presses agricoles. Ce principe de construction persiste de nos jours bien que de nombreuses évolutions aient vue le jour.
Les aspects techniques essentiels des constructions en paille porteuse sont :
Un soubassement d'épaisseur plus ou moins égale à celle des bottes de paille utilisées pour la construction des murs
Une lisse basse en bois. Sa fonction est de séparer la paille du soubassement, de répartir la descente de charges, de contribuer au callage des ballots, etc...
Des bootes de paille dont la masse volumique est supérieur à 100kg/m3
Un assemblage des bottes de paille en quinconce (selon le mode d'appareillage classique joints croisés en maçonnerie) pour les parois verticales
Une règle d'élancement des murs qui elle aussi s'inspire de la maçonnerie. La hauteur des éléments empilés ne doit pas dépasser 7 fois l'épaisseur
Une lisse haute (ou sablière). La fonction structurelle de cet élément est fondamentale car elle assure la répartition des charges et le chaînage longitudinal de chaque pan de mur
Des trumeaux, linteaux et tableaux de baies
Une charpente la plus symétrique possible pour répartir les charges de manière uniforme
Des enduits réalisés une fois le tassement de la paille terminé. Ils peuvent être renforcé par une trame ou un grillage.
Le système constructif traditionnel en paille porteuse n'intègre aucune jonction structurelle entre la lisse basse et la lisse haute. D'un point de vue structurel, il est composé d'une plaque rigide inférieur (le soubassement et la lisse basse), d'une plaque rigide supérieure (lisse haute et plancher) et d'un ensemble semi rigide (paille et enduit) entre les deux. La paille porteuse est un système a part d'un point de vue structurel car le contreventement est assuré par les matériaux souples (paille) ou semi rigide (enduit).
CONSTRUCTION EN BOTTE DE PAILLE
La construction en bottes de paille est une méthode plus courante de construction en paille. Dans cette approche, les bottes de paille sont principalement utilisées comme isolants, tandis que d'autres matériaux, tels que des montants en bois, forment la structure porteuse de la maison. Les bottes de paille sont disposées à l'intérieur des montants en bois pour créer une isolation efficace.
Dans ce système, les dimensions des entraxes de l'ossature sont guidées par les dimensions des ballots de paille employés. la position et l'épaisseur des montants sont variables selon les projets. La paille est un remplissage isolant d'ossature. Elle est parfois associée à des isolants complémentaires qui facilitent le remplissage des cavités.
Le bois utilisé pour les ossatures peut être massif, contrecollé ou constitué d'éléments composites (poutres en I, poutre caisson, poutre treillis, etc...)
Les ossatures sont généralement assemblées à plat
Le contreventement s'effectue par des voiles (plaques ou voliges obliques) qui présente le double avantage de ne pas gêner lors de la pose des bottes entre les montants et de faciliter leur pose en servant de "fond" de coffrage
Finitions possibles : enduits et bardage. la position de l'ossature varie en fonction.
REFERENCE : LA MAISON FEUILLETTE
Nichée au cœur de la ville de Montargis, dans la région du Centre-Val de Loire en France, la Maison Feuillette est un exemple remarquable de l'architecture en bottes de paille. Cette maison, construite en 1921 par l'ingénieur Emile Feuillette, est devenue un symbole de l'innovation architecturale du début du XXe siècle. Il s'agit du plus ancien bâtiment d'Europe connu et existant isolé en paille, et probablement le plus ancien bâtiment au monde en ossature bois et remplissage en botte de paille. La Maison Feuillette est l'un des rares exemples restants de construction en bottes de paille à grande échelle en France et témoigne de la durabilité et de la polyvalence de cette méthode de construction.
Structure : ossature Bois (chêne)
Couverture : tuiles de terre cuite
Paille : blé
Pose de la paille : A plat face visible
Trame ossature : 1m
Parement extérieur & étanchéité à l'eau : Enduit à la chaux
Parement intérieur & étanchéité à l'air : plâtre
La Maison Feuillette est aujourd'hui un site protégé en France et est ouverte au public lors de visites guidées. Elle continue d'inspirer les architectes, les constructeurs et les amoureux de l'architecture durable du monde entier.
REFERENCE : LE CROISSANT FERTILE - NIMALA ARCHITECTURE
Au pied des Cévennes, dans le Gard, un earthship en botte de paille a été designé par l'architecte Jean-Baptiste Petit, associé de Nimala Architecture. En utilisant la paille locale (botte de paille récupérées chez un agriculteur à 30km du chantier) et le bois, la maison fait la promotion des matériaux biosourcés. Les bottes mises en œuvre sont classiques (hauteur : 37cm x largeur : 47cm pour une longueur variable de 60cm à 120cm). le contreventement est réalisé par un panneau OSB à l'intérieur.
