Mémoire 2017 by Josepha Rosas

CONSTRUIRE EN TERRE CRUE EN BELGIQUE Comment favoriser l’essor en Belgique d’un matériau qui possède de grandes qualités éCologiques ?

Josépha Rosas niColau de almeida

promoteurs : Benoit thielmans, geoffrey van moeseke expert : nicolas CoeCkelBerghs uCl – faCulté d’arChiteCture, d’ingénierie arChiteCturale, d’urBanisme (loCi) – arChiteCture saint-luC Bruxelles travail de fin d’etude 2016 / 2017

«Construire en terre, c’est revaloriser, adapter et transformer plus de 11 000 ans de connaissances et de savoir-faire, et associer un matériau séculaire à une architecture innovante.» «Construire en terre, c’est poursuivre le développement de l’art de bâtir et sa mise en forme complexe dans un ensemble unissant architecture, esthétique et décoration.» «Construire en terre, c’est développer l’innovation pour optimiser le matériau, simplifier les mises en œuvre et produire de nouvelles architectures.» Extrait de HABITER LA TERRE - Manifeste pour le droit de construire en terre crue Le laboratoire CRAterre, l’École nationale supérieure d’architecture de Grenoble (ENSAG) et la chaire UNESCO s’associent, en liaison avec le magazine EcologiK

RemeRciements Mes premiers remerciements iront à l’architecte Pedro Jervel qui m’a donné le goût de l’architecture et a stimulé mon ouverture d’esprit. Puis je souhaiterais remercier Benoit Thielmans et Geoffrey Van Moeseke, ils ont su me guider tout au long de l’année de part leurs conseils et leur investissement au sein de l’atelier. Je remercie Nicolas Coeckelberg qui a accepté aimablement de m’octroyer de son temps pour m’épauler dans ce projet. Je remercie également Philippe Honhon qui m’a beaucoup apporté au cours de mes études. Il m’a donné l’opportunité de rencontrer des personnes marquantes comme Quentin Wilbaux avec qui j’ai pu réaliser un workshop au Maroc avec les étudiants de Tournai. Enfin je ne pourrais faire ces remerciements sans citer les personnes de ma famille et mes amis qui me sont chers, qui m’ont toujours soutenu au cours de mes études et dans ma vie de tous les jours.

sommairE Avant-propos

Introduction

LA MATIERE :

1.1

EnjEux écologiquEs :

1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4

Contexte Gestion des ressources naturelles Un modèle inadapté au sein de la construction Une nouvelle approche de la construction

1.2

composition dE la tErrE :

1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4

La granulométrie Test de Carazas Les spécificités de la terre Exemples Solutions pour limiter l’érosion

1.3

patrimoinE bElgE dE tErrE cruE :

1.3.2 1.3.3

II.

1.3.1 Peu de connaissance de terre crue en en Belgique Le pan de bois La bauge

LA PRODUCTION EN BELGIQUE :

11 11

2.1

lEs différEntEs tEchniquEs dE misE En oEuvrEs

2.2

avantagEs Et inconvéniEnts dEs tEchniquEs En bElgiquEs

2.3

lEs EntrEprisEs En bElgiquE

2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5

Bauge Adobe Torchis Pisé BTC

2.2.1 Bauge et adobe, difficulté de mise en œuvre en Belgique 2.2.2 Torchis, une technique avec peu de développement 2.2.3 Le pisé et le btc, deux techniques avec un avenir en Belgique 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5

Des entreprises Belges et étrangère Leurs difficultés à se développer La difficulté à normaliser le matériau Recherches scientifiques sur le sujet Le préfabriqué de Martin Rauch

III . CONSTRUIRE EN TERRE SUR LE SITE DE TOUR ET TAXI :

3.1 3.1.1

un sitE En Expansion

3.1.2

Contexte Schéma directeur

3.2

construirE En tErrE sur lE sitE dE tour taxi

3.3

3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4

un programmE

Habitat groupé Fonctions qui répondent à l’habitat groupé Lieux de formations Une industrie de terre

3.4

détails du projEts

3.2.1 3.2.2 3.2.3

Une terre extraite des parkings Composition de la terre Une main d’oeuvre coûteuse

3.4.1 Les lignes esthétiques du pisé 3.4.2 Une technique qui permet une identité architecturale 3.4.3 Détails du projet

Conclusion

BibliographiE

AnnExE

avant propos Le choix de ce sujet m’est apparu comme une évidence de part mon parcours. Je le dois aux rencontres que j’ai pu faire au cours de mes études. Tout d’abord lors de mes projets d’architecture j’ai toujours eu une sensibilité pour la matière. La matérialité du bâtiment, comprendre comment et avec quoi nous le construisons m’a toujours importée. Le stage sur le chantier réalisé durant le Bachelor était un moment très important également. Observer et participer à l’élévation d’un mur est une des raisons pour lesquelles j’ai choisi et je continue à choisir l’architecture. Voir cette matière s’assembler et créer des espaces est pour moi fascinant. La terre est une matière particulière. Elle est naturelle, partout présente, saine et esthétique. Nous avons tous joué avec de la terre étant enfant ou construit des châteaux de sable. Imaginer construire avec de la terre est pour moi un rêve d’enfant. Nous la prenons, la mélangeons et nous édifions. C’est une architecture modeste et naturelle. Un autre moment important, a été la rencontre d’un architecte au Portugal, Pedro Jervel du cabinet Skrei, qui m’a enseigné ce type de construction. J’ai pénétré dans son cabinet et l’exposition de tous ces tests de terre qu’il faisait m’a émerveillée. Au cours de l’évolution de mes études et de mon travail les constructions en terre crue ont attiré mon attention. J’ai considéré ce mémoire comme une explication de mon parcours et de ma réflexion sur le sujet. Le but n’est pas de convaincre de la possibilité d’une solution magique, mais de se poser des questions pour mieux comprendre la matière, la construction et surtout d’étudier les éléments qui nous entourent et de travailler avec. Cette investigation m’aura permis une ouverture sur différentes façons de construire, de voir l’architecture et de comprendre les hiérarchies présentes lors de la création d’un projet. J’ai eu l’opportunité de rencontrer des personnes avec des qualifications très différentes qui m’ont montré la réalité pratique du terrain. J’ai ainsi eu la chance d’étudier un sujet très concret de pars ces rencontres. Le site de Bruxelles a été choisi au deuxième semestre. En effet il était plus pertinent de s’intéresser à un climat comme celui de la Belgique où les constructions en terre crue sont plus méconnues qu’en France par exemple, ou à des pays du Sud comme l’Italie. Le but est d’arriver à un projet architectural le plus concret possible. Ceci afin de corroborer la pertinence d’étudier la terre crue dans l’objectif d’en présenter les caractères et les démarches qui pourraient en faire un matériau de premier plan dans les années à venir.

introduction Notre société est aujourd’hui interpellée de façon urgente par des revendications et des prises de conscience face à la crise énergétique due à l’épuisement prévisible des ressources naturelles et de l’impact écologique des matières utilisées. Des solutions sont recherchées. Dans cette optique il est important d’éviter le transport de la matière, de se servir de matériaux sains et simples pour diminuer l’empreinte écologique et ne pas épuiser les ressources naturelles. Ainsi une question se pose avec acuité : comment utiliser au mieux les ressources locales ? C’est la raison pour laquelle nous nous sommes intéressés au matériau la terre crue, un matériau disponible sur le site et s’inscrivant dans un cycle écologique. En Belgique comme dans beaucoup d’endroits, les constructions en terre crue ont disparu et ont repris un regain d’intérêt grâce aux recherches menées par CRATerre en France et par des artisans comme Martin Rauch qui réalise des constructions modernes en pisé. L’enjeu, est de montrer comment la généralisation de l’utilisation de la terre crue en Belgique pour les constructions, peut avoir un avenir ? Comment un matériau quasiment méconnu à l’heure actuelle, pourrait redevenir une solution, afin de répondre aux enjeux écologiques très présents aujourd’hui ? Tout l’intérêt de ce sujet sera de se poser la question de la faisabilité des constructions en terre crue sur un site bien précis à Bruxelles, Tours et taxi. Ce dernier fait l’objet d’importants mouvements et pourrait être une opportunité pour développer les constructions en terre crue. La méthode de ce travail sera ainsi dans un premier temps d’expliquer dans quel contexte énergétique nous nous trouvons, lequel justifie un intérêt tout particulier pour un matériau naturel. Nous expliquerons pourquoi nous sommes contraints de nous intéresser à d’autres manières de construire. Ensuite, nous étudierons les qualités et les limites de ce matériau, de la granulométrie de la matière, aux producteurs Belges actifs dans la filiale. Le but étant de connaitre la matière, de la comprendre et d’obtenir toutes les réponses pour la mettre en œuvre. Enfin notre propos s’attardera sur le site de Tour et taxi qui au regard des parties précédemment étudiées, serait une possibilité de mise en pratique en Belgique. La finalité de ce projet est de mettre en évidence le processus de la matière, du grain au détail architectural de la construction, et de poser les questionnements qui découlent de sa réalisation, que se soit au niveau social, économique et politique.

