Colloque sur la construction naturelle

Un aperçu des techniques de construction naturelles
JOSEPH F. KENNEDY

introduction

Au cours des dernières décennies, de nombreuses méthodes de construction vernaculaires ont été étudiées et, dans certains cas, réactivées et améliorées par une nouvelle génération de concepteurs-constructeurs visionnaires. Ces techniques sont souvent regroupées sous l'appellation "bâtiment naturel", une philosophie de construction reposant sur des matériaux et des techniques écologiquement rationnels, tenant compte des différences culturelles, reposant sur les ressources et les compétences locales et à la portée économique de la population locale, dont beaucoup ne peuvent actuellement se loger.

Les bâtiments naturels ont émergé en réponse à une préoccupation croissante pour notre environnement bâti. Les matériaux naturels sont une alternative aux substances toxiques qui ont conduit à des maladies environnementales généralisées. Ceux qui cherchent à simplifier leur vie peuvent construire leur propre maison en utilisant de telles techniques, avec l’aide de la communauté et en utilisant des matériaux locaux peu coûteux. Ceux qui reconnaissent les coûts environnementaux, sociaux et économiques de nos méthodes de construction actuelles croient que la construction naturelle constitue une partie de la solution au problème complexe de la vie durable dans le monde entier.

Alors que l’intérêt pour la construction naturelle a augmenté dans l’Ouest industrialisé, de nombreuses racines anciennes ont été perdues dans des zones traditionnelles au profit de méthodes de construction industrielle à forte intensité de capital et d’énergie. Au nom du "progrès", des richesses culturelles et technologiques cruciales continuent d'être abandonnées au profit de blocs de béton, de cabanes en tôle et d'autres symboles dégradés d'un rêve occidental insoutenable. Ironiquement, certains constructeurs des pays industrialisés se tournent maintenant vers ces mêmes cultures pour trouver des solutions à leurs problèmes de construction. Il faut espérer que le regain d'intérêt et la recherche sur les systèmes de construction vernaculaires renforceront le respect de ces idées intemporelles dans leurs pays d'origine. Et grâce à des efforts diligents, nombre de ces techniques sont effectivement réactivées, étudiées et mises en œuvre dans le monde entier.

Bien que souvent appropriées dans leurs contextes d'origine, de nombreuses techniques anciennes tirent profit d'études scientifiques et d'ingénierie, créant des applications pour une variété de situations nouvelles. Ces techniques sont en cours de validation par des tests de structure et autres codes modernes, qui indiquent également des pistes de recherche et d’amélioration.

Adobe

Les adobes sont des briques de boue séchées au soleil, empilées avec un mortier de boue pour créer des structures à parois épaisses. Ces épais murs de terre fournissent ce qu'on appelle une "masse thermique" qui aide à moduler les températures intérieures en absorbant l'excès de chaleur le jour et en le libérant lentement la nuit. (Dans les climats froids, la masse thermique doit être isolée pour éviter de créer une perte de chaleur nette en hiver.) L'utilisation d'adobes remonte à plusieurs siècles dans des zones de construction en terre telles que l'Afrique du Nord, le Moyen-Orient, l'Amérique du Sud et les États-Unis. Sud-ouest. Si cette méthode de construction est en déclin dans certaines régions, elle est encore largement utilisée dans d’autres. Des exemples spectaculaires de structures voûtées et en forme de dôme construites entièrement en briques de terre subsistent après des siècles au Moyen-Orient, témoignant de la beauté intemporelle et de l'intégrité structurelle d'Adobe.

Alors que dans les pays "en développement", son utilisation est principalement réservée aux personnes trop pauvres pour avoir accès à d’autres matériaux de construction, dans le sud-ouest des États-Unis, l’adobe est souvent utilisé par les très riches, illustrant ainsi son grand attrait. Adobe convient aux zones riches en main-d’œuvre et pauvres en capitaux, car il nécessite une main-d’œuvre importante, utilisant des matériaux locaux et des outils simples.

Les briques Adobe sont fabriquées avec un mélange complètement saturé d’argile et de sable (et parfois de paille ou de fumier), puis coulées ou comprimées dans des formes qui sont éliminées immédiatement ou après que la brique ait partiellement séché. Les adobes peuvent prendre un nombre infini de formes et de tailles qui sont utilisées pour des techniques spécifiques (c'est-à-dire de petites briques carrées plates utilisées pour construire des arches et des dômes inclinés en Iran). Une fois que les briques ont séché pendant plusieurs jours, elles sont retournées pour être ensuite séchées, puis empilées pour être transportées ou utilisées sur le site. Les adobes sont posés sur une fondation appropriée (généralement en pierre ou en béton) en utilisant des techniques de maçonnerie typiques avec des joints épais pour compenser la différence de taille des adobes. Le mortier de boue est généralement utilisé, mais un mortier à base de béton ou de chaux peut également être utilisé. Divers stabilisants pour les adobes eux-mêmes ont été développés, la plupart reposant toutefois sur des composés à base de ciment ou d'asphalte.

