L’art et la science de la construction ont évolué de manière significative au fil des ans, avec des avancées notables dans la façon dont les bâtiments sont conçus et érigés. Comprendre les systèmes de construction est essentiel pour garantir la durabilité, l’efficacité énergétique et la résilience des structures face aux différents environnements et climats. Les systèmes de construction peuvent varier en fonction de nombreux facteurs, notamment le type de matériau utilisé, la méthode d’assemblage, la complexité du design et la durabilité globale. Cette diversité offre aux concepteurs et aux constructeurs un large éventail d’options pour répondre aux exigences spécifiques de chaque projet.
Comprendre les systèmes de construction est essentiel pour garantir que les bâtiments sont non seulement fonctionnels et esthétiques, mais aussi adaptés aux conditions environnementales locales. Les systèmes de construction peuvent être adaptés pour répondre aux exigences thermiques, structurelles et esthétiques de chaque projet, offrant ainsi une approche sur mesure pour chaque situation. En comprenant les différents types de systèmes de construction, les professionnels de l’industrie peuvent optimiser les performances des bâtiments en termes de résistance aux intempéries, de durabilité, d’efficacité énergétique et de coût global.
Ce guide explorera en détail les différents systèmes de construction utilisés dans l’industrie de la construction, en mettant l’accent sur les avantages, les inconvénients et les applications spécifiques de chaque système. Nous examinerons également la manière dont ces systèmes peuvent être adaptés pour répondre aux besoins spécifiques des climats variés, ainsi que les considérations clés en matière de performance thermique, de durabilité et de maintenance. En comprenant les systèmes de construction, les professionnels de l’industrie de la construction peuvent prendre des décisions éclairées pour créer des structures sûres, durables et esthétiques qui résistent à l’épreuve du temps et de l’évolution des conditions environnementales.
Table des matières
Points clés:
- Votre système de construction est la combinaison des matériaux utilisés pour construire le toit, les murs et le sol de votre maison.
Les différents systèmes de construction conviennent à des climats et à des conceptions différents, et présentent également des niveaux variables de durabilité, d’entretien et de coût. - La principale différence entre les systèmes de construction est leur masse élevée ou faible. Choisissez la masse en fonction de votre climat. Les systèmes à forte masse et une bonne conception passive conviennent généralement aux climats froids et tempérés
- les systèmes à faible masse conviennent généralement aux climats chauds et humides.
- Pour tout système de construction, tenez compte à la fois de son énergie intrinsèque et de son impact sur l’énergie opérationnelle afin de minimiser votre consommation d’énergie à long terme et votre impact sur l’environnement.
- Assurez-vous que votre système de construction est durable et que vous pouvez assurer le niveau d’entretien requis.
- Consultez un concepteur qualifié pour choisir le système de construction adapté à votre maison. Il peut également vous aider à obtenir les autorisations de planification et de construction requises avant le début des travaux.
Comprendre les systèmes de construction
La combinaison des matériaux utilisés pour construire les principaux éléments de nos maisons – le toit, les murs et le sol – est appelée système de construction. Ces matériaux sont nombreux et variés, et chacun présente des avantages et des inconvénients en fonction du climat, de la distance par rapport à la source d’approvisionnement, du budget, des exigences en matière d’entretien et du style ou de l’apparence souhaités.
Le choix du système de construction doit être mûrement réfléchi dès le début du projet. Changer de système à un stade avancé de la conception ou de la construction peut s’avérer coûteux, en particulier si le changement nécessite des modifications structurelles.
Les maisons neuves en Australie sont souvent construites de manière standard. Il est utile de réfléchir à la façon dont le système de construction s’adaptera à votre climat et à l’impact environnemental qu’il aura.
Types de systèmes
Un bâtiment peut être construit entièrement sur place, ou construit en modules hors chantier et assemblé sur place.
Construction sur chantier
Une maison construite sur place est la méthode traditionnelle de construction de nouvelles maisons. La maison est construite sur le chantier en commençant par les fondations et en terminant par le toit. Toutes les matières premières et fournitures sont amenées sur le chantier, déchargées et installées au fur et à mesure des besoins.
La construction sur site offre une plus grande flexibilité dans la conception, mais peut être plus lente, en particulier en cas de retard dû aux conditions météorologiques.