I. LA MATIÈRE

La terre est une matière minérale, il ne suffit pas de la creuser ou de l’extraire il est nécessaire d’en connaître les composants pour la mettre en œuvre. Pour construire en terre crue, il est indispensable que constructeur et architecte aient cette connaissance Nous verrons pourquoi nous nous intéressons à la terre et dans quel contexte nous nous trouvons. Nombreuses sont les personnes aujourd’hui qui se posent des questions sur notre modèle de construction. Nous expliquerons ici en quoi ce modèle peut être inadapté

1.1 Enjeux écologiques

Ici nous évoquerons les données et les anxiétés écologiques auxquelles nous sommes confrontés. Illustrée de graphiques, nous pourrons alors justifier la volonté de s’intéresser à un matériau naturel qui ne demande quasiment aucune énergie. Par ailleurs cette partie nous permettra de porter une réflexion sur la construction en elle même.

mique et technologique. Nous observons que la création de ces bâtiments emblématiques est à l’image de notre société. (Frank O.Gebry Musée Guggenheim de Bilbao). Du fait des demandes écologiques nous entrons dans une ère où les attentes sont différentes. Nous avons besoin d’une architecture qui respecte plus l’environnement. La terre est un matériau qui pourrait répondre à ces attentes.

1.1.1 Contexte Nous sommes face à une crise énergétique certaine à venir. Cette crise est notamment due à une surconsommation de ressources naturelles à partir desquelles nous produisons notre énergie. Parmi ces ressources, les ressources renouvelables se distinguent des non-renouvelables. Les matières premières d’origine renouvelables sont composées de « biomasses issues du monde animal ou végétal et dont le renouvellement, avec ou sans intervention de l’homme, compense quantitativement et qualitativement la disparition naturelle et le prélèvement effectué par l’homme»1 Les ressources non-renouvelables2 présentent un taux de régénération inférieur au taux d’exploitation. Épuisables à l’échelle humaine. Nous assistons à une raréfaction mondiale de ces ressources. La terre fait partie des ressources non-renouvelables mais elle est en grande partie inutilisée. Nous montrerons plus tard des chiffres qui expliquent cette quantité importante dépourvue de fonction.

1.1.2 Gestion des ressources naturelles La réalité est que certaines ressources vont totalement disparaître et qu’il faut trouver rapidement des solutions. Si nous prenons l’exemple du pétrole, c’est la principale ressource énergétique à l’heure actuelle utilisée par l’homme et pourtant elle va s’épuiser d’ici 40 ans. La demande actuelle ne pourra plus être satisfaite dans quelques années. Nous devons trouver des nouvelles manières de fonctionner, d’exploiter de nouveaux domaines. Nous sommes face à différents problèmes, à un épuisement des ressources naturelles mais aussi à une utilisation de matière émettant de l’énergie grise ; «énergie primaire utilisée pour la production, l’utilisation et l’évacuation d’un matériau, depuis l’extraction des matières premières jusqu’au traitement en fin de vie. Elle peut être fossile ou renouvelable»3. La gestion des ressources n’est pas seulement de moins de consommer mais de consommer en prévoyant les impacts.

Nous nous trouvons devant un paradoxe qui émerge entre des prouesses technologiques qui demandent beaucoup d’énergie et un épuisement considérable de ces ressources. Nous sommes à un stade où majoritairement, nous sommes conscients des conséquences qu’ont nos actes mais nous n’arrivons pas encore à agir. Dû aux évolutions technologiques, des progrès techniques tant au niveau des matériaux que des machines, nous sommes aujourd’hui en quête de prouesses architecturales. Ces dernières années les villes étaient à la recherche du bâtiment le plus haut pour montrer leur puissance écono-

Définition de la norme ISO 14021 Une Ressource non renouvelable est une ressource naturelle qui peut être complètement épuisée à la surface de la terre suite aux extractions et à l’exploitation par l’homme. Définition du dictionnaire et environnement 3 Définition de Bruxelles Environnement 1 2

Figure 1 : Réserves de pétrole en années de consommation 2009 © BP Statistical review

Figure 4 : Production des déchets de l’U.E totale ; 1400 million de tonnes/an. © Bruxelles environnement, Eurostat & EEA

Figure 2 : Cour moyen du pétrole (baril en dollars) © OPEP

Figure 3 : Dates d’épuisements des ressources terrestre au rythme actuel des consommations © http://les.cahiers-developpement-durable.be

Figure 5 : Energie grise par famille matériaux Source : CAUE Isère

1.1.3 Un modèle inadapté au sein de la construction :

ticulièrement pour l’édification à des matériaux qui demanderaient moins d’énergie pour la fabrication, la mise en place et la destruction. Pour répondre à cette exigence il nous faut réfléchir de façon précise, sur le choix du matériau. Ici nous allons nous pencher sur l’étude de la terre crue.

Le domaine de la construction est un acteur principal dans cette crise. D’après les chiffres de l’Agence Européenne pour l’Environnement de 2010, en Europe, 31% des ressources naturelles sont exploitées par les activités de construction et de rénovation4. Ces ressources naturelles sont alors utilisées comme matériau de construction ou comme énergie et matière (particulièrement l’eau) permettant la production des matériaux.

1.1.4 Une nouvelle approche de la construction La première réflexion est de faire une analyse poussée de la terre du site concerné. En effet il existe différents types, de mélanges de terres, de terres qui ne conviennent pas toujours à la construction. Que ce soit pour la terre crue ou un autre matériau le but est de prendre conscience de la matière qui nous entoure avant de faire un projet et de construire avec celle-ci. Il ne faut pas toujours voir simplement l’architecture comme le révélateur d’un site mais au contraire un site peut être révélateur d’une architecture. Avant de penser à la forme architecturale nous devons penser à la matière présente qui définit elle même la forme architecturale. Cela demande de se poser des questions sur le contexte environnemental et territorial présent sur le site de construction. Aujourd’hui la terre crue ne peut s’utiliser dans tous les pays à cause de ses caractéristiques physiques et du contexte politique, social et environnemental dans lequel elle se trouve.

Choix des matériaux et techniques constructives : un modèle inadapté Durant plusieurs millénaires, le nombre des matériaux est demeuré très restreint. Ceux servant à la construction étaient rares, donc d’autant mieux connus et maîtrisés. Leur savoir-faire lié à leur mise en œuvre s’est accumulé et transmis de génération en génération. Cet ensemble de connaissances, constitué au fil du temps et bien maîtrisé, a éclaté depuis le début de l’industrialisation. Nous disposons donc aujourd’hui d’innombrables matériaux. (Hegger, 2007) Au fil des années, nous avons aboutis à un système où nous possédons un choix quasi illimité en thermes constructifs. Les technologies permettent aujourd’hui un large éventail de choix de matériaux . Ceci est valable non seulement dans le milieu du bâtiment mais touche à tous les domaines.

La deuxième réflexion porte sur l’évaluation du transport de la matière. Le but avec la terre crue est d’éviter au maximum le transport de matière. Il existe de la matière sur terre que nous exploitons pas ou pas à

L’un des facteurs problématiques est l’utilisation inadaptée des matériaux. En effet, il faut penser à la matière de la conception à la démolition. Du fait de cette crise écologique nous essayons de revenir à des choses, des valeurs plus simples, plus par-

Bruxelles Environnement, 2016

bonne escient. Prenons l’exemple des matériaux d’excavation. D’après une conférence au Pavillon de l’Arsenal à Paris5, il y a aujourd’hui à Paris 18 millions de tonnes de terre extraite par an et en 2020 on en prévoit 25 millions par an. C’est une ressource que nous ne savons pas encore comment réutiliser complètement. Nous nous en servont aujourd’hui pour la construction de route, mais cela ne prend en compte qu’une très petite partie de la quantité disponible. Ces terres se sont avéré encombrantes à stocker, importunes et polluantes à déplacer. La construction pourrait être un moyen de recycler cette matière et de la mettre à profil. Nous pourrions alors utiliser dans chaque ville le matériau d’excavation et éviter ainsi le transport de la matière venant d’autres pays, continents.

tière première. Nous verrons plus alors la terre comme une matière que l’on enlève mais comme une matière première dans le domaine de la construction.