Bien que l'adobe soit largement approprié, des précautions doivent être prises pour assurer la durabilité de la construction. De larges gouttières sont souvent nécessaires pour protéger les murs de la pluie et les fondations doivent protéger les murs de l'humidité du sol, tandis que les gouttières sont utilisées pour empêcher les éclaboussures. Le plâtre de boue est traditionnellement utilisé pour la finition des structures en pisé, ne nécessitant un réapprovisionnement que toutes les quelques années si les murs ne sont pas protégés.

Le stuc au ciment a également été utilisé dans le but de fournir des revêtements extérieurs plus durables, mais dans de nombreux cas, il s'est avéré destructeur, car le stuc fragile peut se fissurer, laissant pénétrer de l'eau qui dissout les adobes sous-jacents. Parce que le stuc cache souvent ces dommages, les bâtiments peuvent s'effondrer avant que quelque chose ne se passe de mal. De plus, la vapeur d'eau à l'intérieur ne peut pas s'échapper assez rapidement et s'accumule à l'intérieur du stuc de ciment, érodant le mur. De ce fait, les enduits traditionnels utilisant de la boue, de la paille et d'autres matériaux naturels sont de retour.

Étant donné que le mortier peut constituer un "maillon faible" dans la construction en pisé, les codes du bâtiment lui imposent généralement de sévères restrictions. Tandis que d'autres techniques monolithiques, telles que le torchis et le pisé, peuvent donner de meilleurs résultats dans les zones sujettes aux tremblements de terre, elles sont, avec l'adobe, essentiellement limitées au désert du sud-ouest.

Bambou

Le bambou est la plus grande des plantes herbacées. Il se développe très rapidement et fournit des matériaux renouvelables pour la construction, les outils et les ustensiles, ainsi que pour les pousses comestibles. Communes sous les tropiques, de nombreuses espèces de bambou se développent également dans les climats tempérés. Fort et beau, le bambou a récemment connu un regain de popularité auprès des constructeurs.

Le bambou en tant que matériau de construction n’est pas connu en Amérique du Nord en raison de la limitation de l’importation de plantes vivantes, du manque de connaissances des techniques traditionnelles et de la rareté des espèces indigènes. Cette ignorance commence toutefois à changer avec la flambée des prix du bois et la prise de conscience par les constructeurs occidentaux des utilisations novatrices du bambou en Asie, en Amérique centrale et en Amérique du Sud.

Utilisé depuis des millénaires sur ces continents, le bambou est souvent utilisé car l'Occident utilise le bois et l'acier à des fins structurelles. Il peut remplacer les barres d'armature dans certaines applications concrètes, être utilisé comme goupilles dans la construction en ballots de paille, pour créer des fermes et autres éléments structurels, comme éléments décoratifs et même comme plomberie.

Son utilisation répandue dans les zones tropicales, ainsi que ses récoltes non durables pour l'exportation, peuvent également être dangereuses, car les cultures aveugles peuvent décimer les peuplements et mettre en danger les écosystèmes interdépendants. Pour faire face à ce danger, des efforts sont en cours pour créer des programmes de culture durable similaires à ceux des bois feuillus tropicaux.

Épi

Le cob est une technique ancienne consistant à construire des murs monolithiques (ce qui signifie "tous d'une seule pièce") en utilisant des "cobs" de terre humide et de paille ayant des propriétés thermiques similaires à celles de pisé et de pisé. Il est redécouvert en tant que matériau de construction aux multiples facettes, applicable à un certain nombre de conditions. Pratiquement inconnu en Amérique du Nord, l'épi a été réintroduit par l'architecte gallois Ianto Evans, qui a fondé la "Cob Cottage Company" avec sa femme Linda Smiley après un vif intérêt pour sa maison en épis construite à 500 $. Technique sculpturale qui se prête à des formes organiques courbes, la torchère nécessite un minimum d’outils et peut être construite par les jeunes et les moins jeunes. "Oregon Cob" est un processus assez différent des méthodes traditionnelles, améliorant certains aspects de la technique grâce à une attention accrue portée à la conception, au choix des matériaux et aux procédures d'application.

Le processus de construction en torchis implique de mélanger le sous-sol local avec du sable et / ou de l'argile (selon la composition de la terre de base) et de la paille ou d'autres matériaux fibreux pour créer une boue raide qui est formée de petits pains. Ces épis peuvent être jetés au constructeur sur le mur qui les écrase pour former un mur monolithique au-dessus d'une fondation en pierre ou en béton. Cob peut également être fourré comme une masse sur le mur, puis façonné dans la couche suivante.

Les murs relativement épais (on sait qu'ils mesurent jusqu'à six pieds d'épaisseur) se développent en couches ou "ascenseurs" de 6 "à 18" de haut. Tenter de construire plus haut que cela peut entraîner un affaissement. Après une période de temps pour laisser chaque couche se solidifier, le travail peut continuer. Les irrégularités peuvent être éliminées à l'aide d'une pelle ou d'un autre outil tranchant au fur et à mesure de l'avancement des travaux.