Systèmes de construction modulaire
Avec la construction modulaire, la plupart des travaux sont réalisés hors site, dans un environnement d’usine. Il existe deux approches différentes de la construction modulaire :
Construction modulaire à plat ou par éléments – de grands éléments de la maison sont préfabriqués à divers stades d’achèvement dans une usine et empilés pour être transportés sur un camion. Les éléments sont ensuite assemblés sur le site.
Construction modulaire volumétrique ou « big box » : des éléments entiers et complets sont transportés sur le chantier par camion et assemblés pour former l’ensemble du bâtiment. C’est le système le plus courant et celui qui demande le moins de temps sur le chantier. Les fondations sont préparées, les raccordements à l’eau et aux égouts sont effectués, puis les boîtes sont mises en place à l’aide d’une grue, les détails mineurs des joints étant réalisés en quelques jours.
La construction modulaire ou préfabriquée présente plusieurs avantages par rapport à la construction sur site. Le bâtiment ou les composants sont fabriqués dans un environnement contrôlé en usine, ce qui est plus propre, plus rapide, sans interruption due aux intempéries ou aux dommages, et permet de réduire le gaspillage de matériaux.
Il faut toutefois tenir compte de l’accès au site et de la largeur maximale des modules. La plupart des constructeurs modulaires disposent de cartes détaillées qui leur permettent de déterminer rapidement la taille maximale des modules, et tout le travail de conception doit être basé sur ce paramètre. L’accès des grues et les câbles aériens sont les autres éléments importants à prendre en considération.
Performance thermique des systèmes de construction
L’une des principales différences entre les divers systèmes de construction est leur masse. Les matériaux à masse élevée ou faible contribuent différemment à la performance thermique en fonction de la zone climatique dans laquelle ils sont utilisés et de la manière dont ils sont conçus pour interagir avec le climat ou le modérer.
Dans les climats tempérés et froids, les constructions à forte masse peuvent contribuer au confort thermique en absorbant la chaleur solaire pendant la journée et en la restituant la nuit ou par temps nuageux. Pour que ce réchauffement passif se produise, les principes de conception passive doivent être utilisés pour s’assurer que la masse est exposée à l’intérieur et isolée à l’extérieur. Dans les climats chauds et humides, les constructions à faible masse sont plus efficaces pour favoriser le refroidissement passif.
Systèmes de masse élevée:
- peut réduire la consommation d’énergie pour le chauffage et la climatisation
- sont plus appropriés dans les climats où l’amplitude des températures diurnes (jour-nuit) est élevée
- peut être un handicap dans les climats tropicaux où l’énergie n’est utilisée que pour le refroidissement
- ont généralement une énergie intrinsèque plus élevée
- nécessitent des systèmes de semelles plus substantiels et entraînent un impact et une perturbation plus importants du site
- sont souvent extraites et traitées avec un impact environnemental élevé
- nécessitent une analyse coûts-bénéfices approfondie pour les sites éloignés où les besoins en matière de transport sont importants.
Systèmes légers:
- réagir rapidement aux changements de température externes ou aux apports de chaleur et de froid
- peuvent apporter des avantages significatifs dans les climats tempérés et chauds en refroidissant rapidement la nuit
- peut nécessiter plus d’énergie de chauffage et de refroidissement dans les climats à forte amplitude diurne
- ont généralement une énergie intrinsèque plus faible
- sont souvent préférables sur les sites éloignés où les coûts de transport des matériaux sont élevés
- peuvent avoir une masse thermique ajoutée par l’inclusion de conteneurs remplis d’eau ou de matériaux à changement de phase
- peuvent avoir un impact moindre sur la production s’ils sont issus d’un approvisionnement durable.
Systèmes de masse mixte:
Dans la plupart des régions d’Australie, une combinaison bien conçue de constructions à faible masse et à forte masse produit les meilleurs résultats économiques et environnementaux globaux.
Dans les climats tempérés, le meilleur résultat global est obtenu le plus simplement du monde avec une dalle de béton sur le sol et des murs légers. Dans les climats chauds et humides, les constructions à faible masse sont préférables. Dans les climats frais, une masse élevée est souhaitable. Dans les climats froids et chauds et arides, un positionnement minutieux des masses faibles et élevées dans l’ensemble du bâtiment est nécessaire pour obtenir les meilleurs résultats (voir Conception en fonction du climat).
Éléments du système de construction
Différentes options de construction sont disponibles pour toutes les parties de votre maison.
Systèmes de semelles
Les semelles constituent la base de votre maison. Ce sont les structures qui transfèrent le poids de la maison au matériau de fondation, le plus souvent le sol.