Structure : ossature Bois
Couverture : bac acier pour récupération des eaux pluviales
Paille : blé à 29km du chantier
Pose de la paille : A plat face visible
Trame ossature : 47cm
Parement extérieur & étanchéité à l'eau : Enduit à la chaux
Parement intérieur & étanchéité à l'air : Enduit terre
Le croissant fertile s'affirme comme un référence d'architecture bioclimatique par l'utilisation massive de la paille. L'isolation des murs et de la toiture est exclusivement en paille (sauf le soubassement pour être conforme au DTU). Le chantier participatif a débuté en 2023. Les murs à ossature bois et isolation paille sont prévu pour le printemps 2024.
LA PAILLE EN CAISSONS
La construction en paille en caissons est une méthode novatrice qui exploite les avantages de l'isolation en paille tout en offrant une structure de support plus conventionnelle. Cette technique repose sur l'utilisation de caissons remplis de paille mis en œuvre dans un système de préfabrication. L'aspect structurel (porteur ou non), la nature des parements, la mise en oeuvre et la livraison sont autant d'éléments qui peuvent varier dans les caissons de paille. On distingue trois grands types de caissons.
1- CAISSONS PORTEURS REMPLIS EN PAILLE
Dans ce principe constructif, la paille est un élément de remplissage isolant dans les caissons. Ces caissons assurent la totalité des fonctions structurelles de l'ouvrage. Ils présentent les caractéristiques suivantes :
Dimensionnement des montants pour porter l'ensemble des charges de l'édifice
Fabrication (et remplissage) généralement réalisée en atelier
En principe, les caissons sont livrés fermés
Les parement sont généralement sec de type panneaux ou plaques. Ils participent au contreventement du mur
Les moyens de levage sont relativement important au vu du poids de chaque caisson
2- CAISSONS "SECS" RAPPORTES SUR STRUCTURE INDEPENDANTE
Dans ce système constructif, la paille est un élément de remplissage isolant dans les caissons qui sont rapportés contre la structure.
Dimensionnement des montants pour assurer au minimum leur rigidité
Fabrication (et remplissage) réalisée en atelier ou sur site
En principe, les caissons sont livrés fermés
Les parement sont généralement sec sur les deux faces (intérieur et extérieur)
Les moyens de levage sont relativement important au vu du poids de chaque caisson
Les caissons participent au contreventement de l'édifice
3- CAISSONS ENDUITS RAPPORTES SUR STRUCTURE INDEPENDANTE
Dans ce système constructif, la paille est un élément de remplissage isolant dans les caissons qui sont rapportés contre la structure. Une, voire les deux faces des caissons sont enduites avant la pose. L'intérêt de cette approche consiste à bénéficier des atouts des enduits intérieurs (acoustique, thermique, hygrométrie, inertie, etc).
Dimensionnement des montants pour assurer au minimum leur rigidité pendant le transport et la mise en oeuvre
Fabrication (et remplissage) réalisée en atelier
Les parement sont enduits sur au moins une face
Les moyens de levage sont relativement important au vu du poids de chaque caisson
REFERENCE : MANUFACTURE D'HERBES AROMATIQUES A CHATILLON EN DIOIS
Le projet de l'architecte Vincent Rigassi est pensé sur un système constructif avec un module de base de 2.5m x 5m. Le choix de la préfabrication de caissons d'ossature bois-paille a permis de répondre à l'échelle du bâtiment (14 000m²), à sa morphologie (peu d'ouvertures) et au délais de la maîtrise d'ouvrage.
Le caisson type est composé :
d'une face extérieure en plaque de fibre de bois (faisant office de pare pluie) et d'une plaque OSB de 5000mm x 2500mm pour les caissons de murs. Il s'agit des plus grand panneaux disponibles sur le marché.
D'une isolation en botte de paille de 370mm x 450mm
D'une face intérieure en OSB de 12mm
De montants formés de poutres-caissons fabriquées par le charpentier
Les caissons ont été livrés en camion sur le chantier. Ils étaient déjà remplis et fermés sur les deux faces
REFERENCE : FORREST BUMP - NIMALA ARCHITECTURE
Egalement dessiné par Nimala architecture, cette villa contemporaine a été imaginé en caissons porteurs en paille. le choix de ce matériau s'est fait très naturellement. La maitrise d'ouvrage étant très sensibilisée à l'architecture écologique et l'emploi des matériaux biosourcé, l'architecte a longtemps hésité entre le béton de chanvre et la paille. Le choix s'est alors orienté vers la paille pour répondre au budget et au délais des clients.
La construction en paille offre une alternative écologique et durable à la construction traditionnelle. Les trois méthodes présentées ici, la méthode Nebraska (paille porteuse), la construction en bottes de paille et la construction en paille en caissons, offrent des choix variés en matière de structure et d'isolation. Ces méthodes permettent non seulement de réduire l'empreinte carbone de la construction, mais aussi de créer des maisons confortables et éco-responsables. En explorant ces approches, les constructeurs peuvent contribuer à façonner un avenir plus durable pour l'industrie de la construction.
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