Un favori des constructeurs naturels pour son aisance, ses qualités sculpturales, sa résistance et sa masse thermique, le torchot est également utile en combinaison avec d’autres techniques. Les fenêtres et autres détails sont "cochés", et les niches et reliefs sont faciles à créer. Extrêmement économique pour les propriétaires-constructeurs, le torchis exige beaucoup de main-d’œuvre et de temps, les murs prenant jusqu’à un an à guérir complètement. En outre, l'architecture incurvée actuellement préconisée ne convient pas à tous les goûts.

Cob a été utilisé principalement dans des bâtiments informels ou expérimentaux aux États-Unis, tandis que les procédures de test de code font l’objet d’une enquête, mais plusieurs projets isolés reçoivent à présent des permis. La construction en torchis traditionnelle connaît actuellement un renouveau en Angleterre, où les promoteurs redécouvrent des maisons vieilles de cinq cents ans en parfait état, et de nouveaux projets revitalisent cet artisanat presque perdu.

Blocs de terre comprimée

Les blocs de terre comprimée ressemblent aux adobes, à la différence près qu'ils ne sont pas complètement saturés d'eau, qu'ils sont plus denses que les adobes et qu'ils sont généralement beaucoup plus uniformes. Ces blocs sont créés en utilisant une variété de machines. Certains, comme le Cinva-Ram inventé en Amérique du Sud, utilisent le travail humain et sont relativement peu coûteux. Les machines à essence coûteuses, en revanche, peuvent produire des milliers de briques par jour.

En raison de leur uniformité, les blocs de terre comprimée nécessitent peu de mortier et peuvent même être empilés à sec. Cette uniformité accélère également le processus de pose et donne des murs plus droits. Une maison a été construite il y a plusieurs années par CRATerre, un groupe français d’éducation et de recherche sur la construction en terre, en 24 heures en utilisant des blocs de terre comprimée.

Plus récemment, une machine innovante et peu coûteuse a été inventée à Auroville, en Inde, qui permet de fabriquer une grande variété de formes de blocs sophistiquées en utilisant la puissance humaine. Cette machine a été présentée à la conférence Habitat ONU II à Istanbul, où un prototype de maison en forme de dôme a été construit en une semaine par des volontaires et des travailleurs locaux.

Cordwood

Une technique traditionnelle en Amérique du Nord-Est et dans d'autres régions fortement boisées consiste à utiliser de petites longueurs de bois comme unité de maçonnerie au mortier avec un mortier à base de ciment. Une couche isolante de sciure de bois est utilisée entre les couches de mortier intérieure et extérieure. Cette technique de construction a été particulièrement préconisée ici par Rob Roy, qui a construit un certain nombre de maisons et de saunas en utilisant cette technique.

Le bois de chauffage peut tirer parti des arbres de petit diamètre qui ne sont pas utiles pour d'autres travaux de construction où ces arbres sont abondants. Il est relativement rapide et facile à construire. Des taux de contraction différents peuvent entraîner de petits écarts entre le mortier et le bois, entraînant une infiltration d'air ou d'insectes. Des expériences récentes ont utilisé la torchis en remplacement du mortier de ciment, avec de bons résultats.

Sacs de terre

Les sacs de terre sont des sacs ou des tubes en tissu remplis de terre utilisés pour créer des murs et des dômes. Couramment utilisée pour le contrôle des inondations et par l'armée pour créer des bunkers, cette méthode de construction s'est récemment tournée vers une variété de constructions naturelles. Cette technique a été utilisée par Gernot Minke d’Allemagne et est actuellement mise au point aux États-Unis par l’architecte persan Nader Khalili de l’Institut californien des arts et de l’architecture terrestres (Cal Earth), qui l’a surnommée la "superadobe".

L'utilisation de sacs de terre en est encore à ses balbutiements, mais elle est très prometteuse en tant que technique rapide, facile et indulgente qui utilise un sol peu traité et peu d'outils. Pour construire avec cette technique, la terre humidifiée est placée dans un sac fixé au mur, puis abaissée, puis comprimée à l'aide d'un bourreur manuel.

Des mélanges de terres lourdes peuvent être utilisés avec des sacs de toile de jute plus faibles car la terre comprimée rend les sacs superflus une fois qu’ils sont fixés, tandis que des sacs de polypropylène structurel plus solides sont préférables pour les sols sableux. Le polypropylène se détériorant suite à une exposition prolongée au soleil, il est donc important que les structures soient enduites rapidement. De longs tubes du matériau du sac sont remplis et empilés comme un pot en céramique enroulé. Les sacs recyclés sont souvent disponibles gratuitement ou à un coût minime.

Dans les zones sujettes aux tremblements de terre, une couche de long fil de fer barbelé est utilisée comme "mortier" entre les sacs pour éviter les glissades. Les dômes utilisant ces matériaux sont facilement réalisables avec un système à encochement. Un dôme léger et expérimental a été créé à Cal Earth en bourrant les sacs avec un mélange d’argile et de paille qui ont été séchés puis placés.