Les systèmes de semelles doivent être conçus pour s’adapter aux conditions du sol du site et assurer une fixation adéquate de la structure du bâtiment en fonction de la classification des vents du site. Un bon système minimise également les perturbations du site et utilise de faibles quantités de matériaux à forte énergie intrinsèque, tels que le béton et l’acier.
Les options du système de semelles comprennent :
Systèmes à ossature légère – Ces systèmes ont l’impact le plus faible sur le site et l’énergie intrinsèque la plus faible. Une large gamme de systèmes de semelles légères en acier est disponible, notamment des pieux vissés, des piliers en acier réglables sur une simple dalle de béton ou des colonnes forées, ainsi que des systèmes de poteaux et de cadres d’espace.
Semelles intégrées à une dalle de béton – Ces semelles nécessitent des travaux d’excavation importants sur tous les sites, à l’exception des sites plats, ce qui augmente l’impact de la construction. Elles peuvent réduire les coûts de construction lorsque la pente est faible. Elles peuvent constituer un élément efficace de la conception passive lorsque le climat permet le couplage avec la terre.
Dalles gaufrées – Elles peuvent constituer une solution rentable sur les sites plats et ne nécessitent pas de travaux d’excavation importants. Les dalles gaufrées réduisent le coût global de la dalle car elles créent un « vide », ce qui permet d’utiliser moins de béton et de réduire le coût de la main-d’œuvre. Cela signifie qu’ils réduisent également le gaspillage et ont une énergie intrinsèque inférieure à celle d’une dalle en béton classique.
Semelles en bande détachées – Ces semelles, combinées à une maçonnerie porteuse jusqu’au niveau du sol, peuvent réduire les travaux d’excavation.
Systèmes de pieux en acier – Ces systèmes peuvent soutenir des murs en maçonnerie, réduire l’excavation et l’impact sur le site, et permettre une construction plus rapide. Le coût varie en fonction de l’application, mais ces systèmes sont généralement plus chers que les semelles en bandes.
Les gaufres sont posées avant que la dalle ne soit coulée – Photo : Light House Architecture and Science
Systèmes de plancher
Planchers à forte masse
Les options du système de plancher à masse élevée comprennent:
Dalle de béton sur sol – Il s’agit du système de plancher à masse élevée le plus courant. Dans les climats froids, l’isolation sous la dalle réduira les pertes de chaleur vers le sol ; dans les climats chauds permanents, l’isolation sous la dalle empêchera la chaleur de pénétrer dans la maison. Si la dalle n’est pas isolée, l’avantage du couplage de la terre en termes de refroidissement estival peut ou non dépasser l’énergie supplémentaire nécessaire en hiver pour compenser la dalle non isolée sur le sol. Les dalles couplées à la terre (non isolées) sont efficaces lorsque la température du sol en profondeur (>3m) reste constamment comprise entre 16°C et 19°C.
Dalles suspendues ou poutres préfabriquées en béton – Elles peuvent être utilisées avec un remplissage léger et une chape en béton. Pour contribuer positivement à la performance thermique, la sous-face des planchers suspendus, y compris les espaces sous-jacents, doit être isolée si elle est exposée à l’extérieur.
Les systèmes de planchers légers en béton suspendu (tels que les panneaux de plancher en béton cellulaire autoclavé (CAA) ou les dalles minces en béton coulé sur un coffrage permanent, soutenues par des poutrelles de plancher). Le coût de ces systèmes peut être compétitif par rapport à celui des planchers conventionnels à ossature bois ou acier, et ils peuvent réduire l’impact sur le site lorsqu’un plancher en dalles est préférable à un plancher léger. La face inférieure des dalles de béton minces doit être isolée ; l’AAC fournit à lui seul une isolation suffisante dans de nombreuses zones climatiques.
Terre, dalles ou roches compactées – Cette solution est moins courante (on la trouve par exemple à Coober Pedy, dans le centre de l’Australie), mais elle est efficace lorsqu’elle est correctement conçue et construite en fonction du climat et du site (voir la section Masse thermique). Ces systèmes ont une énergie intrinsèque faible ou nulle et un impact minimal sur le transport.
