Paille (biomasse matériaux)

Principales matières premières utilisées dans la filière d'écoconstruction
Le bois
Le chanvre
Le lin
La paille
La ouate de cellulose
L'ortie
Le miscanthus
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Le seigle
L’orge
Le triticale
L'avoine
Le tournesol
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Bottes de paille

La paille est une tige et une feuille de céréale dépouillée de son grain. Elle comporte plusieurs variétés (blé, seigle, orge, avoine, triticale, tournesol). La paille fait partie des nombreux matériaux d'écoconstruction d'origine agricole utilisés pour la construction et l'isolation.

Historique

La paille fut pendant très longtemps avec la terre et le bois, un des matériaux de référence pour la construction : toits de chaume, torchis, isolants des sols et des combles (de la chaumière au château) et déjà, sous forme de ballots, un matériau de construction à part entière aux Etats-Unis (Nebraska) à partir de la fin du 19^e siècle lors de l’avènement de la mécanisation de la récolte des céréales (botteleuse). Depuis cette époque, les techniques de mise en œuvre ont évolué. Elles sont fiables et éprouvées. La plus vieille maison française construite en ossature bois remplissage paille se situe sur la commune de Montargis. Depuis 1921, elle est en bon état et toujours habitée.

Présentation de la matière première en quelques chiffres

La paille est aujourd’hui essentiellement un sous-produit de l’agriculture destinée à servir de litière aux animaux. Suivant les données issues d'Agreste, environ 8 millions d'hectares sont consacrés, en France, à la culture de la paille (données 2005/2006). Le rendement moyen est de 3 à 3,5 tonnes à l'hectare (données de l'Inra), soit une production totale en France de l'ordre de 25 millions de tonnes de paille par an. 70 % de la paille est récoltée dont 62 % est auto consommée (10.4 millions de tonne) (alimentation animale). Le reste (6.4 millions de tonne) est commercialisé. 30% (7.2 millions de tonne) reste actuellement au champ. Une étude de l'Inra montre que 54.7% de cette paille (3,9 millions de tonnes) pourraient être récoltés sans danger agronomique. Sur la base d’un rendement de 3,5 t de matières brutes par hectare, et d’un taux d’exportation de 54,7%, la quantité de paille de blé et d’orge disponible pour de nouveaux usages s’élève à environ 4 millions de tonnes de matières brutes (soit 3,5 millions de tonnes de matière sèche). Cette paille disponible est surtout concentrée dans le grand bassin parisien.

Fonctions

• Fonction performante : super isolant, R = 6 (résistance thermique équivalent à 25 cm de laine de verre dernière génération)
• Fonction économique : 50 % d’économies de chauffage
• Fonction écologique : 100 % naturelle, renouvelable, recyclable, bilan carbone neutre en fin de vie. La paille est une matière première renouvelable. Elle se forme par photosynthèse à partir de la lumière du soleil, de l’eau et des minéraux du sol. La croissance de la paille ne produit pas de CO₂, ni d’autre polluant atmosphérique, et au contraire fixe le CO₂ de l’air.

Concernant sa biodisponibilité, la France qui est un pays céréalier, produit de la paille en quantité suffisante. Le réseau français des "Compaillons" estime que l’on pourrait construire 500 000 logements par an avec ce matériau dans l’Hexagone. Ce n’est pas la disponibilité du matériau qui fait défaut, c'est la capacité des outils de conditionnement en bottes qui demeure insuffisante. La paille est recyclable, compostable. En agriculture biologique, la paille est même enfouie dans le sol pour l’aérer. En revanche, les bottes de paille ne sont pas recyclables telles qu’elles à cause de la ficelle : chaque botte est maintenue et pressée par 2 ficelles en polypropylène, non recyclable (des ficelles en sisal seraient recyclables mais les bottes ainsi ficelées ne sont pas utilisables en construction car elles ploient trop fortement).

Applications

Tableau des applications de la paille
Isolation thermique	X
Isolation phonique	X
Isolation hygroscopique	X
Structure	X
Toiture	X
Accéder à un tableau de synthèse (Applications des mat. premières)

La construction en paille permet de chauffer sans déperdition de chaleur. La paille est un excellent isolant thermique mais n’a aucune inertie, il n’y a donc pas de stockage de chaleur. Il faut alors prévoir des "masses thermiques" dans l’aménagement intérieur.