De nombreux constructeurs naturels ont commencé à utiliser les sacs comme simples fondations pour des structures en ballots de paille ou en torchis, ou pour des murs de site simples. Des projets récents au Mexique, en Nouvelle-Écosse et au Nouveau-Mexique ont utilisé des sacs remplis de gravier comme fondations pour les murs en ballots de foin afin de minimiser les remontées d'humidité.

Les inconvénients de la construction en sacs de terre sont que les structures résultantes peuvent sembler excessivement «organiques» à certains et nécessitent également beaucoup de plâtre afin de créer des murs lisses. Les avantages de cette technique incluent la possibilité de construire dans des conditions humides et dans des sites sujets aux inondations. Peu coûteux et faciles à transporter, les sacs pourraient également être utilisés pour des logements temporaires ou des secours en cas de catastrophe. Cal-Earth a mené avec succès les essais approuvés par l'ICBO. Un projet public approuvé par le code est actuellement en cours à Hesperia, en Californie.

Sols en terre

L’utilisation de mélanges de terre tassée ou coulée pour créer des sols est en train de renaître dans le sud-ouest des États-Unis. Ces sols peuvent constituer une excellente source de masse thermique dans les conceptions solaires passives. Les méthodes utilisées vont de l’utilisation africaine de bouse de vache fraîche scellée avec du sang de bœuf à des mélanges terrestres scellés à l’huile de lin et à la cire d’abeille.

La technique consiste à verser ou à tasser une ou plusieurs couches d'un mélange de terre sur un substrat de gravier, de pierre ponce ou de sable (une sous-couche d'argile de paille a également été utilisée comme isolant par le constructeur Robert Laporte). Des agents de durcissement tels que le sang, la chaux, le ciment ou la colle peuvent être ajoutés. On laisse ce mélange sécher et les fissures sont remplies de plus de mélange de boue. La fissuration peut se produire de manière aléatoire, ce qui donne un motif semblable à une dalle, ou peut être contrôlée en incisant le sol pour créer un effet semblable à une tuile. Lorsque le sol est entièrement sec, il est scellé, le plus souvent avec des applications successives d’huile de lin et de térébenthine. Le sol est le plus souvent recouvert de cire pour protéger la surface.

Les inconvénients mineurs de ce système sont son aptitude au dommage relatif et son besoin de maintenance. Ce système exigeant en main-d’œuvre peut également prendre beaucoup de temps à installer en raison des longs temps de séchage. Les avantages comprennent ses valeurs esthétiques, son moelleux aux pieds et son recours à des matériaux locaux bon marché, souvent gratuits.

Vaisseaux de terre

"Earthships" est le nom des structures à vie autonome utilisant une conception solaire passive et des matériaux recyclés développés par Michael Reynolds de Solar Survival Architecture. Bien qu'ils ne dépendent pas exclusivement de matériaux "naturels", Earthships remplace certains matériaux conventionnels par des déchets recyclés que l'on retrouve partout sur la planète.

Les vaisseaux de terre sont un système plutôt qu'une technique: initialement, la structure est creusée dans une colline orientée au sud; Les pneus remplis de terre sont ensuite empilés comme des briques géantes pour former des parois latérales et intérieures fournissant une source de masse thermique. Les vieilles bouteilles et canettes sont utilisées pour créer des murs intérieurs et une variété de détails, et pour combler les lacunes entre les pneus. Le bâtiment est encadré de bois au sud et couvert pour recueillir l’eau de pluie. D'autres systèmes incluent le traitement intégré des eaux usées, les systèmes électriques photovoltaïques, l'eau chaude solaire et le chauffage solaire passif.

Les avantages du système sont l'autosuffisance quasi totale, l'utilisation de matériaux recyclés et de sols locaux, ainsi que la sophistication technique et esthétique. Les inconvénients comprennent la complexité de la construction d'une telle structure et la quantité de travail parfois écrasante nécessaire. La surchauffe estivale peut aussi arriver.

Le concept Earthship est devenu un système de construction alternatif bien connu et populaire, en particulier dans le nord du Nouveau-Mexique. Plusieurs communautés Earthship ont été construites et le système a fait l’objet d’une large couverture médiatique. D'autres constructeurs ont utilisé le concept de pneus empilés pour construire des maisons ne contenant pas tous les systèmes conçus par Reynold.

Structures hybrides

Les bâtiments hybrides sont le fruit fascinant des efforts de quelques constructeurs naturels visionnaires et du partage d’idées lors des colloques sur les bâtiments naturels. Le concept de base est que plusieurs techniques peuvent être combinées pour une efficacité accrue du bâtiment ou un effet artistique unique. Un exemple consiste à combiner une technique de masse thermique telle que le torchis ou la terre battue du côté sud d’une maison, avec un système isolant tel que des ballots de paille ou de la paille argile au nord, à l’est et à l’ouest, en tirant parti des meilleurs qualités de chaque système. De nouvelles solutions aux problèmes communs ont commencé à se développer à partir de telles combinaisons créatives.