Planchers de faible masse
Les options du système de plancher à faible masse comprennent:
Ossature légère en acier – L’énergie intrinsèque de cette ossature est plus élevée que celle du bois, mais elle est hautement recyclable. L’ossature en acier est plus durable dans les régions sujettes aux termites et ses coûts de transport sont souvent inférieurs à ceux des structures en bois équivalentes. Elle est sujette à la rouille dans les environnements corrosifs ; la galvanisation peut éliminer ce problème mais ajoute à l’énergie intrinsèque. Elle est généralement plus chère que le bois une fois que les coûts de fixation ultérieurs sont pris en compte. La charpente métallique doit être convenablement isolée, sinon elle agira comme un pont thermique, augmentant le risque de condensation.
Ossature légère en bois – Elle présente une faible énergie intrinsèque et constitue un puits de carbone. Il convient d’utiliser du bois de plantation d’origine durable. Lorsqu’il est conçu et construit pour être déconstruit (par exemple, vissé et non collé), ce revêtement de sol a un fort potentiel de réutilisation à la fin de sa vie. Le bois est sujet à l’attaque des termites et, bien que la protection contre les termites réduise ce risque, les barrières non physiques reposent sur des traitements chimiques qui ont d’autres répercussions sur l’environnement. Le coût est relativement faible.
Bois lamellé-croisé (CLT) – Il est construit de la même manière que le contreplaqué : des couches de bois de 15 à 25 mm d’épaisseur sont posées à 90° l’une de l’autre, formant des panneaux de 90 à 300 mm d’épaisseur. Ces panneaux peuvent être utilisés pour les planchers, les murs et la structure du toit, mais nécessitent toujours une protection contre les intempéries et une imperméabilisation. Ils sont plus couramment utilisés dans les bâtiments de moyenne densité et de grande hauteur. Ces panneaux épais en bois tendre ont une valeur d’isolation faible mais utile. Ils nécessitent toujours une isolation supplémentaire sur les murs extérieurs, les toits et les planchers dans toutes les zones climatiques.
Panneau composite ou panneau structural isolé (SIP) – Ces systèmes sont de plus en plus populaires. Des matériaux isolants de faible masse sont collés à des feuilles d’acier léger, de contreplaqué ou de panneaux à copeaux orientés (OSB) et permettent généralement d’atteindre des niveaux élevés d’efficacité structurelle avec des niveaux d’isolation élevés. Le coût varie de moyen à élevé, selon le système.
Planchers en masse composite:
Les exemples les plus courants de planchers composites sont les suivants :
- des cadres légers surmontés de béton
- des systèmes légers avec des inserts remplis d’eau pour assurer la masse thermique
- les systèmes de plancher en béton cellulaire autoclavé (CAA)
- des matériaux à changement de phase intégrés dans des matériaux de faible masse pour produire des revêtements de sol légers dotés d’une grande capacité de stockage thermique.
Systèmes muraux
Murs de grande masse
Les systèmes courants de murs à forte masse sont en maçonnerie et comprennent la brique, le bloc de béton et le béton préfabriqué. D’autres systèmes populaires sont la terre battue et la brique crue.
Les systèmes de maçonnerie traditionnels ont généralement une énergie intrinsèque élevée, tandis que la terre battue et les briques de terre crue en ont beaucoup moins. Le pisé utilise différents niveaux de ciment en fonction du type de terre et a donc une énergie intrinsèque plus élevée que la brique de terre crue.
Tous les systèmes de murs à forte masse doivent être isolés et offrent les meilleures performances thermiques lorsqu’ils sont isolés à l’extérieur et exposés à l’intérieur.
Note
On pense souvent à tort que les murs épais, tels que les murs en pisé ou en brique crue, n’ont pas besoin d’être isolés. L’isolation extérieure est généralement nécessaire dans les climats froids.
Les options de systèmes muraux à masse élevée comprennent:
Brique double – Ces briques ont une masse thermique et une énergie intrinsèque élevées. Elles nécessitent une isolation de la cavité. Elles nécessitent peu d’entretien (si elles ne sont pas peintes) et sont très durables sur les sols stables. À la fin de leur durée de vie, elles peuvent être réutilisées si un mortier de chaux (qui se nettoie facilement) a été utilisé. L’utilisation d’un mortier à forte teneur en ciment est moins idéale, car les briques, une fois utilisées, ne peuvent être que concassées et recyclées sous forme de gravier décoratif ou de couche de base pour les routes. Leur coût est généralement élevé.
