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l’argile : le liant de la terre crue!

La terre est un béton d’argile. C’est un matériau de construction composite fabriqué à partir de granulats (cailloux, sables, silts) agglomérés par un liant : l’argile.

Terre = Granulats + Argiles + Eau + Air
Granulats : cailloux, graviers, sables et silts. 20cm à 2μm de diamètre
Argiles : grains plats inférieurs à 2μm

La terre crue fait donc partie de la famille des bétons.


La taille et la proportion des grains varient beaucoup d’une zone géologique à l’autre. Le matériau terre est donc différent selon les endroits : variation de couleur, d’aspect, de la taille des grains…
L’argile, le liant de la terre crue !

L’argile enrobe et lie les granulats entre eux. En regardant de plus près, l’argile est constituée de grains plats et fins comme des feuillets.

A cette échelle nanométrique, l’eau agit comme une colle. C’est l’eau qui va faire tenir les feuillets d’argile entre eux grâce principalement à la force capillaire.
Comme deux feuilles de papiers collent entre elles quand on les mouillent, les feuillets d’argile collent entre eux grâce à la fine pellicule d’eau qui les recouvre.

La structure feuilletée des argiles et leurs petites tailles permettent à l’eau de former des ponts capillaires solides, car la force capillaire est d’autant plus forte que les feuillets sont petits et plats.

Une partie de l’eau contenue dans la terre s’évapore dès que la température augmente. La condensation capillaire s’effectue lorsque que la température diminue. Il existe entre les feuillets d’argile une quantité d’eau qui reste emprisonnée et ne s’évapore pas même à température ambiante.
Un mur en terre n’est donc jamais tout à fait sec, une quantité d’eau reste toujours emprisonnée entre les feuillets d’argiles. Même dans le désert les murs en terre contiennent encore suffisamment d’eau pour faire tenir l’argile.

Les illustrations de cet article proviennent du CRAterre-ENSAG et de l’ouvrage : ANGER, FONTAINE, et al. Bâtir en terre, du grain de sable à l’architecture. Paris: éditions Belin, 2009.

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matériau terre

4 raisons de construire en terre

« Choisir la terre crue pour construire c’est choisir un technique ancestrale répondant aux enjeux économiques et environnementaux contemporains. »¹

1. La terre crue apporte un bon confort thermique

Le matériau terre fait partie de la famille des bétons : c’est un matériau de construction composite fabriqué à partir de granulats (cailloux, sables, silts) agglomérés par un liant : l’argile.
Ses propriétés d’inertie thermique permettent d’apporter un bon confort en limitant les surchauffes d’été et en gardant la chaleur l’hiver. Ce matériau perspirant possède une capacité de régulation de l’hygrothermie en particulier grâce à sa forte capacité d’absorption de l’humidité.

matériau terre

2. La terre crue est réellement respectueuse de l’environnement

Le matériau terre est une ressource renouvelable et locale, le bilan carbone de son cycle de vie est excellent (peu de transport, pas de transformation par cuisson, facile à recycler). Ce bilan est bien meilleur que les matériaux tels que la chaux ou le ciment.
Sans produits chimiques, sans composés organiques volatils, la terre est non irritante lors de sa mise en œuvre et au cours de son cycle de vie.

3. La terre crue est meilleure pour la santé

Les qualités techniques de la terre crue sont appréciées dans la recherche actuelle d’un habitat sain pour leurs occupants et de la mise en oeuvre de matériaux respectueux de la santé des compagnons, artisans et autres personnels des entreprises. De plus le matériau terre s’appuie sur une filière économique locale lors de tout son cycle de vie.

4. L’architecture de terre crue est contemporaine

En redécouvrant et en utilisant les savoirs de notre région, nous nous apercevons que ce sont des sources d’inspiration pour répondre aux enjeux actuels dans le domaine de la construction durable contemporaine.

Il est temps changer notre regard sur l’architecture en terre, qui économise les ressources naturelles, soutiens la diversité culturelle, participe au maintien d’une économie locale et qui permet de valoriser les savoirs et les savoir-faire du territoire régional, compris ici en tant que véritables ressources.

Actuellement de plus en plus d’architectes décident d’employer ce matériau pour réaliser des ouvrages contemporains.

 

Manifeste pour le droit de construire en terre crue

¹ Extrait du document de présentation des 5ème Assises Nationales de la construction en terre crue, télécharger le document sur http://www.asterre.org/

extrait d'un permis de construire

des services personnalisés

L’atelier alp propose des services d’architecture : conception de projet et obtention des autorisations de travaux et maitrise d’œuvre.