Un inconvénient de cette approche est le manque de praticiens possédant une vaste expérience dans un certain nombre de techniques, soulignant la nécessité d'accroître la communication et le partage d'idées et d'éliminer l'insistance dogmatique sur la préférence d'un système par rapport à un autre.

Straw-Clay (Leichtlehm)

Leichtlehm (littéralement "loam léger") est une technique allemande qui consiste à enduire la paille en vrac d'un feuillet d'argile et à la tasser sous des formes à titre de remplissage pour les structures à ossature en bois. Cette technique a été introduite en Amérique du Nord par Robert Laporte, un menuisier canadien, et par Frank Andresen, un constructeur possédant une vaste expérience de la construction naturelle dans son Allemagne natale.

La technique consiste à entourer une structure de cadre d'un épais remplissage du mélange paille-argile. La charpente est généralement pleinement exprimée à l'intérieur du bâtiment pour tirer parti de la beauté des menuiseries à ossature de bois. Un cadre de bois plus léger est construit sur la face extérieure finale du bâtiment en tant que système d'ancrage pour les murs en paille.

Une paille détachée et une boue d'argile sont mélangées avec une fourche ou mélangées mécaniquement, puis laissées à vieillir pendant plusieurs jours afin de permettre à la paille d'absorber l'humidité supplémentaire et de créer ainsi un mélange plus collant, plus durable et plus facilement pressé. Pour des valeurs d'isolation supérieures, vous pouvez utiliser un bourrage plus léger ou moins d'argile. Des coffrages glissants sont installés entre les éléments d'encadrement et le mélange paille-argile est tassé à la main et au pied en couches.

Des membres horizontaux occasionnels s'étendant entre le cadre extérieur sont placés afin de "verrouiller" la masse d'argile-paille. Frank Andresen place les extrémités de ces éléments horizontaux aux extrémités supérieures des fentes verticales dans le cadre afin de permettre le retrait de la paille à mesure qu'elle sèche. Une fois que chaque couche est terminée, la fiche est déplacée vers le haut et la couche suivante est bourrée jusqu'à ce que le mur soit terminé. On laisse sécher les murs avant le plâtrage final. Tout retrait est absorbé en introduisant plus de mélange dans les fissures.

Robert Laporte utilise généralement de la paille farcie entre les chevrons pour l'isolation, l'argile étant un insecte nuisible. Il l'a également utilisé comme couche isolante sous les sols en terre cuite. Frank Andresen a mis en évidence un système de tuiles en paille-argile pouvant être placées entre les chevrons du toit comme isolant et comme surface de plâtrage. Il a également introduit des briques en argile de paille pouvant être utilisées comme des adobes légers.

Une variante de la technique paille-argile utilise des copeaux de bois ou d'autres matériaux mélangés à de l'argile; le mélange obtenu est versé dans des formes amovibles. Cette technique peut également être utilisée pour créer des briques légères.

Des bâtiments de haute précision sont possibles avec la technique de l'ossature en bois et de la paille-argile, permettant une structure "naturelle" se comparant à l'apparence des logements classiques à ossature en bâton, ce qui en fait une option attrayante pour certains propriétaires. Parmi les inconvénients de la technique, il y a le fait que la main-d’œuvre est très intensive et que le temps de séchage est long. Les murs droits réalisables avec cette méthode, cependant, sont désirés par les constructeurs des pays du Sud qui recherchent un look occidental dans leurs maisons et à qui une structure "organique" est "à l'ancienne".

Chanvre et autres fibres

Le chanvre et d'autres plantes productrices de fibres telles que le kénaf et l'herbe à scier font actuellement l'objet de recherches en tant que produits de construction potentiels. Généralement utilisé à de nombreuses fins avant que les lois antidrogue ne rendent sa culture illégale, le chanvre non psychoactif est redécouvert en tant que source de fibres, d'huile et de pâte à papier; ceux-ci peuvent remplacer des produits du bois ou des produits pétrochimiques moins écologiques dans une variété d'applications de construction.

Les exemples incluent une entreprise qui utilise du chanvre pour créer un produit de carton pressé pour remplacer le contreplaqué, et une autre qui utilise la moelle intérieure ou "hurd" comme additif pour un matériau de type béton à base de chaux. Des études et des expériences similaires sont en cours avec Kenaf et d'autres fibres.

Le chanvre et les autres fibres présentent plusieurs avantages, car ils fournissent quatre fois plus de fibres utilisables par acre que le bois, poussent dans des sols dégradés et ne nécessitent que peu de traitement chimique. Ces avantages conduisent à considérer de plus en plus sérieusement ces cultures renouvelables annuellement. Plusieurs pays européens, dont l'Angleterre, la Hongrie et l'Ukraine, se sont associés à d'importants producteurs de chanvre, tels que la Chine, pour développer cette plante négligée et utile à diverses fins.

