L'industrie de la construction entre dans une nouvelle ère, guidée par une prise de conscience croissante de la nécessité de construire de manière plus responsable et respectueuse de l'environnement. Les matériaux de construction renouvelables s'imposent désormais comme une solution incontournable pour répondre aux défis environnementaux et aux exigences des professionnels du secteur.
Avec la montée des préoccupations climatiques et l'essor des réglementations écologiques, les matériaux renouvelables offrent une réponse à plusieurs enjeux majeurs. Contrairement aux matériaux conventionnels, ils présentent un impact environnemental plus faible, grâce à leur capacité à stocker du carbone ou à leur production à faible émission. Qu'il s'agisse de bois ou de matériaux biosourcés, ces ressources peuvent être reconstituées rapidement, garantissant une utilisation durable.
De nouvelles innovations permettent d'atteindre des niveaux de performance technique comparables, voire supérieurs, aux matériaux traditionnels.
Dans cet article, nous explorons cette nouvelle tendance des matériaux renouvelables et présentons quelques-uns des matériaux les plus prometteurs, dont le bois, le béton fibré ultra-hautes performances (BFUP) et la fibre de carbone.
Nous vous invitons également à découvrir notre podcast “Les Bâtisseurs” pour approfondir le sujet avec des experts du secteur.
Le bois : un classique intemporel
Le bois est un matériau renouvelable de choix dans le domaine de la construction, grâce à ses caractéristiques écologiques, esthétiques et fonctionnelles. Issu de forêts gérées durablement, il présente un cycle de vie relativement court par rapport à d'autres matériaux, offrant ainsi une ressource renouvelable et abondante.
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Les forêts absorbent le dioxyde de carbone (CO2) au cours de la photosynthèse, ce qui fait du bois un puits de carbone naturel. Utiliser du bois dans la construction permet donc de stocker du carbone sur le long terme, contribuant à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. De plus, la gestion durable des forêts assure une régénération continue de cet écosystème, tout en préservant la biodiversité. En comparaison avec des matériaux tels que le béton ou l'acier, le bois présente une empreinte carbone significativement plus faible. Son traitement et son transport nécessitent moins d'énergie, et il peut être recyclé en fin de vie, réduisant ainsi les déchets.
Le bois est également apprécié pour ses qualités fonctionnelles. Léger, mais robuste, il présente une excellente résistance mécanique par rapport à son poids. Sa flexibilité permet de réaliser une grande variété de structures, des charpentes traditionnelles aux bâtiments modernes en bois lamellé-collé ou en CLT (Cross-Laminated Timber). Ses propriétés isolantes naturelles réduisent les besoins énergétiques pour le chauffage et la climatisation des bâtiments.
De plus, des études montrent que les environnements contenant du bois favorisent le bien-être, réduisant le stress et améliorant la productivité.
Pascal Chazal, président du Groupe Hors site, a été notre invité lors de l’un de nos épisodes sur notre podcast les Bâtisseurs. Engagé dans l’émergence de la construction bois, il nous dévoile comment construire plus responsable tout en divisant par 2 le temps de chantier et donc bénéficier d'une meilleure efficacité.
BFUP : la nouvelle génération du béton
Le Béton Fibré Ultra-Performant (BFUP), également appelé Ultra-High Performance Concrete (UHPC) en anglais, est un matériau révolutionnaire dans le domaine de la construction. Sa composition innovante et ses propriétés mécaniques exceptionnelles en font un choix privilégié pour des applications structurales exigeantes.
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Ce dernier est caractérisé par une matrice cimentaire renforcée de fibres, souvent métalliques ou synthétiques, qui améliorent considérablement sa résistance. Sa formulation comprend du ciment, des granulats fins, des fumées de silice, des superplastifiants et des fibres.
Cette combinaison lui confère une résistance à la compression supérieure à 150 MPa et une résistance à la traction par flexion pouvant atteindre 50 MPa. Dominique Corvez, président de XtreeE nous en parle en détails, juste ici. De plus, sa durabilité est accrue grâce à une très faible porosité, ce qui le rend résistant aux agressions chimiques et au gel-dégel.
Les propriétés mécaniques élevées du BFUP permettent la réalisation de structures plus minces, légères et élégantes, sans compromettre leur robustesse. Sa ductilité, due à la présence de fibres, réduit les risques de fissuration et améliore sa capacité à absorber les chocs. De plus, sa grande résistance à l'abrasion et aux agressions environnementales en fait un matériau de choix pour des ouvrages exposés à des conditions extrêmes.
Le BFUP est utilisé dans une variété d'applications, allant des ponts aux façades architecturales. En construction de ponts, il permet des portées plus longues avec des sections plus fines, réduisant le poids total des structures. Dans le domaine de l'architecture, il permet la création de formes complexes et de façades aux motifs délicats. Il est également utilisé pour renforcer ou réparer des structures existantes grâce à sa capacité d'adhésion aux matériaux traditionnels.
Bien que la production du BFUP nécessite plus de ciment que le béton ordinaire, sa durabilité et sa longévité réduisent les coûts d'entretien et de remplacement à long terme. De plus, l'utilisation de sections plus fines réduit la quantité totale de matériaux nécessaires, minimisant ainsi l'impact environnemental global.
La fibre de carbone : légèreté et résistance
La fibre de carbone est un matériau composite extrêmement léger et résistant. Elle est fabriquée à partir de filaments de carbone tissés ensemble et imprégnés de résine pour former des structures solides. Ces filaments sont entrelacés pour former des fibres continues ou des tissus, qui sont ensuite incorporés dans une matrice polymère pour créer des matériaux composites.
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La fibre de carbone présente une résistance mécanique exceptionnelle, avec des résistances à la traction souvent supérieures à 3 500 MPa. Malgré cette robustesse, elle demeure très légère, avec une densité d'environ 1,8 g/cm³, soit moins de la moitié de celle de l'acier. De plus, elle est résistante à la corrosion et à la fatigue, ce qui en fait un matériau idéal pour les environnements exigeants. Stéphane Le Diraison, Skipper ingénieur Time For Oceans, nous fait part de comment les fibres l’ont aidé à construire son Imoca.
Dans le secteur de la construction, la fibre de carbone est souvent utilisée pour renforcer les structures en béton et en acier, grâce à sa capacité à augmenter la résistance sans ajouter un poids significatif. Les systèmes de renforcement en fibre de carbone (CFRP) sont couramment employés pour réparer les ponts, les bâtiments et autres infrastructures vieillissantes. De plus, sa flexibilité permet de créer des formes architecturales innovantes.
Bien que la production de fibre de carbone soit énergivore, l'utilisation du matériau dans des applications légères et durables permet de réduire la consommation globale d'énergie et les émissions de CO2. Sa longue durée de vie et ses propriétés recyclables en font également une option plus durable à long terme.
Ces matériaux renouvelables et performants sont la preuve que la construction moderne peut allier innovation, durabilité et esthétique. À mesure que les réglementations écologiques se renforcent et que les préoccupations climatiques s'accentuent, ils représentent l'avenir d'une architecture plus responsable.
Pour en savoir plus sur ces avancées et écouter les témoignages d'experts du secteur, nous vous invitons à explorer notre podcast.