Grâce à notre entreprise Terra Architecteurs, nous réalisons désormais des projets clef en main, prix et délais garantis pour un maximum d’efficacité.

futur salon et cuisine

Service de formation sur le thème du matériau terre crue :

  • La culture constructive en bauge et pans de bois en Bretagne
  • La terre structurelle : les exemples bretons
  • La terre comment ça tiens? Compréhension physico-chimique du matériau
  • création architectural d’ouvrage en terre crue
  • Les essais sensoriels de terre

 

Les organismes qui ont déjà fait appel à nos services de formation :

L’école nationale supérieure d’architecture de Grenoble, l’école nationale supérieure d’architecture de Nantes, le centre de formation de l’IRPA, le centre de formation de l’association Tiez Breiz.

 

cours essai de terrain

L’objectif de l’atelier alp

La terre crue est un matériau omniprésent dans le patrimoine en Bretagne mais peu employé depuis de l’industrialisation de la construction, les bâtiments en terre crue étaient mal connus et déconsidérées. Il en résulte des difficultés pour réhabiliter durablement le bâti en terre selon les méthodes conventionnelles.

Or ces bâtiments sont des représentants du patrimoine breton et sont souvent inscrits d’intérêt local par les communes avec des exigences particulières lors des demandes d’autorisations de travaux.

Une mauvaise réhabilitation par méconnaissance peut entraîner de pathologies et dévaloriser le bâti. En effet, diminuer la perspirance des parois en terre crue ou en pierre lors des changements d’usage ou l’isolation entraîne une augmentation de l’humidité et de l’inconfort pour les occupants.

Choisir des volumétries d’extension et des dimensions de percements sans respecter l’harmonie des façades peut bloquer les demandes de permis de construire et réduire la qualité esthétique du bâti ancien.

Actuellement, il existe une meilleure connaissance des matériaux locaux et des techniques à employer pour la durabilité du bâti ancien. Les solutions préconisées par les professionnels du patrimoine pour l’intervention sur bâti ancien consistes à :

–  Employer des solutions perspirantes pour l’efficacité thermique de l’enveloppe

–  Réaliser une lecture du bâti ancien pour créer des ouvertures et des volumes harmonieux

La réhabilitation réussie du bâti ancien construit avec des matériaux locaux et naturels permet un bon confort pour ses occupants. Notre objectif est de valoriser la culture constructive locale et en particulier l’emploi de la terre crue dans le bâtiment afin de satisfaire aux besoins des occupants.

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conduit de cheminée en terre crue

Les astuces de la maison en bauge bretonne

Ces éléments techniques issue de l’habitat vernaculaire breton sont source d’inspiration pour la construction bioclimatique contemporaine locale.

– La maçonnerie en terre crue


La maçonnerie en bauge est structurelle : elle supporte les charges des planchers et de la toiture. La mise en œuvre est simple, la bauge est façonnée sans coffrage.
Le soubassement maçonné composé de blocs de pierre assemblées au mortier de terre est appelé solin. Il protège la bauge des remontées d’eau du sous sol par capillarité et de l’eau de ruissellement.

grange en bauge du 17ème siècle – Melesse – Ille et Vilaine

Les murs en bauge sont épais, 50 à 80cm. La grande inertie thermique et la capacité de régulation de l’humidité de ces grands volumes de terre crue permettent un bon confort thermique.

– L’assemblage du bois dans les murs en terre


La mise en œuvre de la bauge nécessite d’être associée à des ouvrages en bois. Le maçon et le charpentier travaillent ensemble, on observe souvent des détails d’assemblages terre/bois de qualité.
Une frise en bois est utilisée pour répartir les charges ponctuelle de compression et ainsi d’éviter les fissures de la maçonnerie au droit des poutres ou des fermes.

– Les conduits de cheminée en terre crue

Le conduit de cheminée est directement façonné sur le manteau et les corbeaux. Il est adossé au pignon ou au mur de refend.
L’inertie thermique de la terre lui permet de stocker la chaleur et de la restituer lentement.

conduit de cheminée en terre crue

– Les ouvertures en double carré en bois

extrait de la revue annuelle de l’association Tiez Breiz

La double carrée en bois supporte les menuiseries, sert de linteau et permet de protéger de l’abrasion les angles saillants de la maçonnerie de terre. Le bois de chêne utilisé pour ces pièces est connu pour sa longévité.

double carrée en chêne

Les doubles carrés sont posées avant le mise en œuvre de la bauge et les levées successives viennent ensuite les enserrer et les maintenir.

– L’implantation de la maison est adaptée au climat et au paysage

On observe des implantations souvent judicieuses. La façade principale, plate et sans décroché est largement frappée par le soleil l’hiver, permettant ainsi au mur en terre de stocker la chaleur solaire.
Les pignons aveugles supportent les conduits de cheminées. La façade arrière au Nord comporte peu d’ouverture, elle est souvent couverte par un appentis la protégeant. Dans certaines maisons, les gerbières du grenier servaient à stocker la paille sur le plancher du dernier niveau. Cette disposition a pu permettre d’améliorer l’isolation thermique en partie haute.
La terre crue utilisée pour la construction est extraite à proximité du chantier. Le site d’extraction tire partie des possibilités locales en créant des chemins creux, une mare, en creusant une cour.