Parmi les inconvénients, on peut citer le recours à des fibres importées coûteuses en raison de lois erronées interdisant la culture de souches non psychoactives de l’usine aux États-Unis. Les fabricants nationaux sont également gênés par le manque de machines de traitement modernes.

Toits vivants

Le groupe d'architecture Archibio au Québec, ainsi que le constructeur de pisé David Easton, ont mis à jour l'ancien toit de tourbe en Europe avec un concept appelé «toit vivant». Ce type de toit présente plusieurs avantages: il s’agit d’une caractéristique esthétique, aide la maison à s’intégrer à son environnement et assure la stabilisation climatique. Bien que cela soit particulièrement utile dans les zones de neige mouillée, son applicabilité est limitée dans les climats secs.

Un toit vivant est construit sur le dessus d'un cadre suffisamment solide avec une imperméabilisation soigneusement appliquée, car il est très difficile de localiser les fuites une fois que le substrat de culture est en place. Le toit vivant lui-même est un système à base de compost, généralement une base de paille laissée à se décomposer, à l'intérieur duquel des plantes indigènes ou introduites peuvent alors prendre racine.

Le toit vivant devra faire l'objet d'une surveillance constante, ce qui pourrait constituer un risque d'incendie dans les climats chauds et secs. De plus, il n'apporte pas beaucoup de valeur isolante lorsqu'il est mouillé, ce qui doit être pris en compte pour les besoins de chauffage. Il est avantageux en ce qu'il protège l’imperméabilisation des dommages causés par les rayons ultraviolets et exclut la nécessité de carreaux ou d’autres bardeaux.

Enduits et finitions naturels

Avant l'avènement du ciment Portland, la plupart des structures en terre et en maçonnerie étaient protégées par des enduits à base de boue ou de chaux. Bien qu’ils soient encore courants dans d’autres parties du monde, les plâtres à la chaux et à la boue sont relativement rares aux États-Unis. Ils présentent notamment les avantages suivants: respirabilité, douceur au toucher, qualités esthétiques, facilité de mise en oeuvre et facilité de réparation, et économie de matériaux. Parce qu'ils peuvent s'éroder de manière inacceptable dans les environs humides, les pansements à la boue extérieure sont généralement utilisés dans des climats plus secs ou avec de larges surplombs.

Moins friables que les enduits à base de ciment, ceux à base de chaux ou de boue adhèrent et se "déplacent" avec le mur sous-jacent, réduisant ainsi les fissures et rendant souvent inutile l'utilisation de filet de stuc. Aux États-Unis, ils sont tombés en désuétude à cause de leurs inconvénients: temps de séchage lents, nécessité de les renouveler tous les ans et discrimination par leur code de la construction. Aux États-Unis, le mastic à base de chaux utilisé traditionnellement pour la construction n’est pas disponible, ce qui oblige les constructeurs à se fier à la chaux hydratée séchée, bien inférieure.

Cependant, à mesure que les limitations des enduits à base de ciment deviennent de plus en plus évidentes, de nombreux constructeurs naturels reviennent aux anciennes techniques de plâtrage du monde entier. Des recettes traditionnelles de plâtre et de peinture et des méthodes d’application peuvent être trouvées dans La maison en ballots de paille, Construisez-le avec des balles, et Encyclopédie des constructeurs de la terre.

Blocs de papier / ciment fibreux

L’imprimeur Eric Patterson du Nouveau-Mexique a redécouvert une utilisation de son papier de récupération (et de quiconque). Il recompose ce papier et le mélange au ciment pour obtenir des blocs de papier légers, résistants et faciles à travailler. Le constructeur Mike McCain préconise actuellement le système avec des mélangeurs à faible technologie et des techniques de fabrication de blocs qui peuvent considérablement accélérer le processus de construction. Son mélange a également été utilisé pour enduire les dômes de sacs de terre. Alors que la plupart des recettes demandent autant de ciment que celui utilisé dans un mur de béton solide, certains praticiens expérimentent l'argile comme liant pour fabriquer un mur de terre léger. Ces murs peuvent être extrêmement sensibles aux dégâts des eaux. Les préoccupations incluent également l'inflammabilité avec quelques exemples de brûlures et les effets du gel-dégel. Relativement nouveau aux États-Unis, il n’existe actuellement que quelques exemples de ce système, y compris des structures en forme de dôme et de voûte, avec plus ou moins de succès. Certains rapports ont indiqué que ce matériau avait été fabriqué et utilisé de manière intensive en Europe, mais qu’il n’était plus préférable en raison de problèmes de performances.

Terre battue

La terre battue est une ancienne technique de construction de la terre en pleine renaissance aux États-Unis et à l’étranger. Il a été relancé en France par CRATerre, en Australie par Giles Hohnen et d’autres, alors que son principal promoteur est les États-Unis, David Easton, auteur de La maison en terre battue. Habituellement plus onéreuse que la construction conventionnelle, cette technique a été mise à jour avec une ingénierie améliorée, des formes sophistiquées et une conception innovante pour rendre la pelletée de terre compétitive avec la construction conventionnelle, même dans les régions californiennes prédisposées au séisme. Bien que l’utilisation de la terre battue aux États-Unis soit limitée, les constructeurs australiens occidentaux ont conquis jusqu’à 20% du marché de l’habitat dans de nombreuses régions.