Placage de briques inversées – Ce système mural présente une masse thermique élevée et de bonnes performances thermiques s’il est associé à une isolation extérieure efficace. L’énergie intrinsèque dépend des matériaux utilisés : les murs en briques d’argile ont une énergie intrinsèque plus élevée que les murs en blocs de béton. Les murs en briques d’argile sont très durables et nécessitent peu d’entretien pour la surface intérieure. L’entretien extérieur dépend du système de revêtement choisi, qui peut être du fibrociment, du contreplaqué, du bois d’origine durable ou des tôles ondulées (par exemple, Colorbond). Le coût varie de moyen à élevé, en fonction du type de masse et du revêtement. La photo montre un mur de briques apparentes à l’extrémité d’une cuisine moderne, avec une grande fenêtre à deux battants offrant une vue sur un paysage de campagne.
Béton isolé (incliné ou préfabriqué) – Ces constructions ont une énergie intrinsèque et une masse thermique élevées, et il est possible d’obtenir des valeurs d’isolation élevées. Comme pour le placage de briques inversées, la surface intérieure nécessite peu d’entretien et l’entretien extérieur dépend du système de revêtement choisi ; les finitions peintes nécessitent un entretien plus important, tandis que les finitions non formées nécessitent très peu d’entretien. Le béton isolé est extrêmement robuste et peut être déplacé et réutilisé. Les deux types de béton isolant présentent de bonnes performances acoustiques. Les murs en béton isolés nécessitent peu de temps de construction, mais leur coût est élevé.
Mur en terre – Ces systèmes de murs ont la masse thermique la plus élevée et présentent les avantages supplémentaires du couplage avec la terre, ce qui permet de réduire considérablement les besoins en énergie. L’isolation n’est pas nécessaire dans les endroits où les températures du sol sont favorables. Ils ont une énergie intrinsèque élevée (en supposant que des murs en béton préfabriqué ou en blocs armés soient utilisés). Les maisons en terre sont extrêmement durables mais nécessitent une très bonne étanchéité. Elles ont un impact important sur le site pendant la construction. Leur coût est élevé.
Terre battue – Ces systèmes muraux ont une masse thermique élevée et une énergie intrinsèque faible à moyenne, en fonction de la teneur en ciment (le cas échéant). L’isolation peut être difficile à ajouter, à moins d’être doublée à l’extérieur ou d’être intégrée dans le pisé lui-même. Le processus a un impact moyen à élevé sur le site, en fonction du système de semelles, mais a un impact minimal sur la fabrication et l’énergie de transport. Les maisons en terre battue sont très durables mais nécessitent une réapplication périodique de l’étanchéité extérieure. Leur coût est élevé.
Murs de faible masse
La forme la plus courante de construction de murs à faible masse utilise une ossature légère en bois ou en acier comme système de support structurel pour les bardages et revêtements non structurels tels que les panneaux de bois, le fibrociment, le contreplaqué et l’acier. Les murs légers isolés réduisent les pertes de chaleur et peuvent avoir une énergie intrinsèque minimale, en fonction du matériau de revêtement utilisé.
Les murs à faible masse ont une faible énergie intrinsèque et, en général, un faible impact sur l’environnement. Ils sont très durables, même si l’entretien est nécessaire pour toute surface peinte.
Les options de systèmes muraux à faible masse comprennent:
Les systèmes de bardage légers utilisant des panneaux de bois, des plaques de fibrociment, du contreplaqué et d’autres systèmes de bardage en plaques ont une faible masse thermique, mais des valeurs d’isolation moyennes à élevées peuvent être facilement ajoutées. Les systèmes de bardage légers ont une énergie intrinsèque faible à moyenne. Ils nécessitent beaucoup d’entretien s’ils ne sont pas protégés des intempéries et des termites. Ils conviennent à la fois à la fabrication hors site et sur site et ont des coûts de transport relativement faibles. Ils sont peu coûteux.
Panneaux en bois lamellé-croisé (CLT) – Voir les planchers à faible masse plus haut sur cette page.
