Bâtiment : Le Cerema membre d'un groupement de recherche sur les matériaux biosourcés labellisé par le CNRS

Economiser la ressource en matières premières et développer des filières de matériaux biosourcés renouvelables sont des leviers essentiels pour répondre aux objectifs de l’accord de Paris de 2015 et s’inscrire dans la démarche de développement durable.

Le Groupement de Recherche Matériaux de construction BioSourcés est mis en place pour au moins 5 ans et sera évalué par le Comité national de la recherche scientifique. Il regroupe des partenaires scientifiques, institutionnels et industriels dans le but de faire évoluer les connaissances en matière d’utilisation des matériaux biosourcés dans le bâtiment.

Il sera en lien avec d’autres groupes de recherche, dont les travaux portent sur les matériaux végétaux et les performances des matériaux de construction à base de matériaux biosourcés.

ALIMENTER LA RECHERCHE POUR FAVORISER LES MATÉRIAUX BIOSOURCÉS

Il a pour objectif d’animer la communauté scientifique autour des matériaux de construction biosourcés, de structurer les activités de recherche, d’assurer une veille scientifique et de prospective.

Les travaux seront multiples et porteront sur différentes étapes de la vie des matériaux biosourcés, depuis la récolte et la transformation des matériaux biosourcés jusqu’à l’usage et la fin de vie des produits.

Ces connaissances contribueront au développement des filières en cohérence avec la disponibilité des matériaux, ainsi qu'avec les autres filières telles que l’alimentaire.

Des travaux importants viseront à caractériser les différentes propriétés des matériaux (thermiques, acoustiques, énergétiques, mécaniques, hygrométriques…) et identifier les produits de construction réalisables à partir de bioressources, notamment les matériaux-déchets ou sous-produits de filières de production déjà existantes comme l’agriculture.

Les matériaux biosourcés, qui permettent de répondre aux enjeux en termes d’émissions de gaz à effet de serre, de consommation d’énergie, de production de déchets et de consommation de matière première, ont des caractéristiques qui contribuent également au confort d’usage des bâtiments.

Les produits de construction à partir de matériaux biosourcés (isolants, mortiers, panneaux, composites…) se multiplient, mais il est important d’évaluer les caractéristiques, propriétés et comportements de ces matériaux, ainsi que leur compatibilité avec d’autres composants du bâtiment. Ces caractéristiques peuvent en outre varier selon le mode de production du matériau.

Les propriétés d’usage et les performances des produits constructifs telles que le comportement mécanique, les propriétés thermiques, hydriques, acoustiques, mais aussi l’analyse du cycle de vie, la durabilité et le domaine de compatibilité sont des informations nécessaires aux différentes filières impliquées dans la valorisation des matériaux biosourcés.

DÉVELOPPER LES FILIÈRES AUTOUR DES MATÉRIAUX BIOSOURCÉS

Depuis une dizaine d’années, l’utilisation des matériaux biosourcés dans la construction neuve et la rénovation progresse en France.

La fabrication des matériaux est très consommatrice d’énergie, par ailleurs de nouveaux enjeux émergent : qualité sanitaire, confort thermique été comme hiver, qualités acoustiques… Les matériaux biosourcés répondent à ces problématiques.

Aujourd’hui, parmi les nouvelles constructions, le béton de chanvre et la construction paille sont les procédés les plus utilisés en France avec environ 1200 constructions neuves par an (essentiellement du pavillonnaire). Parmi les produits constructifs industriels, les laines de chanvre, de lin et de bois d’une part et la ouate de cellulose d’autre part représentent une part de plus en plus importante du marché de l’isolation passant de zéro à presque 10% du marché en l’espace de 10 ans.

Le groupement de recherche Matériaux de construction BioSourcés a pour objectif d’établir un cadre général afin de structurer la recherche. Il établira aussi une base de données sur les propriétés et performances des produits de construction ainsi qu’un référentiel commun, et permettra de mettre en réseau les acteurs de la recherche dans ce domaine pour mener des travaux collaboratifs transdisciplinaires et diffuser les connaissances.

Le Cerema contribuera notamment à diffuser un guide de recommandations auprès des acteurs locaux et nationaux.

Les filières dans le domaine des matériaux biosourcés ne sont pas toutes au même point de structuration, certaines étant plus avancées que d’autres. Il s’agit à travers l’action du groupement de recherche de les accompagner sur le plan scientifique et de renforcer leur coordination par filière et avec les autres secteurs.

Le Cerema, qui mène des travaux de recherche dans ce domaine au niveau national, apportera au groupement de recherche son expertise dans les volets suivants :

• Evaluer la nature des matériaux, notamment leurs propriétés multiphysiques et leurs réactions à l’eau, en rapport avec les usages visés,
• Innover au niveau des processus de fabrication et transformation des matériaux biosourcés,
• Mettre en évidence l’intérêt de ces matériaux dans la conception des bâtiments.

Des projets de recherche du Cerema sur les matériaux biosourcés

Les équipes du Cerema sont impliquées dans plusieurs projets de recherche sur les propriétés et l'utilisation des matériaux biosourcés, notamment:

• EcoTerra, destiné à évaluer les performances acoustiques du composite terre-chanvre, qui présente notamment de bonnes performances isolantes et un faible impact carbone, de manière à favoriser leur utilisation dans la construction.
• EmiBio (Emissions des matériaux Biosourcés) : un projet de recherche partenarial piloté par le Cerema, sur les polluants liés aux matériaux biosourcés dans les isolants en intérieur, afin d'évaluer leur impact sur la qualité de l'air. La deuxième campagne de mesures a eu lieu cet hiver, et les premiers résultats ont été communiqués.
• ACLIBIO (Adaptation aux changements CLImatiques avec des isolants BIOsourcés): un projet coordonné par le Cerema impliquant le CSTB, l'Université Gustave Eiffel, Pouget Consultants et Karibati, pour contribuer au développement d'un protocole de vieillissement adapté aux matériaux biosourcés, déterminer l'évolution des propriétés hygrothermiques de plusieurs typologies d'isolants et évaluer leur impact sur le confort d'été et le confort d'hiver des bâtiments à l'horizon 2050. Le Cerema est plus particulièrement impliqué sur ce dernier volet via la réalisation d'un large panel de simulations hygrothermiques.
• TyCCAO (Typha Combustible Construction Afrique de l'Ouest): le Cerema est impliqué dans le volet sur la valorisation du typha dans la construction efficace en énergie. Dans une première phase, il a co-piloté (en lien avec un partenaire sénégalais ou mauritanien) des lots "État de l'art et bibliographie de l'usage du typha dans la construction", "Caractérisation des matières premières", "Matériaux de construction : typha tiges entières", "Bâtiments démonstrateurs : programmation" et "Conception des matériaux et des ouvrages : Méthodologie d'ACV et évaluation environnementale".