PROBLEMATIQUE ET ENJEUX DES MATERIAUX

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GUIDE PRATIQUE POUR LA CONSTRUCTION ET LA RENOVATION DURABLES DE PETITS BATIMENTS
- PROBLEMATIQUE GENERALE MAT00 -
PROBLEMATIQUE ET ENJEUX DES MATERIAUX
Importance du choix des matériaux et des techniques constructives en Région de
Bruxelles-Capitale
CONTEXTE
Le choix des matériaux et des techniques constructives est trop souvent guidé par l’esthétique
(règlement urbanistique, choix du maître d’ouvrage…), les contraintes techniques (stabilité ;
résistance au feu…) et plus encore par l’aspect économique lié aux coûts de la construction.
Cette manière d’aborder le choix des techniques et des matériaux de construction n’intègre
que très sommairement les priorités permettant de réduire les impacts de la construction sur la
santé et l’environnement.
Le choix ‘durable’ des matériaux de construction doit impérativement intégrer les
préoccupations liées à la santé, l’environnement et l’énergie.
> Impact sur la santé
Bien que le marché et le cadre normatif aillent vers une prise en compte accrue de ces
questions (apparition d’écolabels intégrant des limitations de taux d émissions, directive
européenne REACH,…), il subsiste sur le marché des produits et matériaux de construction qui
peuvent se révéler néfastes pour la santé, que ce soit lors de leur fabrication, leur mise en
œuvre, leur exploitation ou leur gestion en fin de vie en qualité de déchet.. Le choix des
matériaux et des techniques constructives doit intégrer cette donnée. Les troubles rencontrés
et leurs causes possibles se situent notamment au niveau :
o des voies respiratoires : troubles causés par des fibres minérales, des COV
o du système endocriniens : présence de PCP, de retardateurs de flammes
o du risque de cancer : présence de toluène, benzène, xylène, lindane
o d’irritation cutanées et des yeux : présence de formaldéhyde, fibres minérales
o des reins : présence de toluène, benzène, xylène ou de PCP
o du système nerveux : présence de toluène, benzène, xylène ou de PCP, de lindane ou
d’insecticides, fongicides et pesticides…
Cette liste ne reprend que quels risques liés à des pollutions principalement chimiques. D’autre
facteurs de risque ont des origines physiques (humidité) ou biologiques (moisissures,
acariens, pollens). De plus amples informations sur ce sujet sont développées dans les fiches
CSS08 « Limiter les sources de pollution intérieure : pollution chimique et physique », CSS09
« Colles et peintures : tenir compte de leur impact sur la santé et sur l'environnement » et
CSS11 « Limiter les sources de pollution : biocontaminants ».
> Impact sur l’environnement
Les impacts sur l’environnement peuvent être multiples. Ils concernent chaque matériau
depuis l’extraction de la matière première jusqu’à la fin de son cycle de vie. L’extraction peut
dénaturer les espaces naturels et réduire les ressources non renouvelables, les phases de
production, de mise en œuvre et d’exploitation intègrent des substances polluantes et sont
PAGE 1 SUR 7 – PROBLEMATIQUE ET ENJEUX DES MATERIAUX – JUILLET 2010
- PROBLEMATIQUE GENERALE MAT00 -
productrices de déchets, la phase de démolition génère souvent elle aussi une quantité
importante de déchets et autres nuisances. Notons que la vie du matériau ou produit ne
s’arrête pas systématiquement à la démolition du bâtiment : démontage, récupération,
détournement d’utilisation, sont autant de scénarii ayant des impacts différents…. Il est
également important d’intégrer dans cette réflexion les impacts environnementaux liés aux
transports et à l’énergie de fabrication des produits (éléments et matériaux).
> Consommation d’énergie
Les préoccupations des constructeurs s’orientent de plus en plus vers une utilisation
rationnelle de l’énergie dans le but de réduire les consommations énergétiques des bâtiments.
Si cet objectif est primordial, il est cependant important de considérer l’impact environnemental
du projet d’architecture dans son ensemble.
En effet, la consommation énergétique d’un bâtiment ne se résume pas au chauffage, à la
production d’eau chaude sanitaire et à la consommation électrique. Elle est liée plus
globalement à la conception architecturale notamment par le biais de l’implantation (réseaux
de distribution et impétrants…), de l’orientation du bâtiment (apports solaires ; éclairage
naturel…), du choix des matériaux et des techniques constructives (énergie grise des
matériaux…), de la capacité d’adaptation dans le temps du bâtiment à des usages variables.