La terre battue a l'avantage d'une excellente masse thermique (qui dans certains climats serait un inconvénient si elle n'est pas isolée), ainsi que de force, de confort et de beauté. La terre battue peut être construite avec des formes simples et des outils avec moins de manipulation que les autres techniques de construction en terre, car le matériau durcit dans le mur et peut être construite dans une variété de climats. Les murs n'ont pas besoin d'être enduits et dureront des centaines, voire des milliers d'années (la grande muraille de Chine est en partie construite en pisé). Il a été utilisé pour construire des structures allant jusqu’à sept étages au Yémen.

La première mise en place des formes sur une fondation appropriée (généralement en pierre ou en béton), un mélange de sol avec une teneur en argile de 20% et une teneur en humidité de 10% est ensuite percuté en couches ou "ascenseurs" de 6-8 pouces à l'aide de moyens mécaniques. ou tampers à la main. Différents types de sol peuvent être superposés pour créer des effets décoratifs. Le tout est surmonté d'une poutre de liaison en béton qui maintient ensuite le toit. Les procédures sont discutées en détail dans La maison en terre battue livre.

Afin de construire efficacement pour le marché nord-américain, David Easton a développé des formes et des outils sophistiqués permettant de réduire les coûts de main-d'œuvre et de temps. Il nécessite encore beaucoup de travail et les codes exigent un renforcement intensif dans les zones sujettes aux tremblements de terre.

Dans le but de rendre la terre battue encore plus compétitive, Easton a mis au point un système appelé Terre stabilisée pneumatiquement (PISE). Dans ce système, la terre humide est pulvérisée contre une seule forme, ce qui permet de construire des murs épais très rapidement.

Matériaux de construction recyclés

Dans le but de réduire les déchets, de nombreux constructeurs cherchent à réutiliser des matériaux qui, autrement, se retrouveraient dans la poubelle. De nombreuses structures, en particulier dans les zones urbaines, peuvent être réhabilitées efficacement, ce qui permet d’économiser d’énormes coûts de construction, de maintenir des liens culturels importants et d’éviter des quantités énormes de déchets d’enfouissement. D'autres structures peuvent être soigneusement démantelées, ce qui permet d'économiser du bois, des briques et d'autres matières recyclables pour de nouveaux projets. Du bois ancien de haute qualité a été récupéré d'anciennes granges qui sont ensuite utilisées pour de nouvelles habitations.

Les déchets de bois peuvent être réutilisés pour créer un certain nombre de produits en carton. Malheureusement, beaucoup d'entre eux dépendent de liants toxiques, mais les efforts visant à trouver des alternatives saines se poursuivent. De plus, de la sciure de bois et du plastique recyclé ont été utilisés pour créer des substituts de bois durables. Le Centre d'échange d'informations sur la réduction du bois a été le fer de lance de ces efforts.

Les fenêtres, les portes et autres accessoires peuvent être rénovés et réutilisés, préservant ainsi un patrimoine architectural précieux et créant des ressources uniques pour les constructeurs propriétaires. D'autres utilisent la "malbouffe" de manière innovante.

L'avantage de cette approche réside dans les avantages environnementaux évidents ainsi que les possibilités esthétiques. Les inconvénients comprennent le temps, la main-d'œuvre et le coût de construction avec d'anciens trésors en raison de la rénovation, des détails spéciaux nécessaires, ainsi que le temps passé à trouver, démanteler et transporter ces ressources.

Construction de ballots de paille

L'utilisation de paille en balles pour créer des murs super-isolés est devenue une méthode de construction extrêmement populaire ces dernières années. Les bâtiments à balles les plus répandus en Amérique du Nord ont été construits dans le monde entier. Utilisées à l'origine par les pionniers des sandhills du Nebraska, les ballots de paille sont peu coûteux à acheter et faciles à construire. Ils se prêtent à des fêtes «où l'on élève des étables», où des structures et une communauté sont créées en même temps.

La paille est une culture renouvelable chaque année, disponible partout où les céréales sont cultivées. C'est en effet un déchet dont une grande partie est actuellement brûlée sur le terrain. Les murs épais offrent une valeur d'isolation supérieure, avec une moyenne de R-48 pour un mur de 18 ". Les balles sont faciles à travailler, légères et nécessitent un minimum d'outils. Avec un plâtre naturel, les murs en ballots de paille" respirent "et, avec le son Les qualités d'absorption permettent de créer un environnement intérieur calme et sain. Les ballots de paille peuvent également être combinés avec d'autres systèmes de construction naturels.