La troisième réflexion est celle de l’impact énergétique du matériau sur l’utilisation du bâtiment. Un enduit de terre crue livré à l’état humide émet seulement 5% des gaz à effet de serre provoqués par un enduit de ciment6. Le fait est que chaque matériau a des caractéristiques physiques et chimiques différentes, ce qui entraîne des propriétés d’isolation thermique, phonique, etc. différentes. Ces divergences induisent un impact énergétique différent. Par exemple, si un matériau n’est pas très isolant au niveau thermique nous allons devoir utiliser plus d’énergie pour le chauffage lors de l’utilisation du bâtiment.

Figure 6 : Image présenté à l’exposition de Terre de Paris au Pavillon de l’arsenal. Représente des paysages immenses remplies de matière inutilisées.

L’avantage de ce matériau est qu’il est recyclable, une fois que le bâtiment arrive à la fin de son utilisation, nous pouvons réutiliser la terre ou la remettre au sol. C’est à priori un matériau qui pourra rentrer dans un cycle écologique. Il est possible de se servir du matériau d’excavation comme ma-

Exposition à Paris en Octobre 2016 sur « Les Terres de Paris » Roman Anger, Chercheur expert matériau terre / Martin Rauch, constructeur spécialisé dans la terre / Paul Emanuel Loiret & Serges Joly, architectes. Ces personnes ont réalisés toutes les recherches sur le sujet ainsi que des conférences durant la période d’exposition 6 Rölhen et al. 2013, p.13

1.2

Nous avons donc vu dans cette partie que la terre crue suscite un intérêt nouveau, particulier au sein de notre société. Elle répond à de nombreux critères de constructions «écologiques» dont notre société a besoin. Elle permet de construire localement et possède un impact énergétique faible. Voyons maintenant de quoi est composée la terre.

composition dE la tErrE

Dans cette partie nous allons nous intéresser au côté plus scientifique de la matière. Nous allons voir qu’il est indispensable de connaître la qualité du moindre petit grain pour mettre en œuvre la terre crue mais aussi la présence d’eau et d’air pour qu’elle soit un matériau fiable, utilisable.

1.2.1 La granulométrie La terre végétale désigne la couche supérieure d’un sol, née de la décomposition de la matière organique. Définition7 : c’est un mélange de plusieurs catégories de grains. Elle possède une grande diversité d’aspects de part son mélange unique de différents grains. La terre fait partie de la grande famille des granulaires, au même titre que le béton, nous pouvons dire que c’est un béton d’argile. La terre est donc faite de grains. Il existe une classification8 des grains. Chaque catégorie de grains porte un nom différent suivant leur taille. Catégorie

Taille

Cailloux Entre 20 cm et 2 cm Graviers Entre 2 cm et 2mm Sables Entre 2 mm et 60 μm Silts Entre 60 μm et 2 μm Argiles Au dessous de 2 μm La proportion de cailloux, graviers, sables, silts et argiles varie énormément d’une terre à l’autre ce qui va modifier les caractéristiques de chacune d’elles. Suivant le type de terre une technique différente va lui être associée. Par exemple, des terres caillou-

Figure 7 : Photo présentant l’exposition du Pavillon de l’arsenal. Représente des BTC mis en œuvre grâce aux terres de Paris. Différentes terres exposées.

Définition du Larousse Bâtir en terre, du grain de sable à l’architecture/ Laetitia Fontaine et romain Anger 7 8

teuses sont généralement mises en œuvre selon la technique du pisé9. Il est nécessaire de connaître parfaitement cette granulométrie pour la mise en œuvre. Le but est d’avoir un mélange compact. Les cailloux, graviers, sables et silts sont essentiellement composés de fragments de roches, plus ou moins sphériques, plus ou moins anguleux suivant « leur histoire». Ces grains ne se différencient en somme que par leur taille. Ainsi, les silts ne sont que du sable très fin. Contrairement à l’argile qui est différente. Les grains sont impossibles à observer à l’œil nu, nous devons utiliser un microscope. En observant avec un microscope très puissant, nous remarquons que la forme des argiles est très différente de celle des autres constituants. Ce sont des feuilles plates, comme des feuilles microscopiques. Cet aspect particulier permet alors de coller les autres grains, elle possède un rôle inédit de liant. Les argiles sont le liant du matériau terre comme le ciment le liant du béton. Quant aux autres grains ils composent le squelette de la terre, ils apportent la rigidité au matériau. Le rapport entre le volume des vides et le volume des grains, se nome porosité, c’est ce qui permet à l’air et à l’eau de se dépla-

Figure 9 : schéma montrant la forme de l’argile et sa cohésion grâce à l’eau

cer. La quantité d’air est très importante elle influence considérablement les propriétés de la matière. Cependant nous savons que le vide entraîne une zone de faiblesse pour la terre. Cette proportion du vide dépend de la répartition des grains de différentes tailles. Par exemple si nous mélangeons un tas de sables fins et de graviers et que nous les compactons, nous allons pas forcément obtenir le double de matière10. En effet les grains de sable vont se positionner entre les graviers et combler les vides. Un tas de terre contient plus de 50% de vide. Une fois versée dans un coffrage puis compactée, cette même terre ne contient plus que 30% de vide. Pour obtenir une plus grande compacité, la solution consiste d’une part à mélanger des grains de différentes tailles, et d’autre part à s’approcher de la proportion idéale de chaque taille de grains. La terre possède notamment une phase liquide, l’eau. La pression de l’eau contenue dans la terre est appelée pression interstitielle. Le coefficient de perméabilité est très variable d’une terre à une autre. Lorsqu’une

Batir en terre, du grain de sable à l’architecture/ Laetitia Fontaine et romain Anger p.104 10 Voir les vidéos Amaco - centre de recherche et d’expérimentations qui vise à valoriser, de manière sensible et poétique, les matières brutes les plus communes comme le sable, la terre, l’eau, le bois, la paille, etc. 9

Figure 8 : Empillement appolonien © batir en terre

terre est saturée et qu’elle est soumise à une contrainte normale, au premier instant tout se passe comme si l’eau ne pouvait pas s’échapper et elle reprend donc tout l’effort par un supplément interstitiel, les distances entre les grains restent les mêmes car l’eau est incompressible. Ensuite les grains changent progressivement de position et l’eau s’échappe d’autant plus vite que la terre est perméable. Si la terre est drainée, la pression interstitielle est nulle et le sol a changé de volume par évacuation de l’eau : c’est la consolidation.

a donc était de créer une sorte de tableau avec les différents dosages qui ont entraîné différentes caractéristiques, réactions de la terre. Pour l’eau on a déterminé 5 dosages différents soient : état sec, humide, plastique, visqueux ou liquide.

1.2.2 Test de CARAZAS

Quant à la proportion d’air on la fait varier en compactant plus ou moins la terre. Le test a été effectué en prenant trois ca-

Teneur en eau : • • • • •

Nous pouvons parler d’une matière triphasique : la terre est constituée d’une phase solide, gazeuse (air) et liquide (eau). L’influence de ces proportions a été testée par l’architecte Wilfredo Carazas-Aedo11 qui a donné son nom « Carazas » au test. Le but

Etat sec : 0 < 5% Etat humide : 5 < 20% Etat Plastique : 15 < 30 % Etat Visqueux : 15 < 35 % Etat liquide : > 35%

Chercheur associé du Centre de recherche en Architecture de Terre de l’Ecole Nationale Superior d’Architecture de Grenoble - France (CRATerre) (Unité de recherche AE & CC). Membre du Réseau de réflexion : «Pole des risques majeurs - GAIA» - France. 11

TECHNIQUE Terre à pisé

COMPOSITION Mélange de cailloux, graviers, sables, silts et argiles en proportions équilibrées Terre à adobe Moins de cailloux et de graviers, plus facile à modeler et à travailler Terre à torchis Contient presque pas de cailloux et de graviers, elle est très fine, et la proportion de sable est faible Terre à enduits Contient ni cailloux, ni graviers. Les sables, silts et argiles sont présents en quantité équilibrée, mais la proportion de sable est plus importante que dans le cas d’une terre adobe. Terre inutilisable pour la Contient ni cailloux, ni graviers, ni sables et trop peu construction d’argile pour que cette dernière joue le rôle de liant. Figure 10 : Tableau qui répertorie les techniques suivant la composition granulométrique.