CRITERES DE CHOIX
Outres les préoccupations générales liées à la santé et à l’environnement, le choix des
matériaux devrait idéalement intégrer les critères suivants :
> Type et origine des matières premières
La connaissance des matières premières entrant dans la composition des matériaux peut
donner des indications sur l’impact environnemental du produit. Parmi les questions à se
poser :
o
o
o
o
La matière première est-elle renouvelable1 naturellement à relativement courte
échéance (moins de 20 ans), issue de filières de recyclage ou présente en grande
quantité dans la nature ?
La matière première peut-elle être une source d’émission de substances ou de
particules nocives ?
Quelle est l’origine géographique de la matière première : régionale, national,
européenne, mondiale ?
Quelles sont les précautions liées à l’extraction et à l’exploitation de la matière
première : sécurité et santé des travailleurs ou occupants, cadre social ?
Pour exemple, on favorisera la réalisation de bétons à l’aide de granulats issus du recyclage de
matériaux inertes pierreux au détriment de graviers de rivière ou de carrières dont l’extraction
déstructure les cadres naturels. Pour les mêmes raisons, on veillera à sélectionner des bois de
production certifiée et d’origine locale au détriment de bois produits dans des exploitations
non maîtrisées, non gérées durablement.
> Type de mise en oeuvre
La mise en œuvre des matériaux peut être à l’origine de nuisances à différentes échelles. En
effet, selon le cas, une mise en œuvre nécessitera plus ou moins d’eau, d’électricité et
génèrera plus ou moins de déchets. Dans le même contexte, la technique de mise en œuvre
engendrera un déplacement plus ou moins conséquent de matériaux de construction et de
main d’œuvre. Par exemple : une technique de construction traditionnelle comme la
maçonnerie est à l’origine de nuisances sur chantier plus conséquentes qu’une technique de
1
Une matière première est dite renouvelable lorsqu’elle est utilisée de telle manière que ses réserves ne
s'épuisent pas. La quantité naturellement produite annuellement doit être égale ou supérieure à la
quantité extraite par l’homme de l’environnement sur la même période (exemple : le bois, dans le cadre
d’une exploitation forestière raisonnée).
PROBLEMATIQUE GENERALE MAT00
construction basée sur la préfabrication qui assure une optimisation de la gestion des déchets
en atelier, permet une rapidité d’exécution et limite les transports.
Notons que, de manière générale, la qualité de mise en œuvre des matériaux est importante. Il
est primordial de s’informer sur les normes applicables et les recommandations des
professionnels afin de ne pas devoir procéder à une démolition ultérieure pour cause de
mauvaise réalisation initiale.
> Durée de vie
Chaque matériau dispose d’une durée de vie moyenne qui sera variable en fonction de la
qualité du produit, de sa mise en œuvre et de sa maintenance. On doit essayer dans la mesure
du possible d’utiliser des matériaux dont la durée de vie est la plus longue possible avec
l’impact environnemental le plus faible possible.
Par ailleurs, il faut que la durée de vie réelle du matériau mis en œuvre soit la plus proche
possible de sa durée de vie théorique. Cela implique que le matériau doit pouvoir être
entretenu et réparé aisément, mais surtout que la mise en œuvre soit adéquate.
La consigne restera d’utiliser le bon matériau, au bon endroit, pour le bon usage, et de la
bonne façon.
> Nécessité d’entretien et de maintenance
La plupart des matériaux nécessitent un entretien ou un ragréage afin d’assurer leur maintien
dans le temps. Lors du choix des matériaux, on s’interrogera sur la fréquence et le type
d’entretien nécessaire pour chaque type de matériau de finition (Intérieur : revêtements de sol,
revêtements de mur, menuiseries…- Extérieur : revêtements de façade, revêtements de toiture,
menuiseries…), mais également sur leur mise en œuvre adéquate pour limiter ces entretiens.
On veillera à choisir des matériaux et techniques constructives offrant une possibilité de
réparation ou ragréage sur le long terme sans nécessité de travaux d’ampleur.
Dans le même esprit, on pourra lors du choix de matériaux offrant une durée de vie plus
élevée, établir une sélection sur base du potentiel de substitution en fin de cycle de vie.
On veillera, dans tous les cas à privilégier des techniques de mise en œuvre ‘réversibles’,
permettant le démontage des sections endommagées sans altération des sections en bon état.
Une analyse particulière liée aux produits de traitement devra être réalisée afin d’identifier les
impacts éventuels sur la santé et l’environnement. Prenons pour exemple les colles et
peintures qui peuvent contenir des COV (composés organiques volatiles) néfastes pour la
santé et limiter la capacité de recyclage d’un composant.