Panneaux structuraux isolés (SIP) – Ils sont constitués d’une couche isolante de matériau isolant rigide, prise en sandwich entre deux peaux structurales en tôle, contreplaqué, fibrociment ou bois d’ingénierie. Ces systèmes permettent généralement d’atteindre des niveaux élevés d’efficacité structurelle avec des niveaux d’isolation élevés. De nombreuses personnes utilisent aujourd’hui des matériaux respectueux de l’environnement et la gamme de produits SIP s’élargit rapidement. Certains systèmes SIP australiens utilisent des panneaux fabriqués à partir de déchets forestiers grâce à un processus de fabrication sans émission de carbone. Les systèmes SIP peuvent être particulièrement efficaces dans les maisons à conception passive, car ils positionnent la masse thermique là où elle est la plus utile. Il est préférable d’utiliser des panneaux SIP dont l’âme est fabriquée à partir de matériaux non dommageables. Certains petits fournisseurs commerciaux utilisent des matériaux organiques de différentes sortes, et d’autres des mousses XPS ou PIR, toutes deux préférables à la mousse EPS.
Ce SIP utilise des panneaux fabriqués à partir de déchets forestiers et d’un noyau de mousse.
Murs en rondins – Les systèmes à faible masse comprennent la construction de murs en rondins. Ceux-ci peuvent atteindre de bonnes performances thermiques avec l’ajout d’un isolant et ont un faible impact sur l’environnement lorsque les rondins proviennent d’une source durable. Les détails de construction et la stabilité du bois sont essentiels pour préserver l’étanchéité à l’air et les performances thermiques. Les murs en rondins à simple peau ne sont pas satisfaisants.
Bardage – Les murs légers réduisent les pertes de chaleur lorsqu’ils sont isolés et peuvent avoir une énergie intrinsèque minimale, en fonction du matériau de bardage utilisé. Les panneaux de bois, les plaques de fibrociment et les autres systèmes de bardage fabriqués à partir de déchets forestiers compressés ont une faible énergie intrinsèque et, en général, un faible impact sur l’environnement. Ils sont très durables, bien qu’un entretien soit nécessaire pour toute surface peinte.
Murs de masse composites (mixtes)
Ces systèmes se situent entre la masse élevée et la masse faible, avec une densité modérée, comme le système AAC (voir ci-dessous), où un béton de masse élevée est utilisé pour piéger de minuscules bulles d’air (sans masse), ou une combinaison de masse élevée et faible, comme le système de bottes de paille, où la paille est de faible masse et la finition de l’enduit est de masse élevée.
Panneaux AAC (béton cellulaire autoclavé) – Ces panneaux ont une masse thermique et une isolation moyennes, et une énergie intrinsèque faible à moyenne. L’entretien nécessaire dépend de la finition. Les panneaux AAC ont une durabilité moyenne (en fonction des finitions). Ces panneaux sont également susceptibles d’être endommagés s’ils ne sont pas manipulés avec soin sur le chantier. Ils ont un faible impact sur la transformation et des besoins modérés en matière de transport.
Blocs de béton – Ils présentent une bonne masse thermique lorsqu’ils sont remplis de béton, mais de faibles valeurs d’isolation (qu’il est difficile d’ajouter à moins de les doubler à l’extérieur). Leur énergie intrinsèque est inférieure à celle du béton ou de la brique parce qu’ils sont creux et contiennent moins de béton par mètre carré. Cependant, lorsqu’ils sont remplis de béton, ils peuvent égaler ou dépasser l’énergie intrinsèque de la brique. Les blocs de cendres volantes réduisent encore l’énergie intrinsèque. Ils ne sont pas faciles à recycler car ils ne sont pas assez résistants pour être réutilisés, mais ils peuvent être concassés pour servir de gravier ou de remblai. Leur coût est moyen.
Brique de boue (adobe) – Ces briques ont une masse thermique élevée, mais il est difficile d’ajouter de l’isolation à moins que les murs ne soient construits avec une cavité ou qu’ils ne soient revêtus à l’extérieur. Elles ont l’énergie intrinsèque la plus faible (si elles sont d’origine locale) et n’ont pas d’impact sur la fabrication. Elles ont également un faible impact sur le site et conviennent aux sites isolés. Les maisons en briques de terre devront être régulièrement imperméabilisées dans les endroits exposés. Elles sont peu coûteuses si la main-d’œuvre n’est pas incluse (construction par le propriétaire).
Les bottes de paille – Elles ont une masse thermique faible à moyenne (en fonction de l’épaisseur de l’enduit) et d’excellentes performances thermiques. Elles ont une faible énergie intrinsèque (un peu d’énergie intrinsèque et de matériaux supplémentaires dans les semelles et les dalles plus larges). Ils présentent une excellente respirabilité lorsqu’ils sont enduits avec des enduits à base de terre ou de chaux. Cependant, la durabilité à long terme dépendra de la qualité de la construction – les bottes de paille doivent être bien comprimées pour minimiser le tassement et les mouvements, et des surplombs généreux constituent la protection la plus fiable contre la pluie. Les niveaux d’entretien varient en fonction de la finition. Le coût varie de moyen à élevé.