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terre à construir

La terre crue pour la construction

D’où provient le matériau terre crue pour la construction ?

A la surface du sol, la terre est un matériau meuble qui provient de la dégradation de la roche située un peu plus en profondeur.

La matière située directement sous nos pieds, la première couche supportant les végétaux est appelée horizon A. Elle est composé d’un mélange de matière organique (humus, racine…) et minérale. La terre crue utilisée pour la construction est située sous cette première couche.

L’épaisseur de la terre crue utilisée pour construire peut varier de quelques centimètres à plusieurs dizaines de centimètres dans nos régions et même jusqu’à plusieurs mètres en climat tropical.

Les caractéristiques de la terre sont très variables car celles-ci proviennent du processus d’altération lié à l’histoire géologique d’un lieu, son climat, sa végétation et de sa topographie. La terre crue est donc un matériau d’une grande diversité.

Par exemple, le bassin de Rennes est composé d’un sol de schistes briovériens issus de roches sédimentaires, très altérées, ces schistes génèrent des sols argileux à la granulométrie fine, propices à la construction en terre. Tout fois, si la terre est généralement argilo-silteuse dans cette zone, chaque lieu d’extraction présente des caractéristiques particulières.

La terre est un matériau stable dans le temps. Le bois s’altère, le métal rouille, le ciment et la pierre sont attaqués chimiquement. La terre est différente c’est un matériau provenant de la « roche pourrie »¹, qui ne pourra pas s’altérer davantage, même le feu la renforce pour former de la terre cuite. Correctement protégée de l’eau, la durabilité de la terre est donc exceptionnelle.

La terre utilisée pour la construction est extraite puis employée telle quelle, sans transformation chimique, ni cuisson. Elle pourra donc à la fin de son cycle de vie être réutilisée pour un autre bâtiment ou retourner au sol dont elle provient.

La terre crue est donc le matériau le plus recyclable que vous pourrez trouver pour construire !


¹ ANGER, FONTAINE, et al. Bâtir en terre, du grain de sable à l’architecture. Paris: éditions Belin, 2009.

Exemple

Restauration d’un four en terre

La terre est un matériau recyclable facile à mettre en œuvre et à réparer.
Nous avons utilisé la terre locale provenant du fond du jardin et des débris récupérés sur le chantier ; pour le bois, nous avons employé principalement du vieux bois stocké sur la ferme.

Le maître d’ouvrage, Christian a acheté les briques réfractaires de la nouvelle sole, le bois de charpente pour le four, les ardoises et les tuyaux de drainage. Les gravillons proviennent d’une carrière locale.

Les matériaux utilisés sont locaux ou de récupération.

Le projet s’est déroulé de manière participative, amis, voisins et famille sont venus donner des coups de mains, un peu de leur temps et de bonheur humeur! Grâce à cette entraide durant l’été 2012, le four a repris sa fonction à l’Automne, depuis il cuit souvent des pizzas.

article four 9aout2012

Les travaux ont porté principalement sur :
-La réparation du pignon Ouest
L’un des jambage en terre de la porte d’entrée était effondré. L’ouverture avait été mise en sécurité grâce à un étais sous le linteau et protégée de la pluie par un bardage en tôle. Nous avons réparé la maçonnerie en terre selon la technique de la bauge et remonté un nouveau linteau en bois de récupération.

-La réparation de l’enveloppe du four et de la sole
L’enveloppe en terre du four présentait 3 larges fissures verticales traversantes qui sans préjudicier à la tenue structurelle de la coupole en brique laissaient échapper la fumée (traces de suie) et donc la chaleur. Nous avons ouvert puis réparé les fissures par l’extérieur avec un mélange de terre et de foin.
Pour finir nous avons couvert le four d’un enduit lisse en terre et sable. La charpente et la couverture du four ont été changés.
Les briques de la sole étaient très dégradées. Nous les avons réparés par endroit puis nous avons posé par l’intérieur du four un assemblage de brique réfractaire sur l’ensemble de la sole.

-La réparation des murs et leur assainissement
Le niveau du sol monte au fil du temps. Ici les pieds des murs en terre se sont retrouvés peu à peu sous le niveau du jardin ! L’humidité a abîmé les pieds de murs, nous les avons dégagés, puis posé un enduit épais en terre ou des pierres ensuite nous avons installé un drainage et recouvert de gravillons.
Les tassements différentiels des fondations, les coups de vents et la pose du manteau de cheminée ont créé des fissures dans les murs en terre. Après avoir constaté que ces fissures n’étaient plus actives, nous les avons rebouchées avec de le terre et du foin.