> Potentiel de recyclage et type de traitement
Tous les matériaux sont à l’origine de la production de déchets, que ce soit en phase de
production, d’exploitation ou de fin de vie en œuvre. Dans le meilleur des cas, les matériaux
produits pourront être récupérés pour réemploi ou recyclage. Dans les cas les moins
favorables, ils seront valorisés thermiquement (incinération) ou encore mis en décharge (CET –
centre d’enfouissement technique) contribuant à la dégradation de l’environnement. Notons
que le type de traitement en fin de vie ne dépend pas que de la nature des matériaux, mais
également de leur mise en œuvre, qui détermine la capacité de démontage et récupération
des composants et matériaux. Il est nécessaire d’envisager un « design de déconstruction »,
ou l'art de construire en réfléchissant au démontage ultérieur (vis plutôt que colle, plans et
informations disponibles pour la déconstruction, ...).
Le marché du recyclage est en constante évolution, il n’est pas aisé d’identifier le potentiel de
recyclage des matériaux, cela varie selon l’offre du marché et la localisation géographique. A
défaut d’informations précises, le principe de précaution devrait être appliqué, il consiste à
choisir les matériaux disposant d’un potentiel de recyclage reconnu voire même déjà exploité.
En outre, ce principe implique de se donner tous les moyens adéquats pour permettre un tri et
une déconstruction efficaces, à savoir coordonner sur chantier, responsabiliser tous les
intervenants, mettre à disposition les informations et les moyens nécessaires,…
Notons que les matériaux d’origine végétale ou animale offrent souvent l’avantage d’être
aisément recyclables voire même compostables (ex : certains enduits ou isolants naturels / le
bois…), à condition bien sur que les traitements qu’ils ont subis n’altèrent pas ce potentiel.
Le guide de la gestion des déchets de construction et de démolition édité par l’IBGE (version
décembre 2009) met en évidence les principales actions à mener en vue de réduire la
production de déchets et de bien gérer leur fin de vie. Il présente les différents acteurs du
secteur selon leur rôle et activités.
L’asbl ROTOR constitue une bonne source d’information sur les déchets, leur gestion, le
réemploi et le recyclage, et l’intégration de ces réflexions dans le projet d’architecture
(www.rotordb.org)
De nombreux produits de constructions issus de filières de recyclage apparaissent
actuellement sur le marché, certains sont présentés sur le site de l’IRGT (Institut Royal pour la
Gestion durable des Ressources naturelles et la Promotion des Technologies propres) :
www.produitrecycle.info
> Synthèse des critères
Plusieurs critères énoncés ci-avant peuvent être intégrés et agrégés sous forme d’une cotation
dans une étude globale comparative des matériaux de construction – Etude du cycle de vie ou
écobilan – Life Cycle Assessement (LCA). Ce type de donnée permet d’effectuer un choix des
matériaux pour une construction intégrant les préoccupations pour la santé et l’environnement.
La difficulté est désormais d’identifier des sources cohérentes de LCA (réalisés selon les
mêmes hypothèses et méthodologies), de les comprendre et de les interpréter. Dans ce guide,
il est régulièrement fait référence à un système de cotation de ce type : la Classification
environnementale des matériaux de construction : NIBE (Nederlands Instituut voor
Bouwbiologie en Ecologie).
NIBE est un outil de référence développé aux Pays-Bas en vue d’établir un classement des
matériaux de construction sur base d’indicateurs écologiques. Cette étude prend en
considération divers facteurs influençant l’environnement naturel, l’environnement construit et
l’être humain. Le matériau ou la technique présentant le coefficient NIBE le plus faible offre les
propriétés écologiques les plus avantageuses. Les critères pris en compte dans l’étude NIBE
sont le besoin d’énergie primaire de fabrication du matériau, l’épuisement des stocks de
ressources naturelles, la pollution du site d’extraction de la matière première, la modification
physique ou chimique de la chaîne moléculaire, l’émission de gaz polluants : CO² / SO², les
facteurs santé (gaz / hygrométrie / niveau électromagnétique), la durée de vie : longévité et
entretien, le recyclage et un indice de mise en valeur. L’outil NIBE permet, dans le cadre d’une
construction ou rénovation, de faire un choix orienté « santé et environnement » sur base d’un
comparatif de différents matériaux destinés à une même fonction. Les informations relatives à
cette norme et méthodologie sont disponibles sur internet : www.nibe.org ou son partenaire en
Flandre : www.vibe.be.
La vulgarisation des informations relatives au choix écologique des matériaux permet à chacun
d’identifier et de définir ses priorités relatives aux projets de construction ou de rénovation
envisagés. Le choix des matériaux et des techniques constructives relève de différents critères
qu’il est important d’identifier avant d’initier un projet de construction ou de rénovation.