Les balles de paille sont couramment utilisées en tant que remplissage dans une structure à poteaux et poutres, ou en tant que système porteur, où les balles elles-mêmes supportent le poids du toit. Les balles sont fixées à un béton, à une pierre ou (à titre expérimental) à une fondation en sacs de terre avec des épingles ou des sangles. Ils sont collés et épinglés avec des barres d'armature, des piquets en bois ou du bambou. Le toit est ensuite fixé à une plaque supérieure. Les balles sont généralement enveloppées de filet de stuc et enduites de plâtre de boue, de chaux et de ciment. Dans de nombreux cas, le filet s'est révélé inutile et le plâtre est appliqué directement sur les balles.

Structural, fire, and moisture tests have been done on the system with great success, leading to easier code approvals. Several insurance companies have insured bale buildings (often at preferred rates), and bank financing is becoming available. The system is also gaining acceptance with HUD and Fannie Mae (a federal home loan program), as well as with large home building organizations as Habitat for Humanity.

Straw-bale construction has a few drawbacks; the walls tend to be "organic" and if not carefully built, can use excessive amounts of plaster. Appropriate bales can sometimes be difficult to locate, and if inadequately stored can be susceptible to damage by rain. Current code restrictions demand "overbuilt" systems which can increase costs, and a contractor-built straw bale house can be slightly more expensive than its stick-frame counterpart. Despite code approval in New Mexico, Arizona, Nevada and California, those who wish to build with bales outside of these jurisdictions can find working with their code officials to be a difficult and time-consuming process.

Because straw-bale construction is still so new, innovations are continually being developed. An external pinning system shows great promise, as do the possibilities of vaulted and domed roofs entirely of straw bales. Straw is also being used to create compressed panels to replace plywood and as interior partition walls. Ongoing innovations are recorded in The Last Straw, an essential journal for the field.

Thatch

The use of reeds, grasses or palm fronds as a roofing material is still common in Europe and many southern countries. This "natural" roof is of increasing interest to builders seeking an alternative to industrial roofing methods. Thatched roofs, if well built, can last up to sixty years, and provide a pleasing counterpoint to many of the wall systems mentioned here. Thatch breathes, can use local materials, is highly insulating, and is extremely beautiful.

Thatch, however, is a highly skilled and time-consuming craft, with only a few practitioners left. This can lead to excessive costs. If a thatched roof is not well built, it will need to be replaced within a few years, and will be prone to leaks. Fire danger, while easily designed for, is also a distinct disadvantage. Thatch can also provide a home for undesirable pests. In many countries, thatching materials are increasingly rare and expensive, and the desire for "modern" roofs has led to the decline of this method.

Wattle and Daub

The technique of weaving branches (wattle) as a support for mud plaster (daub) is perhaps the oldest of earthbuilding techniques and is still used for traditional architecture in many parts of the world. Uncommon in the U.S., it can be used in mild climates to create thin earthen walls, but lacks the thermal mass or insulation desirable in other climates. An intriguing use of wattle and daub is to create interior partition walls, with a recent experiment using pulped paper to replace the daub. Michael Smith has recently created inner and outer wattle and daub walls which are filled with an insulating straw-clay mixture.

Wood

Wood is an ideal building material: strong, easily worked and beautiful. Its major disadvantage is that its use is unsustainable, with current clear-cutting practices leading to widespread deforestation. Natural builders are seeking alternatives to conventional stick-frame construction, where wood is used indiscriminately, and have begun to use wood in new ways.

Building with exposed timber-frames surrounded by materials such as straw-clay or straw bales can take advantage of the beauty and structure of wood while eliminating its unnecessary use. Innovations in bentwood truss construction in Nova Scotia shows ways to create strong members using smaller diameter trees. Other builders are finding uses for driftwood, and irregularly shaped trees which would otherwise go to waste. Innovative use of scraps and sawdust make the best use of wood for panels, hybrid products, etc. In addition, increased popularity of non-wood construction systems can lead to reduced wood use and ecosystem rehabilitation.

Appropriate timber use is closely tied to sustainable forestry practices. Selective cutting can provide ongoing sources of material while saving delicate ecosystems. Using smaller diameter or unmilled lumber can save large old-growth trees; innovative uses of non-traditional species or young, second growth trees can also be an effective strategy.

Conclusion

Natural building has a bright future. Increasingly, innovative systems such as cob and earthbag construction are becoming code-approved, joining more established systems such as rammed earth, adobe and straw-bale. As techniques evolve and more builders, architects and developers employ them, structures which meet human needs while assisting in the regeneration of the planet will become more common. While many challenges lie ahead, it is still a hopeful and exciting time to be part of this quest to create a sustainable human culture.

Joseph F. Kennedy is an architect, writer and peripatetic scholar of natural building and ecological design. livingearth62@hotmail.com

Portions of this article originally appeared in Dry Country News et The Last Straw, The Grassroots Journal of Straw Bale and Natural Building; HC 66 Box 119, Hillsboro NM 88042; ph 505-895-5400, fax 505-895-3326; thelaststraw@strawhomes.com, www.strawhomes.com

Colloque sur la construction naturelle
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