Systèmes de panneaux – Les panneaux sandwichs ont une énergie intrinsèque variable en fonction des matériaux de surface et de l’isolation. D’autres systèmes de panneaux légers, tels que les panneaux de paille et les produits en papier recyclé, ont une faible masse thermique, des niveaux d’isolation élevés et une très faible énergie intrinsèque. Ils réagissent rapidement au chauffage et au refroidissement et sont idéalement utilisés avec une dalle de béton à masse thermique élevée. Le contenu recyclé de nombreux systèmes couramment disponibles est élevé. Le potentiel de réutilisation est bon, les taux de déchets sont faibles et les coûts de transport sont bas. Le coût de la construction varie d’un niveau élevé à un niveau moyen.
Composite chanvre-chaux (béton de chanvre) – Ce matériau de construction est composé de chanvre, de liant de chaux et d’eau. Il offre une série d’avantages écologiques, une bonne isolation et une excellente perméabilité à la vapeur d’eau.
Systèmes de toiture
Systèmes de toiture à masse élevée
Les systèmes de toiture sont généralement de faible masse. En effet, la masse thermique ne peut améliorer les performances thermiques que si elle est exposée à l’intérieur, et la masse de toiture exposée est inhabituelle, sauf dans les maisons à plusieurs niveaux ou les appartements.
Lorsque des systèmes à masse élevée sont utilisés, ils font généralement partie d’un système de construction global.
Les options de systèmes de toiture à masse élevée comprennent:
Construction recouverte de terre – Lorsqu’ils sont conçus avec soin, ces systèmes peuvent offrir un décalage thermique suffisant pour modérer les cycles saisonniers, de sorte que les températures estivales de la terre atteignent la masse exposée du plafond en hiver et vice- versa. Ces maisons ne nécessitent aucun entretien de la toiture et sont très durables. Il faut veiller à ce que l’étanchéité de la maison soit correcte.
Ils perturbent beaucoup le site pendant la construction, mais très peu une fois terminés. Leur énergie intrinsèque est élevée et leur coût est important. Les constructions en terre éliminent également la surface des toits, de sorte que la collecte des eaux de pluie est limitée aux bâtiments extérieurs.
Toits verts – Plutôt que de la terre, ces toits utilisent un matériau manufacturé léger comme support pour faire pousser des plantes. La masse thermique est généralement inaccessible en raison de la structure, et l’isolation est moyenne à élevée et assurée par l’isolation conventionnelle plutôt que par la couverture. Leur énergie intrinsèque est moyenne à élevée, en fonction des structures de soutien.
Parmi les autres avantages environnementaux, citons la production alimentaire, l’augmentation de l’habitat écologique et de la biodiversité, la réduction de l’îlot de chaleur dans les zones bâties, l’amélioration de la qualité de l’air et la rétention des eaux de ruissellement sur place. Ils nécessitent peu ou moyennement d’entretien, en fonction des plantes cultivées.
Systèmes de toiture à faible masse
Les options de systèmes de toiture à faible masse comprennent:
Tuiles – Les tuiles en béton ont une énergie intrinsèque légèrement inférieure à celle de la terre cuite. Elles nécessitent un soutien structurel plus important que les matériaux légers et peuvent augmenter le gain de chaleur si elles ne sont pas bien isolées, car elles constituent une masse thermique extérieure non isolée. Bien que les taux de recyclage et de réutilisation s’améliorent, ils restent inférieurs à ceux d’autres matériaux. Certains fabricants revendiquent jusqu’à 40 % de contenu recyclé dans les tuiles en béton. Les coûts de transport élevés les rendent inappropriés pour les sites éloignés.
Les tôles métalliques – Elles ont une énergie intrinsèque élevée par kilogramme, mais comme elles sont minces, l’énergie intrinsèque est faible par mètre carré. Les toits métalliques avec des revêtements en émail cuit pré-collés de haute performance sont très durables, faciles à transporter vers des sites éloignés et disponibles dans des couleurs claires et des finitions réfléchissantes pour réduire les gains de chaleur en été. La tôle peut contenir des éléments recyclés (à vérifier auprès du fabricant) et les taux de recyclage ou de réutilisation en fin de vie sont élevés.