ACTION
Comment agir lorsque nous sommes confrontés au choix des matériaux de construction ?
Trois actions de base doivent aider dans la réflexion. Sur base de ces trois actions de base il
est possible d’établir une sélection adaptée des matériaux de construction tout en répondant
aux préoccupations liées à l’économie, l’environnement et la santé :
Minimum : Rationaliser l’usage des matériaux de construction
=> UTILISER SI BESOIN
Avant même de s’interroger sur le choix écologique des matériaux, il convient d’identifier la
réelle nécessité d’utilisation des matériaux. Certes, il n’est pas possible de construire ‘sans
matière’, cependant il est possible d’utiliser la matière là où on en a réellement besoin ou de
réutiliser certains matériaux.
Prenons pour exemple les revêtements de sol, murs et plafonds dont on peut dans certains
cas se passer au profit de l’apparence des matériaux bruts de finition tels que les dalles de sol
en béton lissé, les structures apparentes en plafond (structure bois ou hourdis béton lissé) ou
les maçonneries diverses pour les murs. On peut éviter entre autre la mise en œuvre d’enduits,
de plafonnage, de revêtement de sol…Au même titre, le choix structurel pourra être étudié afin
de déterminer la technique permettant pour une même qualité de construction de réduire la
quantité de matière.
Conseillé Optimiser le choix des matériaux selon leur usage, sollicitation et destination
=> CHOISIR SELON LE BESOIN
En fonction du type d’utilisation du matériau, de sa sollicitation (agents de dégradation,
contraintes mécaniques…) et de sa destination (utilisation sur une partie peu accessible du
bâtiment…), on sélectionnera les groupes de matériaux offrant les meilleures propriétés de
résistance dans le temps, en tenant compte de la nécessité éventuelle d’entretien, l’usure, le
remplacement…
Optimum : A qualité technique équivalente, choisir les matériaux qui ont le moins d’impact sur
l’environnement
=> CHOIX ECOLOGIQUE
Lorsque le mode constructif est établi, que les critères esthétiques sont déterminés et que les
caractéristiques ‘techniques’ des matériaux auront été fixées, on procédera à une étude
approfondie des qualités écologiques des matériaux. A qualité égale du point de vue
technique, en réponse avec les contraintes inhérentes d’application pour le matériau concerné,
on veillera à choisir le matériau offrant le plus faible impact possible sur l’environnement et la
santé.
Il est important de noter que le choix des matériaux de construction doit s’effectuer
parallèlement à une réflexion sur le choix des techniques constructives. Chaque technique
constructive dispose d’avantages et de désavantages, que ce soit du point de vue
économique, environnemental ou social. Prenons pour exemple la réalisation d’une cloison
intérieure de type ‘léger’ (carton-plâtre sur structure métallique) en comparaison avec une
cloison de type ‘lourd’ (maçonnerie de terre cuite).
La cloison ‘légère’ permet une mise en œuvre rapide, limite la production de déchets, ne
nécessite pas l’utilisation d’eau…en contrepartie, elle offre selon le cas une performance
acoustique moindre et l’ensemble de ses composants ne peuvent pas être systématiquement
recyclés même s’ils peuvent être démontés facilement.
La cloison ‘lourde’, offre une mise en œuvre moins rapide, nécessite l’utilisation d’eau en
quantité variable, et est souvent constituée d’un enduit de finition augmentant la quantité de
matière et de main d’œuvre…en contrepartie, elle offre une meilleure performance acoustique,
une meilleure performance thermique liées à son inertie et dispose d’un potentiel de recyclage
élevé (matériaux inertes)
Nous voyons mieux à présent le lien direct entre les matériaux de construction et le choix des
techniques constructives en rapport aux exigences du projet. Cette analyse, qui s’effectue au
cas par cas, doit être réalisée préalablement par le maître d’ouvrage et le maître d’œuvre.
DONNEES ECONOMIQUES
Contrairement aux idées reçues, il est important d’attirer l’attention sur le fait que le choix de
matériaux écologiques destinés aux constructions neuves ou dans le cadre d’une rénovation,
ne représente pas un surcoût systématique. L’analyse économique doit être faite au cas par
cas en y intégrant outre le coût des matériaux, le coût de la mise en œuvre, la durée de vie,
ainsi que les coûts de maintenance. Prenons pour simple exemple le choix d’un châssis bois
qui offre des performances thermiques et écologiques importantes, en comparaison avec des
châssis aluminium dont l’impact environnemental se révèle plus défavorable – dans la
pratique, le bois selon son essence se révèle économiquement plus intéressant.