 

Merci à Christian « Dudu », maître d’ouvrage engagé et bienveillant ;

à Aude Le Bail, architecte dplg à Bécherel pour sa participation de qualité ;

ainsi qu’à tous les amis, voisins et famille passés donner un peu de temps ou d’encouragement.

mise en oeuvre enduit terre

Centre ancien de Rennes

La construction et l’entretien des immeubles anciens en pans de bois et torchis s’appuient sur l’utilisation de matériaux locaux mise en œuvre par des personnes aux savoir-faire de qualité. Utilisant au mieux la complémentarité de la terre crue, du bois et des fibres naturelles végétales, ces constructions démontrent des qualités très intéressantes d’un point de vue thermique, structurel et esthétique.

Loin de l’obsolescence programmée, les édifices bien entretenus offre une durabilité exceptionnelle et une beauté source de fierté.

Il s’agit de proposer la technique de remplissage en terre chanvre pour réparer respectueusement les bâtiments anciens tout en proposant une méthode de mise en œuvre contemporaine.

Dans mon Mémoire « l’utilisation du matériau terre pour l’entretien des immeubles à pans de bois de la ville de Rennes », réalisé pour le DSA Architecture en terre du CRAterre-ENSAG, vous trouverez la présentation de la technique de réparation en terre chanvre et son utilisation sur les chantiers de réhabilitation .

Fait de bois, de fibres végétales, de terre crue et de pierre, les qualités des édifices en torchis du centre ancien de Rennes sont des exemples pour l’éco-construction!

Vous pouvez télécharger gratuitement :Mémoire DSA Terre A LE PAIH Mémoire A LE PAIH

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DCF 1.0

L’inertie des murs en terre crue

La terre crue est un matériau à forte inertie thermique.
L’inertie thermique d’un bâtiment est sa capacité à stocker puis, à restituer la chaleur de manière diffuse. C’est-à-dire à résister aux variations thermiques extérieures, alternances de périodes chaudes et froides sur des rythmes courts (entre le jour et le nuit) et sur des périodes longues (rythmes saisonniers).

illustration Alain Mantchev

Quand l’inertie d’un bâtiment est forte, il se réchauffe et se refroidit lentement.
Lors des périodes de surchauffe (comme en été), l’inertie du bâtiment est une source de confort en permettant de maintenir des températures fraîches à l’intérieur. Pour cela, il faut protéger du rayonnement directe et ventiler la nuit les parois. On bénéficie alors d’une réserve de fraîcheur pour les heures ensoleillées.
De la même manière, l’énergie du chauffage en hiver ou des apports solaires sont emmagasinés dans les murs. Cette particularité est exploitée par les poêles de masse.

Les données de l’inertie thermique

Les propriétés nécessaires à l’inertie thermique sont la masse et la capacité thermique. L’inertie thermique s’exprime en wattheure par mettre carré Kelvin Wh/m².K

L’inertie thermique d’une paroi se calcule par l’addition de l’inertie de ces composants. I=(ρC matériau 1 x épaisseur du matériau 1)+(ρC matériau 2 x épaisseur du matériau 2)+(…)

Tableau de comparaison des performances d’inertie thermique d’une paroi de 20cm d’épaisseur

Type de matériau ρ Masse volumique du matériau en Capacité thermique ρC Épaisseur de la paroi Inertie de la paroi
Unité kg/m³ Wh/m³.K m Wh/m².K
Mur en terre crue monolithique 1770 / 1900 785 0.20 I = 157
Mur en brique de terre cuite creuse 650 / 800 202 0.20 I= 40.4
Parpaing de ciment 850 / 950 250 0.20 I= 50

Données : OLIVA, COURGEY, La conception bioclimatique, Editions Terre Vivante, 2006.
D’après ces données, les performances de la terre crue en inertie thermique sont 3 fois supérieur à celle d’un mur en brique creuse ou d’un mur en parpaing de ciment.
Ses capacités thermiques se rapprochent d’autres matériaux monolithiques tel que le béton de ciment. La valeur d’inertie est très proche voire supérieure pour le béton de ciment, car il possède des constituants très semblables mais plus dense.
La terre crue est donc l’un des matériaux qui procure le plus de confort thermique par inertie!

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Conception d’une maison en torchis

Au bord de mer, dans la forêt tropicale atlantique, sur la côte de l’Etat de São Paulo au Brésil, cette maison s’intègre à son environnement en utilisant les matériaux naturels : les remplissage en terre crue, la structure en bois d’eucalyptus.

Ce projet a été réalisé à l’agence d’architecture d’Alain Briatte Mantchev.

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