Il existe deux systèmes constructifs différents :

• Le mur porteur paille (technique Nebraska) : les bottes sont empilées en quinconce comme des briques, afin de former des murs dotés d’une force compressive suffisante capable de supporter les charges du toit.
• Le mur à ossature bois, acier ou béton armé : la paille est alors utilisée dans le mur, comme matériaux d'isolation.

La paille utilisée comme matériel d'éco-construction

Les murs porteurs en ballots de paille sont beaucoup plus économiques que la technique à ossature. Ils sont beaucoup plus faciles à monter et leur exécution exige moins de planification et moins de compétences techniques. Ce type de mur a fait ses preuves depuis plus d’un siècle. Dans le cas des murs à ossature, l’avantage de l’isolation efficace et bon marché de la paille est contrebalancé par le coût supplémentaire de l’ossature, et ce d'autant plus que cela nécessite des fondations plus larges et des débords de toits plus longs,ainsi que des embrasures plus profondes. Paradoxalement, en France, la maison paille est connue essentiellement via la technique à ossature et se développe beaucoup moins sous le système Nebraska, pourtant plus économique et plus simple. Dans les deux cas, il faut compter en moyenne deux fois plus de temps pour réaliser les enduits que pour placer les ballots.

Les spécialistes s’accordent sur le fait qu’une maison paille n’est pas nécessairement moins chère qu’une maison conventionnelle. Cela dépend de sa conception, de la planification des travaux et de bien d’autres facteurs. L’immense majorité des maisons paille sont des maisons d’auto-constructeurs. C’est l’absence de coût de main d’œuvre qui permet alors de réaliser des économies substantielles. Mais c’est probablement aussi ce point qui freine le développement des maisons paille : aussi belle que soit l’idée, tout le monde ne peut, ni ne souhaite s’atteler à la construction de sa maison. Quant aux professionnels, ils ne s’engageront durablement dans ce mode constructif que si les homologations nécessaires sont développées.

Les applications les plus courantes pour la paille :

• Bottes de pailles pour les murs : à réaliser soi même à partir des rouleaux pour édifier ou isoler les murs, le toit, les planchers.
• Panneaux de paille : il existe des panneaux de paille compressée entre deux feuilles de cartons. On les emploie comme isolants, comme support d’enduit ou comme cloisons.

Avantages et inconvénients

Points forts

• Résistance thermique présentant un intérêt tout particulier. Elle répond aux critères d'isolation de la maison passive. Dans le contexte économique et écologique actuel, cet aspect n'est pas négligeable. Contrairement aux idées reçues, la paille ne présente pas de risque accru au feu : bien au contraire, sa densité et sa performance thermique en font un excellent retardateur de feu
• Abondance de la paille sur l’ensemble du territoire : les céréales sont cultivées pour les besoins alimentaires de l'homme et des élevages, la paille état avant tout un déchet agricole, dont l'utilisation est écologiquement satisfaisante
• Hygroscopie : une construction isolée en paille présente un besoin de ventilation limité, car ce matériau "absorbe" l'humidité. La vapeur d'eau migre à travers le mur, ce qui diminue la prolifération des moisissures et des acariens. De plus, la paille ne contenant pas de graines, elle ne possède aucun agent allergène et n'attire pas les rongeurs
• Coût : la paille est d'un cout très bas
• Mise en oeuvre : elle est facile d'emploi pour les auto-constructeurs
• Durée de vie : la construction en paille est durable dans le temps

Points faibles

• Normalisation : il n'existe pas de document technique unifié (DTU) concernant la paille, un document nécessaire à l’obtention des garanties décennales obligatoires en France. De ce fait, elle ne peut pas être mise en œuvre par un professionnel du bâtiment. Il faudrait, pour que cette situation change, que la paille soit reconnue par le Centre scientifique et technologique du bâtiment (CSTB), ce qui n'est pas le cas.
• Barrière psychologique : de nombreux a priori courent concernant l’utilisation de la paille dans la construction, notamment liés à la "légèreté", aux risques perçus d’effraction, à la peur de l’incendie, des rongeurs ou des insectes.

Sources

• Un exemple d'eco-construction : la paille matériaux
• La Fiche paille sur le site Vegisole
• Maison paille en France
• Blog Maison-Paille
• Le matériau paille en bref
• La note Le développement des valorisations non alimentaires de la biomasse, de Christian Janet (mars 2006), sur le site de l'Inra, Département Sciences sociales, agriculture et alimentation, espace et environnement (SAE2)