ractéristiques de terres différentes : terre sableuse, terre argileuse et terre équilibrée. Ce test a donc permis de comprendre les réactions des terres suivant leurs propriétés.

l’analyse seulement de deux chantiers ; un à Tour et Taxi et un deuxième à Strombeek. Nous étudierons ici seulement le premier. Ce workshop est le début d’une série d’événements car ce projet sera être financé par l’IBGE et les études vont pouvoir alors être plus poussées. Concernant la terre de Tour et Taxi nous avons vu grâce au test de Carazas que les blocs contenant plus d’argile étaient plus résistants et plus homogènes. Ce qui montre que cette terre contient peu d’argile. Une courbe granulométrie a montré que cette terre avait une teneur en argile de 9% et qu’elle était composée principalement de sables fins et grossiers. Cela a permis de confirmer la lecture des cartes géotechniques qui définissaient cette terre comme

Lors d’un workshop introduit dans le cadre du cours de Benoit Thielmans, nous avons réalisé un test de Carazas à l’école de St Luc Bruxelles. Mon intérêt dans ce workshop était de tester les terres de Bruxelles et plus particulièrement de Tour et Taxis qui se trouve être mon site de projet de TFE. Le but était de connaître la composition de la terre afin de réaliser le bon mélange à réaliser pour une mise en œuvre efficace dans la construction. Ce workshop a fait parti d’un mouvement qui se développe à Bruxelles sous le nom «Terre de Bruxelles »12 . La finalité est comme son nom l’indique de procéder à la même expérience qu’à Paris et de tester les terres de Bruxelles en analysant une variété de chantiers. Nous avons procédé pour l’instant à

« Terre de Bruxelles » est un mouvement qui se crée avec Nicolas Coeckelberg, BC arquitectes studies, certain professeur de Tournai de LOCI, Anais Perreira- étudiante de La Cambre, Sophie Bonne... 12

Figure 11 : Courbe granulométrique de la terre d’un chantier de Tour et Taxi à Bruxelles

Figure 12 : photo prise durant le workshop Ă LOCI Bruxelles ; Test de Carazas

Quelques donnée14 : Bauge : 0,6 N/mm² Pisé et mortier :1 à 5N/mm² Briques de terre : 2 à 4 N/mm² (limite basse pour les briques de céramique selon la norme DIN1053. En comparaison : Béton poreux : 2,5 à 10N/mm² Briques silico-calcaires : 12 à 20 N/mm² Béton : 30 à 45 N/mm².

des « sables et gravier alluviaux ». 1.2.3 Les spécificités de la terre Un des problèmes majeurs de la construction en terre semble être le manque de critères standardisés pour évaluer les performances du matériau fini. Cette situation est un réel problème pour les investisseurs, les propriétaires car cela limite l’évolution des capacités de la terre à être utilisée. Cependant un grand nombre d’expériences ont eu lieu et ont permis à plusieurs pays d’élaborer des normes. •

Des recherches15 montrent que le pisé résiste à 2MPa (> 200t /m2). Or pour un calcul de portance habituel16 on prend comme ; poids de la dalle + usage = 1t/m2. Cela montre bien l’écart et la marge de risque que la terre présente pour sa résistance à la compression. Les normes sont bien au dessus des réelles demandes de résistance.

Résistance à la compression :

La résistance à la compression définit l’effort maximal admissible d’un matériau par une sollicitation de compression. Elle est déterminée par le quotient de la compression maximale admissible par la section de sortie de l’essai du matériau13.

•

Résistance à l’eau

La deuxième qualité nécessaire pour la terre est sa résistance à l’eau. Les essais réalisés pour tester l’eau sont les mêmes qui sont utilisés pour d’autres matériaux sans avoir été adaptés à celle-ci. Les résultats obtenus alors en laboratoire ne sont pas toujours identiques à ceux réalisés sur le terrain. Des études ont été effectuées pour comparer les essais théoriques et la réalité. Les résultats précisent que l’érosion des murs non enduits s’est révélée très sévère comparée au comportement de murs témoins exposés aux intempéries depuis trois années. L’érosion d’un mur exposé est négligeable par rapport à celle observée sur le test. C’est la durabilité du matériau terre qui demeure sa

Si nous voulons parler de la qualité de la terre nous allons rechercher sa résistance à la compression. La terre est considérée comme un matériau lourd qui ne résiste pas bien à la compression. La plupart des terres sont assimilées à des bétons de faible résistance comme le béton maigre. La terre montre des capacités de résistance très importantes lorsqu’elle est stabilisée à la chaux traitée à l’autoclave, résistant à 900 bars à la compression et 2000 bars avec un traitement à l’étuve sèche. Cependant de telles résistances ne sont pas toujours nécessaires. En effet pour un bâtiment rez-dechaussée ou R+1, la descente de charge est d’environ 1 à 2 bars. Néanmoins 1 bar ne suffit pas car d’autres problèmes s’ajoutent. On prend alors comme coefficient de sécurité entre 20 et 30. Au sein de la construction on utilise généralement une résistance à la compression de 30 N/mm2.

HEGGER AUCH-SCHWELK V., FUCHS M., ROSENKRANZ T., Construire : Atlas des matériaux. P. 264 14 HEGGER AUCH-SCHWELK V., FUCHS M., ROSENKRANZ T., Construire : Atlas des matériaux. 15 De nombreux fabricant comme Martin Rauch on testé les résistances à la compression de la terre crue. 16 Résultats fourni par Michel Procès, Professeur à LOCI Bruxelles de construction 13

principale qualité. Celle-ci se juge en terme de résistance à l’environnement bioclimatique (pluie, gel, neige) et aux conditions d’utilisation (actions des habitants, animaux etc.). Cette complexité n’est pas prise en compte dans les essais théoriques. Nous avons bien la preuve que c’est un matériau très résistant avec les édifices construits au Yémen de plusieurs étages ou des réservoirs d’eau en Iran. Ceci est du à un phénomène expliquer par Martin Rauch qui explique que au bout d’un certain temps l’érosion se stoppe. Elle est très importante au début, puis diminue et s’arrête.

tie thermique17 des maisons en terre est un point fort reconnu mais cette qualité ne résout pas tous les problèmes thermiques. Le matériau n’est pas très isolant et sa capacité thermique est très inférieure à celle du béton plein, à volume égal : 590 (WH/ m3 °C) pour le béton, 510 (WH/m3 °C) pour le pisé et 380 (WH/m3 °C) pour l’adobe. La littérature ancienne permet de dresser des courbes et d’annoncer des caractéristiques assez fiables. Par exemple, la relation entre le coefficient lambda de conductivité (WH/m °C) et la masse volumique du matériau (kg/ m3) est très proche de celle des autres matériaux.

Faut-il se fier à des tests de laboratoire où à des bâtiments qui restent intactes depuis le XVIème siècle ? Faut-il se fier à des immeubles d’aujourd’hui qui ne durent que 20 ans ou à des immeubles qui demeurent quasiment intactes après 7 siècles passés...? Cela nous montre aussi qu’auparavant les constructions étaient beaucoup plus réfléchies, ils pensaient à tout, aux usagers, au sol, au climat, aux orientations. Et les expériences des matériaux qui répondent aux normes montrent le contraire. Mais le contexte actuel oblige à quantifier les caractéristiques de la terre. Si la valeur des chiffres est moindre pour de petites constructions individuelles, elle demeure la référence pour des organismes de décision, de financement et d’assurance, pour les architectes et les entrepreneurs. Il convient de se garder d’interprétations trop hâtives à partir des ces seuls résultats théoriques qui négligent la réalité. La terre possède certes des problèmes d’érosion mais qui peuvent être contrôlés comme nous le verrons avec la solution de Martin Rauch.

