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Le béton, allié de l’efficacité énergétique ?





Le 20 Mars 2017, par

Le 9 mars dernier, se tenait à la Fédération française du bâtiment un colloque du projet Recybéton initié en 2012. Enjeu, pour la filière béton : l’amélioration constante des procédés de recyclage afin de réutiliser des bétons de déconstruction dans la construction. Une démarche qui concorde avec les efforts de R&D engagés par la filière depuis de nombreuses années, pour rendre le béton toujours plus « durable ».


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Grâce à son inertie thermique, le béton est une solution privilégiée pour améliorer la performance énergétique des bâtiments. La nouvelle génération de « blocs isolants », en particulier, permet de réaliser des constructions à énergie positive, conformes aux exigences de la future réglementation. 
 
La construction est l’un des secteurs clés pour lutter contre le réchauffement climatique. Il représente aujourd’hui en France environ 45% des consommations énergétiques et 20% des émissions de gaz à effet de serre. Même si elles sont importantes, les émissions de CO2 liées à la fabrication des matériaux ne se produisent qu’une fois. Sur toute la durée de vie du bâtiment, elles pèsent peu par rapport aux émissions générées par la consommation d’énergie durant la phase d’utilisation du bâtiment, pour le chauffage, la production d’eau chaude, l’éclairage, la ventilation, la climatisation, les appareils électroménagers et multimédias... Pour la construction, l’amélioration de l’efficacité énergétique des bâtiments est donc l’enjeu principal. C’est pourquoi, après avoir généralisé les bâtiments basse consommation depuis 2012, la réglementation thermique imposera dès 2020 les bâtiments à énergie positive.

Pas de matériau miracle ni de système constructif unique

Comme l’ont largement montré depuis quelques années les expériences de terrain et les études, le concept très contraignant de maison à énergie positive n’empêche pas la diversité dans les matériaux et les techniques constructives. « Il n’y a pas de solution unique pour bâtir une maison à énergie positive », note ainsi le label Effinergie à la lumière des premières réalisations. « On ne constate pas de ruptures technologiques en matière de systèmes constructifs ».
 
C’est également la conclusion de l’étude sur la qualité environnementale des bâtiments (QEB), menée par deux bureaux d’études indépendants sur six systèmes constructifs différents dans plusieurs zones climatiques : « il est possible de construire des bâtiments BBC avec des matériaux et des produits d’isolation disponibles sur le marché. Il n’y a pas de différences significatives selon les matériaux et les systèmes constructifs, la zone climatique étant, de loin, le paramètre prépondérant ».
 
Ce qui prime pour les concepteurs selon Effinergie, c’est la volonté d’optimiser l’enveloppe et la performance énergétique. Il s’agit d’obtenir, dans une approche pragmatique du bâti, des gains très importants par l’optimisation de l’inertie thermique, la réduction des ponts thermiques, la ventilation et la mise en place d’une isolation adaptée au climat. Premières questions posées : comment profiter au mieux des apports de chaleur gratuits liés au rayonnement solaire et comment limiter au maximum les déperditions thermiques ?

Utiliser l’inertie thermique du béton

Dans ce contexte, miser sur la forte inertie thermique du béton fait partie des solutions privilégiées. L’inertie thermique correspond en effet à la capacité à stocker puis à restituer de la chaleur ou de la fraîcheur. Plus l’inertie est forte, plus la capacité d’accumulation est importante et plus la restitution au fil du temps du flux thermique est régulière. Or, le béton est l’un des matériaux qui présentent la plus grande aptitude à stocker de la chaleur le jour ou de la fraîcheur la nuit, puis à la restituer avec un décalage. En hiver, il absorbe la chaleur de la journée et la restitue la nuit... Et l’été, grâce à une ventilation efficace, il accumule la fraîcheur nocturne puis la restitue au moment fort de la journée, lorsque la température est plus élevée. Ce qui permet d’éviter les surchauffes. D’où ses atouts en matière de confort d’été, tout particulièrement dans les régions méridionales.
 
Comme l’a montré une étude du Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB), pour la majorité des climats de France métropolitaine et pour la plupart des bâtiments, une forte inertie peut contribuer à obtenir l’été des températures suffisamment acceptables pour se passer de climatisation, à condition d’y associer une bonne gestion des protections solaires et une très bonne ventilation nocturne. Contrairement aux bâtis à faible inertie, les constructions en béton permettent donc, dans une démarche bioclimatique, de mieux récupérer les apports de chaleur gratuits du soleil, tout en préservant des risques d’inconfort durant la période estivale. Outre son inertie thermique, son étanchéité à l’air et sa compacité sont également des atouts pour l’efficacité énergétique du bâtiment. Les constructeurs peuvent donc jouer sur ces qualités, tout en renforçant l’isolation.

Nouveaux bétons plus performants

Pour répondre aux normes actuelles des bâtiments basse consommation et aux futures normes des bâtiments à énergie positive, des bétons innovants, aux performances thermiques renforcées, sont également apparus sur le marché. C’est le cas par exemple du béton isolant et structurel. Sa formulation spécifique, à partir de granulats légers de type argile, schiste ou ponce, lui donne une densité de 40% inférieure à celle d’un béton standard et divise sa conductivité thermique par trois, ce qui limite significativement les déperditions à l’intérieur des bâtiments.
 
En mélangeant le ciment à d’autres matériaux, les fabricants ont également développé ces dernières années une gamme de « blocs isolants », composés d’agrégats légers, qui améliorent la résistance thermique des murs : bloc d’ardoise expansée, bloc de chanvre, bloc de pierre ponce... Autant de nouveaux systèmes constructifs en phase avec les nouvelles réglementations.
 
Parmi les matériaux biosourcés, les bétons végétaux représentent d’ailleurs aujourd’hui le secteur le plus dynamique. Dans ces matériaux, la matière végétale se substitue aux granulats ou aux fibres de renforcement. Après le béton de chanvre et le béton de bois, les recherches concernent aussi aujourd’hui d’autres résidus de plantes : colza, tournesol, lavande, miscanthus, bambou ou même riz. Ces bétons végétaux, qui stockent du CO2, sont plus légers que les bétons traditionnels et plus isolants sur le plan thermique et acoustique. La recherche vise aussi à améliorer leur résistance mécanique afin de les rendre aptes à des applications structurelles.

Solutions constructives innovantes

Quant au bloc de béton cellulaire, il contient du ciment et des millions de bulles d’air. Ce mélange lui confère à la fois les caractéristiques d’une pierre (solide, dur, indéformable, imputrescible, ininflammable) et celles d’un isolant grâce à l’air emprisonné. Dernièrement, une nouvelle génération de bloc de béton cellulaire a été mise au point pour obtenir, lorsqu’il est couplé à un isolant, des performances thermiques encore meilleures.
 
Parmi les nouveaux systèmes constructifs développés par les industriels, figurent également les blocs à bancher isolants, qui permettent de réduire de 25% l’épaisseur d’un mur tout en limitant les ponts thermiques, ou encore les murs à coffrage intégré, qui offrent une inertie thermique augmentée et dont les performances peuvent être renforcées par l’incorporation d’un isolant (polystyrène, polyuréthane ou laine de verre). Toutes ces nouvelles technologies permettent aujourd’hui d’améliorer considérablement les performances énergétiques des bâtiments et donc de lutter efficacement contre le réchauffement climatique.


Grégoire Moreau
Journaliste et blogueur, je me suis fait avec le temps une spécialité des questions techniques et... En savoir plus sur cet auteur


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