RENOVATION & CONSTRUCTION NEUVE : PRECAUTIONS DIFFERENTES
Nous attirons l’attention sur la relative difficulté du choix de certains matériaux écologiques
dans le cadre d’une rénovation. Il est fréquent, en rénovation, de se trouver face à des
problèmes liés à l’humidité, la dégradation des matériaux ou les attaques par des insectes ou
des champignons, qui imposeront l’utilisation de matériaux ou de traitements qui peuvent se
révéler à fort impact environnemental. En construction, par les choix constructifs, on évite un
grand nombre de ces difficultés, ce qui permet de faire l’économie de certains de ces
matériaux ou de disposer d’une palette de choix plus large.
Néanmoins, le choix d’une rénovation est une alternative favorable à la réduction des impacts
environnementaux. La requalification d’une habitation existante permet d’exploiter une
construction existante, de limiter la quantité de ‘nouvelle matière’ mise en œuvre et de réduire
l’impact économique et environnemental lié aux réseaux de distribution (gaz / eau / électricité /
égouttage). D’autre part, la rénovation en milieu urbain, contribue à favoriser la qualité des
villes ainsi que la mobilité axées sur les transports en commun et alternatifs (vélos…).
Nous ouvrons ici une parenthèse pour signaler que dans le cadre d’une rénovation, il est
possible d’être confronté à des matériaux révélés avec les années comme nocifs pour la santé
et/ou l’environnement. Prenons pour exemple les matériaux fibreux type asbeste (ex :
panneaux de sous toiture ; isolation…) ou certains revêtements muraux (ex : certaines
peintures au plomb…). Selon les manipulations (évacuation ; ponçage…) des précautions
toutes particulières devront être mise en place. Il importe de s’informer sur le type de
matériaux existants dans le bâtiment à rénover ainsi que sur les dispositions à prendre pour
leur traitement, remplacement et évacuation.
POUR ALLER PLUS LOIN
Pour de plus amples informations sur le choix des matériaux et la gestion des déchets dans le
bâtiment, nous vous invitons à consulter les fiches suivantes :
o
o
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o
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MAT01 - Concevoir des dispositifs didactiques / ergonomiques de gestion de déchets
MAT02 - Gros œuvre : choisir des techniques et matériaux de structure rationnels et
économes, en prenant en compte leur écobilan
MAT03 - Choisir un matériau de couverture de toiture en tenant compte de son
écobilan
MAT04 - Choisir le matériau idéal pour les menuiseries extérieures
MAT05 - Isolation thermique: choisir des matériaux sains et écologiques
MAT06 - Revêtements de murs intérieurs et plafonds: choisir des matériaux sains, avec
un écobilan favorable
o
o
o
o
o
o
MAT07 - Revêtements de sol: choisir des matériaux sains, avec un écobilan favorable
MAT08 - Choisir un bois en fonction de son origine et de sa mise en oeuvre
MAT10 - Murs non porteurs et cloisons: choisir des matériaux sains, avec un écobilan
favorable
MAT11 - Matériaux d'isolation acoustique: choisir des matériaux sains, avec un
écobilan favorable
MAT12 - Recycler les matériaux et déchets, si possible in situ
MAT13 - Prendre en compte la durée de vie des bâtiments existants et à construire et
leurs composants, leur possible réaffectation
INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES
BIBLIOGRAPHIE
Ouvrages généraux sur le choix des matériaux :
o
o
o
o
o
o
Michiel Haas, Milieuclassificatie Bouwmaterialen, Nederlands Instituut voor
Bouwbiologie en Ecologie te Naarden (NIBE) - www.nibe.org
Fiches « Eco-devis », rédigées par la « Conférence sur l’éco construction » - www.ecobau.ch
Friedrich Kur, L’habitat écologique – Quels matériaux choisir, éditions terre vivante,
1999
Jutta Schwarz, L’écologie dans le bâtiment – Guides comparatifs pour le choix des
matériaux de construction, 1998
Suzanne et Pierre Déoux, Le guide de l’habitat sain, Medieco Editions
Bruxelles Environnement, Guides conseil pour la conception énergétique et durable
des logements collectifs
Informations sur les constructions écologiques :
o Ecomat, www.ecologischbouwen.be
Informations sur les labels:
o Natureplus : www.natureplus.org
o Forest Steward Council : www.fsc.wwf.be, www.fairtimber.be
o Pan European Forest Certification : www.pefc.org
Divers
o Centre Scientifique et Technique de la Construction : www.cstc.be

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