Cependant elle possède des qualités grâce à son inertie thermique. En hiver, la terre absorbe la chaleur de la journée et la restitue durant la nuit. L’architecture rentre alors en jeu. Ce processus devient intéressant si la construction de la maison est réfléchie. Ainsi, le mur collecte la chaleur au fil de la journée et peut la restituer le soir quand il n’y a plus de soleil. Les matériaux à faible inertie se refroidiraient plus rapidement et la demande en chauffage le soir serait plus élevée. •

Le déphasage thermique

Le phénomène d’inertie thermique est du au déphasage. La terre possède un déphasage thermique assez important. Le déphasage est le temps que met la chaleur à parcourir la paroi. Pour un mur de 40 cm, on admet que le déphasage thermique est de environ 12h18. En effet ce déphasage dépend de l’épaisseur de la paroi et de son poids. • Effusivité diffusivité Il est nécessaire de caractériser l’effusivité

• Inertie thermique C’est la capacité de stockage de la chaleur restituée ensuite progressivement. L’iner-

17 18

Traité de construction en terre crue p.706, CRATerre Traité de construction en terre crue p.705, CRATerre

en œuvre pour s’adapter au mieux au climat qui l’entoure.

et la diffusivité du matériau. L’effusivité qui considère la transmission d’une onde thermique dans la masse d’une paroi par une face et sa restitution par cette même face définit l’aptitude au stockage du matériau. La capacité de stockage de la terre demeure excellente. La terre bénéficie d’une inertie importante du fait de sa capacité de stockage. La lenteur de migration d’eau dans un mur de terre augmente sa capacité de stockage. La diffusivité exprime le déphasage et l’amortissement d’une onde thermique à travers la paroi. Avec une faible diffusivité, la terre offre l’avantage d’un amortissement et d’un déphasage important des variations et des apports thermiques externes. Cette propriété est surtout importante dans des régions à ambiances climatiques externes très variables. Ainsi le grand avantage de la terre est la facilité à pouvoir faire varier le poids spécifique du matériau lors de la mise

• Résistance séismes

feu

aux

La terre résiste bien au feu19. Elle est d’ailleurs employée comme liant de fibres isolantes pour assurer leur résistance au feu. Si des bâtiments en terre sont affectés par les séismes ceci est dû à une mise en œuvre peu soignée, avec de nombreuses malfaçons et un entretien déficient. En effet nous savons qu’elle est utilisée dans la construction pour la protection antisismique au Japon et en Amérique du Sud sur des ossatures souples de bois, bambou ou métal.

AS Terre : association nationale des professionnels de terre crue 19

Figure 13 : Maison de Martin Rauch - Schlins, Austria, 2005 - 2008

1.2.4 Exemple de solution pour limiter l’érosion Nous allons prendre l’exemple d’un architecte réputé dans le domaine de la terre crue. Martin Rauch est un artiste autrichien devenu une référence en matière de terre crue. Il réalise un projet en collaboration avec Roger Bolsthauser à Schlins en 2010. Il construit sa maison à partir de matériau d’excavation. En effet 95 % est produit avec un matériau d’excavation. Il a donc utilisé un matériau local. Son unique action a été la tamisation de la terre. La construction du bâtiment a demandé une consommation d’énergie très faible. On a des murs en terre crue qui sont porteurs de 3 niveaux ; cave, rez et r+1. Il n’a pas procédé à l’ajout d’adjuvant physique ou chimique.

Figure 14 : Maison de Martin Rauch - Schlins, détail d’une fenêtre; échelle : 1/10

Pour contrer le problème d’érosion et ne pas utiliser de stabilisant, Martin Rauch met en place une technique de construction particulière. Il alterne une couche de terre cuite et une couche de terre crue. La couche de terre cuite est légèrement avancée par rapport à la façade de terre crue. L’érosion est alors ralentie et empêche que l’eau circule sur une façade lisse. Nous pouvons voir sur le détail le dépassement d’éléments qui permet à l’eau de glisser sur une surface composée d’obstacles. Cela ne supprime pas l’érosion selon Martin Rauch mais la « limite ». Il affirme aussi que la façade change au cours du temps et que c’est un élément qu’il faut «accepter». Cette pensée est contraire aux constructions actuelles. De nos jours lorsque le client commande un bâtiment, il s’attend à ce que celui-ci reste le même durant toute sa durée d’existence. C’est donc un concept à accepter si l’on souhaite construire en terre crue, le bâtiment vit.

Figure 15 : Maison de Martin Rauch - Schlins, Austria, 2005 - 2008

Figure 14 : évolution de la façade selon Martin Rauch au cours du temps et des intempéries

•

« Bonne Bottes, Bon Chapeau »

tions en béton. Si la base n’est pas solide, tout le bâtiment en subit les conséquences. On frêne les remontées capillaires par une couche bitumeuse ou caoutchouteuse ainsi qu’un soubassement d’au moins 30 cm. La hauteur du soubassement est fonction du climat dans lequel nous nous trouvons et du débordement de la toiture. On peut allé jusqu’à 1m en zone inondable19. Pour uniformiser le tout on peut rajouter une plinte enduite de pigment pour obtenir une façade avec un aspect de terre.

Un proverbe existe pour réaliser une bonne construction en terre crue. En effet nous avons vu qu’une des faiblesses de la terre est l’eau, il faut donc s’en protéger pour éviter les infiltrations. Ce proverbe signifie qu’il faut se protéger en bas et en haut du bâtiment. Il est nécessaire d’avoir de bonnes fondations en béton pour éviter les remontées capillaires. Une des plus grandes fragilité se trouvent à la base. Ce soubassement sert notamment pour éviter le développement d’une végétation, prévenir en cas de rehaussement du terrain naturel à cause de l’activité agricole ou par la création de trottoir. Beaucoup de constructions en terre crue se détériorent car elles n’ont pas de fonda-

En ce qui concerne le toit, aujourd’hui un grand débordement n’est pas nécessaire, il est surtout primordiale d’éviter les écoulements directs à la tête du mur.

Traité de construction en terre crue p.1005, CRATerre

MUR TERRE CRUE 45 CM

MORTIER DE CHAUX REVÊTEMENT DE BITUME ET MORTIER D’ARGILE 1,2CM PLINTE RÉALISÉ PAR LE

BÉTON ISOLANT PIGMENTÉ

GRAVIER DE DRAINAGE GRAVIER DE GASON /SOL XPS ISOLATION

CANALISATION SOUS-SOL BÉTON DE PROPRETÉ

Figure 16 : Ricola - Herzog et Demeuron / Martin Ruch - Laufen, SUISSE ; échelle 1/50

PLAQUE DE ZINC MEMBRANE D’ÉTANCHÉITÉ

PLAQUE DE CÉRAMIQUE

MUR DE PISÉ

ENDUIT D’ARGILE 2CM STRUCTURE EN BOIS 4CM MUR DE PISÉ

25/55CM

PIERRE POUTRE DE CEINTURE

Figure 17 : Résidence Mathies - Martin Rauch Rankwell, AUTRICHE ; échelle : 1/50

Figure 18 : Institue ornithological - Martin RauchSempach, SUISSE ; échelle : 1/50

Cette partie nous a permis d’avoir une connaissance un peu plus technique de la matière. Pour utiliser à bon escient la terre il faut en comprendre ses différentes spécificités, afin que ses faiblesses deviennent des outils architecturaux et non des aspects négatifs. Nous en avons eu la preuve avec Martin Rauch qui de part son contrôle de l’érosion abouti à un nouveau style architectural.

1.3

patrimoinE En bElgiquE

de terre est présente depuis le début du développement de notre civilisation. Les constructions en terre crue ont perdu leur intérêt lors de la révolution industrielle et la course aux nouvelles technologies mais ont repris un gain d’intérêt en 1973 lors de la prise de conscience d’une crise énergétique21.