Panneaux structuraux isolés (SIP) – Ces panneaux sont généralement constitués de deux peaux d’acier mince pré-enduit de 0,42 mm d’épaisseur, dont le profil est laminé pour une plus grande rigidité. Le métal est collé à un noyau de mousse rigide, de préférence XPS ou PIR plutôt qu’EPS. L’épaisseur peut être modifiée pour obtenir des valeurs d’isolation très élevées. Ils constituent une utilisation efficace de l’énergie intrinsèque de l’acier, car ils ont des performances et une longévité très élevées. Le coût au mètre carré est plus élevé à l’achat, mais la rapidité de construction réduit considérablement les coûts de main- d’œuvre sur le chantier.
Considérer les systèmes de construction
Les facteurs importants qui influencent la sélection des systèmes de construction résidentielle sont les suivants :
performance thermique
- la performance thermique
- les exigences en matière de durabilité et d’entretien
- la source et l’impact sur l’environnement de tous les matériaux et processus des composants
- le potentiel de réutilisation ou de recyclage
- les distances et les modes de transport requis pour les matériaux et la main-d’œuvre.
Il n’existe pas de solution optimale unique. Toute combinaison de matériaux doit être soigneusement évaluée afin de parvenir au choix le plus approprié pour votre climat et votre site.
Masse thermique
- Choisissez la masse thermique et la conception passive adaptées à votre climat.
- Prêtez attention à la consommation d’énergie tout au long du cycle de vie, c’est-à-dire aux émissions et à l’appauvrissement environnementaux d’un matériau du « berceau à la tombe », par exemple : la source, l’extraction, la fabrication, les performances opérationnelles et l’élimination ou la réutilisation à la fin du cycle de vie.
- Trouver un équilibre entre une énergie intrinsèque plus élevée et une consommation d’énergie plus faible, le cas échéant (par exemple, une construction lourde peut l’emporter sur les économies d’énergie liées à l’exploitation).
Durabilité et entretien
- Assurez-vous que les matériaux que vous choisissez ont une durabilité au moins égale à la durée de vie du bâtiment.
La durabilité des systèmes légers bien entretenus est équivalente à celle des systèmes lourds. - Assurez-vous également que vous êtes en mesure d’assurer l’entretien nécessaire à la maintenance des matériaux. La fiabilité des régimes d’entretien est un élément essentiel à prendre en compte lors du choix des systèmes de revêtement extérieur.
- Les surfaces peintes nécessitent plus d’entretien que les surfaces non peintes.
- Un mauvais entretien peut réduire la durée de vie jusqu’à 50 %, annulant les économies d’énergie intrinsèque et doublant la consommation de matériaux.
Source et réutilisation des matériaux
Choisissez des matériaux qui sont :
- cycle de vie certifié par un système accrédité (par exemple, Good Environmental Choice Australia, Global GreenTag, EcoSpecifier Global)
- renouvelables, de préférence à celles provenant de ressources limitées
- faible teneur en énergie intrinsèque, à moins qu’elle ne soit compensée par des économies d’énergie de fonctionnement
- certifiés comme ne menaçant pas la biodiversité
- faible toxicité tant au niveau de la production que de l’exploitation
- à forte teneur en matières renouvelables ou recyclées (par exemple, bardage en fibres- ciment, charpentes en bois provenant de forêts gérées durablement ou terrasses en plastique recyclé ou en sciure), pour autant que la durabilité et les performances soient appropriées.
Conçu pour :
- l’efficacité structurelle pour minimiser l’utilisation globale des matériaux, les déchets, le transport et la transformation
- la déconstruction, le recyclage et la réutilisation des systèmes de construction avec des taux de perte réduits et des processus de production respectueux de l’environnement.
Transport
Utiliser des produits fabriqués localement dans la mesure du possible afin de réduire les transports.
Dans les régions isolées, il convient d’éviter les systèmes à forte composante de main- d’œuvre sur place afin de réduire les déplacements.
Considérations spécifiques au chantier
D’autres considérations peuvent s’appliquer à votre chantier :
- les exigences spécifiques du chantier telles que la pente, les eaux pluviales, le contrôle des sédiments, l’impact sur la biodiversité, le contrôle du bruit et la résistance au feu questions de réglementation et de planification
- l’exposition aux risques naturels tels que le feu, les termites, les tempêtes, les UV et l’humidité.
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