Avant d’étudier la terre crue aujourd’hui, il est évident que nous parlerons de son histoire, pour comprendre le manque de connaissance sur le sujet. Dans cette partie nous étudierons les recherches de certaines personnes sur le patrimoine de constructions en terre crue en Belgique. 1.3.1 Peu de connaissances de terre crue en Belgique

Au sein des premières cités-états de la Mésopotamie, berceau de notre civilisation, les murs sont essentiellement constitués de briques de terre crue. Uruk, Habuba Kabira et Mari, considérées comme les plus anciennes villes du monde, sont en terre crue. 21 En effet de nombreux ouvrages ont été écrits pour raconter l’histoire de la terre. Notamment la grande association d’architecte CRATerre qui a fait un travail considérable de recherches, d’expériences pour remettre à l’esprit la terre. CRAterre- Ecole d’Architecture de Grenoble. Ce centre de recherches et d’applications-Terre, depuis 1979, de part ses recherches, a permis l’actualisation des connaissances scientifiques et techniques de la construction en terre. Ils ont réalisé collectivement le manuel Construire en terre qui a été un des piliers de l’évolution de la construction en terre. Ils ont réalisé également plusieurs expériences sur la faisabilité comme le bâtiment en pisé dans l’Isère en 1976 qui leur ont permis d’arriver à de nombreuses conclusions sur les techniques du pisé. Ils ont mis en place un Traité de constructions en terre qui a favorisé la diffusion des techniques dont le savoir était perdu. 20

La technique de la terre est apparue il y a bien longtemps. Les premières constructions bâties par l’homme étaient principalement en terre20. Les grandes découvertes en Syrie de murs en terre datant du IXe millénaire avant J.C, montrent que construire en terre est une tradition vieille de 11 000 ans. Ces constructions correspondent à la révolution néolithique, lorsque l’homme abandonna la vie nomade et commença à construire des habitats fixes. L’architecture

Figure 19 : Shibam, ville du Yémen, les plus anciens bâtiments dâtes du XVI° siècle

En ce qui concerne la Belgique il est difficile de retrouver du patrimoine en terre crue, ou en tout cas il est méconnu. En comparaison avec la région du Rhône-Alpes en France, le patrimoine belge de constructions en terre crue est faible. En effet la Belgique a connu une industrialisation assez précoce et donc au cours du XIX° siècle, une généralisation du recours aux matériaux issus de la filière de production industrielle (terre cuite, pierre et métal). Le but à cette époque était de construire vite avec des matériaux qui sont mis en œuvre rapidement avec un moindre coût. C’est durant cette période que nous avons le moins réfléchi à l’impact écologique de la construction. Après les guerres, les villes étaient dévastées et l’écologie n’était pas le but premier.

est dû à deux facteurs ; la présence traditionnelle des ressources forestières des Ardennes22 et des sous-sols argileux. Liège et l’ensemble du Sillon mosan sont des régions où le pan de bois s’est développé et s’exprime par des témoins prestigieux que nous découvrons parfois sous de trompeurs enduits tardifs. A la campagne, durant l’Ancien Régime, nombreuses sont les habitations en pan de bois et torchis au niveau de la Hesbay et de la vallée de mosane. Vers le XVIII° siècle apparaissent de beaux logis qui donnent sur la voie publique. Nous trouvons notamment des exemples de torchis en Wallonie dans les villages de Stoumont, Noiseaux, Deux Rys près de Barvaux et d’autres encore dans la région flamande près de Leuven, Diest et Tienen. Cette technique apparaît comme efficace et économique. Cependant elle demande la présence de charpentiers et de plaqueurs. A partir du XIX siècle les constructions en torchis sont abandonnées. Malgré tout le torchis est évoqué au sein des archives dès la généralisation des comptabilités seigneuriales aux XIV° siècles.

1.3.2 Le pan de bois Le pan de bois, ou « torchis » est la technique de construction en terre crue la plus connue et visible aujourd’hui. C’est une technique que nous retrouvons fréquemment aussi dans le nord de la France. Ceci

1.3.3 La Bauge A contrario la bauge est presque totalement ignorée jusqu’au milieu des années 1970 bien que ses témoins restent assez nombreux non pas sous forme de maisons mais plutôt de granges ou autres dépendances agricoles. Nous pouvons en observer dans les environs de Braine-le-Comte et à Mons. D’après le docteur en histoire M. Bavay Gérard, des témoins interrogés entre 1975 et 1980 ont parlé de techniques dont

Une carte de Ferraris montre que les Ardennes sont plus dense qu’auparavant exclusivement de feuillus et de résineux due aux boisements entrepris depuis 1880 d’arpès U.Clicheroux, 1956. 22

Figure 20 : Exbomont

la pratique s’était perdue depuis des décennies. Ils ont évoqué l’intégration à l’argile de purin ou de bouse de vache. Il semble que parfois de la chaux y était rajoutée. La documentation d’archives concernant l’architecture en Bauge est rare et quelques actes notariaux du XIX siècle évoquent « des maisons en argile » en les dénigrant23. Cela peut paraître étrange de ne pas trouver de trace d’un certain type de constructions qui existent par ailleurs dans les provinces du Hainaut et du Brabant wallon.

dans la province du Hainaut mais il s’agit la plupart du temps de corps de cheminées ou de murs de refend. L’existence de bâtiments délabrés24, mal conservés en Belgique défavorise l’image des constructions en terre crue. En effet à l inverse des matériaux modernes de constructions qui offrent une garantie d’utilisation de plus en plus étendue dans le temps, la terre demande des réparations et l’entretien du bâtiment mais à coût économique très faible25. Sans cela il se dégrade du fait de sa faible résistence à l’eau. Comme nous l’avons vu un soubassement mal entretenu voir absent est la cause de bien des désordres. Cette habitude s’est perdue et c’est la raison pour laquelle aujourd’hui des bâtiments en terre crue sont en mauvais état.

Le patrimoine de pisé se fait très rare en Belgique quasiment inconnnu, les quelques exemples existants se situent près de Tournai. Les briques de terre crue sont présentes mais étaient à connotation de pauvre. En effet lorsque l’on avait pas assez d’argent pour cuire la brique on la laissait telle quelle. Nous retrouvons quelques constructions

Dans cette première partie nous avons procédés à une mise en contexte du sujet et à un état de l’art. De part l’étude des enjeux écologiques, nous avons justifié l’intérêt pour les constructions en terre. Nous nous sommes intéressés aux informations techniques nous permettant de comprendre la matière pour pouvoir la mettre en œuvre. C’est ce dernier point qui fera l’objet de la deuxième partie.

Gérard Bavay Docteur en histoire Chercheur indépendantEloge de la bour, pérennnité de la bauge. 24 L’architecture de terre crue en Belgique, Yves Robert avec la collaboration de Olivier Jurion 25 L’architecture de terre crue en Belgique- La redécouverte d’un patrimoine méconnu- Yves Robert avec la collaboration de Olivier Jurion 23

Figure 21 : Grange en terre remontant probablement au 18° siècle, Brane-le-Comte, Chemin du Lombiau © G.Bavay

II. LA PRODUCTION EN BELGIQUE

Nous avons étudié la matière, il nous faut maintenant étudier sa mise en œuvre. Nous avons expliqué ce qu’était la terre crue, nous allons étudier ce qu’elle produit avec l’aide de l’homme. L’objectif dans cette partie sera de déterminer les différentes façons de mise en œuvre possibles en Belgique, sachant que le climat peut avoir des répercussions sur les constructions en terre crue.

2.1 LEs différEntEs tEchniquEs dE misE En oEuvrE

Il existe un grand nombre de techniques de mise en œuvre de la terre. Il existe au moins douze méthodes différentes qui ont été identifiées. Nous ne verrons ici que les principales, et surtout celles qui touchent à des systèmes constructifs.

Figure 21 : MosquĂŠe Tomboutchou, Mali

Figure 22 : Najran Fort (Qasr Al-imara), Arabie Saoudite

2.1.1 La bauge

La technique de la bauge est présente en France dans des bâtiments tels que des fermes en Vendée ou même en Belgique mais aussi en Arabie Saoudite. Cette technique avec la bauge est l’une des plus présentes dans l’histoire. Ces deux techniques sont les plus faciles à mettre en œuvre.

Un mur en bauge est un empilement de terre malléable comme de la pâte à modeler26. La pâte est encore fraiche et est projetée sur le mur. On utilise une terre humide contrairement au pisé qui est mis en œuvre à l’aide de terre sèche. On n’utilise pas de coffrage donc on peut réaliser des formes très différentes. Les murs obtenus construits d’un seul bloc (monolithique) ressemblent au pisé. Dans la plupart des régions du monde la construction en bauge est façonnée à la main, comme une sculpture géante. C’est une technique qui peut être très économique car elle ne nécessite pas beaucoup d’outils ni de main d’œuvre, cependant le séchage est long. La bauge connaît peu d’avancées technologiques car les expériences pour l’améliorer ont été rares. Malgré tout des tentatives de bauge préfabriquées ont été menées en Bretagne27.

Batir en terre, du grain de sable à l’architecture/ Laetitia Fontaine et romain Anger p.70 27 Aux Etats Unis David Easton invente en 1996 la technique de la terre projetée grâce à laquelle il construit de nombreux bâtiments. 26

Figure 23 : Dessin de mise en oeuvre de la Bauge repris des dessins de Nicolas Coeckelbergh

Figure 24 : adobe réalisé lors d’un workshop en 2017 à La Cambre

Figure 25 : Villa Janna, Centre de la terre, Marrakech Maroc

2.1.2 Adobe

de 7000 habitants au Yémen. Cette ville est considérée comme la plus ancienne cité gratte-ciel du monde. Certains bâtiments atteignent les 30 mètres de haut. Les briques se maçonnent à l’identique que des briques cuites. Elles permettent la réalisation d’arcs et de voutes.

Brique en terre crue façonnée à la main ou moulée à l’état plastique puis séchée à l’air libre. Par rapport aux autres constructions en terre elle est synonyme d’une grande rapidité d’exécution. L’adobe est extrêmement économique car elle peut être fabriquée avec peu de moyens techniques. On utilise généralement une terre très fine qui ne contient ni caillou ni gravier car elle est pétrie, malaxée et moulée à la main. Par ailleurs, la petite taille des moules impose une limite supérieure de taille de grains. Une terre trop argileuse ne convient pas non plus car elle fissurerait au séchage. Afin de diminuer le coût de la main d’œuvre et d’augmenter la production, les pays avancés ont développé des modes de productions mécanisés, voir industrialisés28. Cette technique a permis de construire « la Manhattan du désert » qui abrite plus

Durant la seconde moitié du XX° siècle un ingénieur Californien, Hans Sumpf a développé une machine qui révolutionna la production d’adobe. C’est un système de pondeuse autotracté munie de moules à déplacement hydraulique. Cette invention va se diffuser dans le reste du continent ainsi qu’en Europe. Cela a permis en 1990 à l’entreprise portugaise Construdobe de produire 500 000 blocs d’adobe durant la saison sèche. 28

Figure 26 : Dessin de mise en oeuvre de l’adobe repris des dessins de Nicolas Coeckelberghs

Figure 27 : Haus J, Darmstadt

Figure 28 : Hau J Darmstadt, dĂŠtail

2.1.3 Torchis

Aujourd’hui les parois sont plus légères et isolantes. La structure en bois se voit donc affinée au détriment des murs qui s’épaississent dû à l’ajout de paille servant d’isolant. Il y a surtout eu des évolutions de structure de bois plus que de la technique de la terre. Nous avons vu que le « pan de bois » était présent en Belgique30 mais aussi en France.

Les maisons à torchis, ou à colombages sont conçues grâce à une structure porteuse en bois remplie de terre parfois mélangée à de la paille. La terre est mise en œuvre, comme l’adobe, à l’état plastique. Les terres à torchis sont le plus souvent fines, argileuses et collantes. Elles ne contiennent pas beaucoup de sables et fissurent au soleil29, c’est pour cela qu’on ajoute de la paille. La terre recouvre une structure de lattis de bois fixée entre des poteaux, appelée colombe. La structure en bois est généralement très légère et facile à monter. La mise en oeuvre traditionnelle du torchis diffèrent en fonction du type de structure d’accroche destinée à recevoir le mélange de terre et de paille. Dans le cas le plus simple que l’on nomme lattis, nous avons des lattes de bois horizontales espacées de quelques cm et fixés entre les poteaux.

Batir en terre, du grain de sable à l’architecture/ Laetitia Fontaine et romain Anger p.78 30 L’architecture de terre crue en Belgique, Yves Robert 29

Figure 29: Dessin de mise en oeuvre du torchis repris des dessins de Nicolas Coeckelberghs

Figure 30 : Ricola, Herzog et Demeuron, Suisse, Laufen

Figure 31 : Bureau de lâ&#x20AC;&#x2122;impremerie Gugler, Autriche

2.1.4 Pisé

nouvelles technologies il existe des moyens mécanisés comme le fouloir pneumatique. Cet outil est relativement léger et est un héritage direct de l’industrie de la fonderie. Il permet de tasser la terre dans le moule avec une fréquence d’impacts de 700 coups par minute. Les coffrages ont eux aussi beaucoup évolué. Ils sont pour la plupart issus de l’industrie du béton. De plus grâce au godet-malaxeur31 il est possible à la fois de tamiser les gros cailloux, de malaxer la terre, d’ajuster sa teneur en eau, puis de la verser en hauteur dans le coffrage.

C’est une technique qui consiste à construire des murs massifs en compactant la terre avec un certain taux d’humidité, grâce à différentes techniques au sein d’un coffrage en bois. Le pisé est la seule technique qui permette de mettre en œuvre des terres contenant des cailloux et des graviers. C’est pour cela que les murs en pisé ont parfois un aspect de béton. Les terres plus fines peuvent également être compactées, mais elles ne doivent pas contenir trop d’argile. A u printemps et en Automne, la terre contient naturellement la bonne quantité d’eau pour être mise en œuvre. Puis lorsqu’elle est compactée, la terre se trouve entre l’état sec et plastique ; elle est alors qualifiée d’« humide ». Une fois décoffré, le mur présente une texture et une couleur unique qui ne nécessite pas d’enduit. Auparavant on compactait la terre manuellement mais grâce aux

Bâtir en terre, du grain de sable à l’architecture/ Laetitia Fontaine et romain Anger p.28

Figure 32 : Dessin de mise en oeuvre du pisé repris des dessins de Nicolas Coeckelberghs

Figure 33 : BibliothĂ¨que, BC Architects Studies, Muyinga, Burundi

Figure 34 : Presse pour faire les BTC

2.1.5 BTC (Bloc de Terre Comprimé)

Les blocs obtenus peuvent directement être stockés, et ne doivent pas attendre d’être secs contrairement aux adobes. C’est une avancée technique et un gain de place pour la production. Cette technique est une invention récente mais elle a connu cependant une certaine évolution. Aujourd’hui, des unités industrielles peuvent produire 50 000 blocs par jour. Malgré tout cette technique connaît un recul relatif car elle demande une logistique de transport et de production de matériaux qui semble être moins rentable que l’usage sur chantier de presses légères, ergonomiques et facilement déplaçables.

Ce dernier présente la particularité de ne pas utiliser une trop grande surface de stockage durant le séchage contrairement à l’adobe32. Le bloc de terre comprimée (BTC) est une technique plus récente, il est considéré comme une évolution de l’adobe. En 1952, l’ingénieur colombien Raul Ramirez conçoit la première presse pour la production de blocs de terre comprimée. Cette technique sera diffusée puis perfectionnée du point de vue de sa résistance et de sa durabilité. La technique du BTC connaît une évolution fulgurante au cours des années 1980 et 1990 dans le cadre des réalisations de programmes d’habitats économiques en Afrique, en Amérique Latine et dans le sous-continent Indien. Elle a permis de montrer la terre sous un nouveau jour. Ils sont fabriqués dans des presses qui compriment de la terre humide et pulvérulente.

Bâtir en terre, du grain de sable à l’architecture/ Laetitia Fontaine et romain Anger p.28 32

Figure 35 : Dessin de mise en oeuvre de BTC repris des dessins de Nicolas Coeckelberghs

2.2. avantagEs Et inconvéniEnts dEs tEchniquEs En bElgiquE

2.2.1 Bauge et adobe, difficiles à mettre en œuvre en Belgique :

qu’en terre, malgré leur manque de moyens. Bien que des techniques comme l’adobe, permet de créer des arcs, des voûtes qui entraînent des identités architecturales très fortes et très intéressantes aujourd’hui34.

La bauge et l’adobe sont des techniques qui se réalisent à l’état plastique. Il existe donc une assez grande quantité d’eau au sein du mélange. En effet pour pouvoir façonner à la main la terre il faut qu’il y ait suffisamment d’eau. Le fait de façonner à la main amène une simplicité dans la mise en œuvre. En contre partie sous des climats comme celui de la Belgique, la quantité d’eau présente dans le mélange va mettre beaucoup de temps à sécher. La terre qui se trouve abondamment mouillée est mélangée à des fibres qui limiteront l’important retrait du matériau33. De plus il faut attendre quelques jours de séchage avant de régler à l’état humide à l’aide d’une petite bêche munie d’une lame triangulaire affûtée. Particulièrement la bauge reste une technique assez rustique et contraire à tout mode de construction Européen. Les chantiers deviendraient excessivement longs si l’on comptait les temps de séchage et la main d’oeuvre exclusivement manuelle. Il n’y a pas eu énormément d’expériences pour améliorer cette technique car sa réalisation est relativement longue, vu que la majeure partie du travail se fait à la main, à l’aide de peu de moyens techniques.

2.2.2 Torchis : pas structurel La terre possède une image négative même si le torchis est une des techniques les plus répandues en Belgique. Cependant avec la technique du torchis on ne peut utiliser la terre seule. Cette technique est connue mais n’intéresse pas grand monde car elle fait seulement office de remplissage et n’a pas de rôle structurel. Nous restons assez limités dans l’utilisation de la terre avec la structure en bois qui l’entoure, si nous comparons avec le pisé où nous pouvons être beaucoup plus libres. Ce n’est donc probablement pas la technique qui permettra la diffusion et la généralisation de la construction en terre crue en Belgique. En effet celle-ci n’est quasiment jamais visible, elle est souvent recouverte de chaux. 2.2.3 Pisé et btc : deux techniques avec possibilités de développement et de généralisation en Belgique La terre pour le pisé et le BTC est plus ou moins la même35. Elle est mise en œuvre à l’état hydrique humide et doit contenir toutes les sortes de grains dans des proportions homogènes pour obtenir un bon mélange compact. Cependant le pisé doit

L’adobe possède un autre inconvénient, lors d’un chantier il est nécessaire d’avoir une grande surface au sol pour sa fabrication, les briques ne pouvant être bougées qu’ une fois totalement sèches. Ce sont des techniques qui marchent très bien dans des pays sous-développés défavorisés où le climat permet ces constructions. Malgré cela dans bon nombre de pays, la terre possède une mauvaise image et ils préfèrent construire en béton plutôt

Traité de construction en terre , CRATerre, p.808 Villa Janna – Marrakech - Denis Coquard : Centre de formation de terre mais aussi lieu de manifestation culturelle 35 Conférence de Mamout architects, cabinet d’architecture de Montpellier 33 34

contenir plus de gros grains que pour le BTC. Ce type de mélange est alors réalisable sous des climats comme celui de la Belgique. En effet le temps de séchage sera moins long. Le pisé est une technique qu’il faut maîtriser pour la mettre en œuvre. La présence d’une personne ayant des connaissances poussées à ce sujet est primordiale. En effet tout d’abord la connaissance du mélange à effectuer. Le pisé sera correctement réalisé s’il existe une bonne quantité de chaque taille de grains pour éviter l’air comme nous l’avons expliqué dans la première partie. Il faut également respecter un certain roulement pour tasser la terre pour qu’elle soit suffisamment comprimée couche par couche. Alors une fois ces techniques expliquées par un spécialiste la pratique est simple. Aujourd’hui nous n’utilisons plus de pisoirs manuels mais des fouloirs pneumatiques qui permettent d’aller plus vite, et d’augmenter la qualité de compactage. Il en est de même pour le BTC, la technique est relativement simple une fois que le mélange est maîtrisé et la machine expliquée. De plus la brique étant stabilisé à la chaux, elle résistera beaucoup mieux aux intempéries de la Belgique. Cependant la mise en œuvre du BTC ressemble à la maçonnerie que l’on a l’habitude de réaliser. Les détails techniques avec du BTC seront les mêmes qu’avec des briques cuites par exemple. Cette partie nous a permis de faire un état de l’art des techniques de la terre crue et de les appliquer à un climat comme la Belgique. L’enjeu est de sortir les potentialité du matériau en Belgique, d’en déterminer les possibilités et les freins.

2.3

lEs EntrEprisE En bElgiquE

Après avoir étudié les principales techniques de mise en œuvre, nous allons maintenant nous intéresser au monde des entreprises en Belgique. Nous verrons quels produits se commercialisent, ceux qui ont du mal à se développer et ceux qui prennent un essor au sein de l’industrialisation du matériau en Belgique.

2.3.1

•

Entreprise : L’entreprise Argibat est née d’un projet de réaffectation et de relance de l’ancienne briqueterie à Wanlin. L’entreprise souhaite mettre à profit le matériau local qui est l’argile en réalisant des produits tels que des briques de terre crue ou des enduits. Ce sont des produits sains et naturels. En effet elle se situe à une dizaine de mètres de l’argilière de Wanlin exploitée depuis plus de 100 ans. produits : Argile 3 gammes de brique terre crue : . Argibrik classic (murs de cloisons intérieurs) . Argibrik Wood (remplissage de cloison et rapport d’inertie thermique dans les maisons à ossature bois) . Argibrik Pro (9 et 14 cm) Formats : 29/24/21/19,5 x 24/14/9 x 9/5/14 cm. Combinaisons en briques de 9 dimensions différentes. Réalisations :

Entreprises Belges et étrangère

2.3.1.1BELGIQUE

•

LES ARGILIERES DE HINS

Les Argilières de Hins est une carrière d’argile située à Saint-Aubin près de Florennes. Il existe trois lieux d’exploitations ce qui permet d’avoir différents types d’argile, que ce soit pour l’industrie ou pour la céramique. •

STUC AND STAFF

Proche d’une carrière Stuc and staff produit de l’argile. Elle se situe à Bissegem dans la région flamande. Elle propose des mélanges d’enduits prêts à l’emploi et de l’argile naturelle. •

ARGIBAT :

APPRO-TECHNO

Situé à des Cul-des-Sarts en Belgique, Appro-techno est spécialisé dans des matériaux locaux. Il produit des blocs de terres comprimés de différentes tailles. •

PAILLE-TECH

La coopérative Paille-Tech propose des préfabriqués de mélange de terre et de paille avec une structure en bois.

Figure 36: Construction d’un habitat avec les blocs Argibrik à Ave-et-Auffe par l’architecte Nicolas Pirson

•

LEBAILLY S.A

Entreprise : L’entreprise se situe notamment à côté d’une carrière d’argile à Hautrage et Sirault. L’argile d’Hautrage est la base des produits en terre crue développées dans l’entreprise. La société fabrique et commercialise des produits réfractaires silico-alumineux depuis 1842. Les briques de terre crue sont réalisées à l’aide d’une presse mécanique hydraulique et ensuite séchées dans un séchoir. Produit : Argile Mortier Brique de terre crue, 2 types : . Brique ARGILY qui est 100% naturelle . Brique STABILY qui est stabilisée à la chaux Elles sont utilisables en maçonnerie de cloisons intérieures, apparentes ou enduites et possibilité de mur porteur. Format : briques de couleur noir ou gris-vert de divers formats : 22 x 11/22 x 6/9,5 cm. Diverses formes telles que des briques à face arrondies Réalisations :

Figure 37 : Un poêle de masse avec les briques de terres cuite Argily réalisé par Peter Steen. Décembre 2015.

GANT

ANVERS BRUXELLES

STUC & STAFF

TOURNAI LEBAILLY

ARGILIERE DE HINS ARGIBAT

Figure 38 : carte répertoriant les producteurs

GANT

ANVERS BRUXELLES

STUC & STAFF

TOURNAI LEBAILLY

ARGILIERE DE HINS ARGIBAT

Figure 39 : carte répertoriant les producteurs et les revendeurs

2.3.1.1 ETRANGER •

CLAYTEC

Entreprise : Claytec est une entreprise allemande créée en 1985 à Viersen près de Düsseldorf avec une branche ouverte en Belgique appelée DRUWID. L’importateur en Belgique officiel pour la Belgique se situe à Gueuzaine, non loin de Waimes. Cette société est très reconnue dans le domaine de la construction en argile et met beaucoup d’énergie à travailler de manière à ne pas altérer les qualités écologiques, physiques et historiques de la terre crue. L’entreprise a reçu de nombreux prix ces dernières années. Produits: Enduits très divers : minérals et avec base de paille Briques de terre crue : Elles existent sous deux classes différentes20 en fonction de leur densité et leur application. La classe 1 a une densité de 1800 kg/ m3 et la classe 2 de 1500 kg/m3. La fabrication de ces briques est réalisée à basse consommation d’énergie à l’aide de presse main et uniquement de séchage. Elles sont utilisables pour des maçonneries verticales intérieures ou extérieures, porteuses (c1) ou non (c2). Formats : pleines ou trouées de dimension NF 24x11,5 x 7,1cm, DF 24x11,5 x 5,2cm, 2DF 24x11,5x11,3cm et 3DF 24x17,5x11,3cm. Pisé : CLAYTEC développe le pisé sous forme de sacs de mélanges de terre prêts à la mise en œuvre. L’entreprise a aussi développé une gamme d’éléments préfabriqués. En effet le préfabriqué permet une rapidité, un contrôle et une prévision précise du chantier.

Figure 40 : Aménagement intérieur d’une chambre avec un mur de brique de terre crue CLAYTEC.

•

TIERRRAFINO

Cette entreprise est située à Amsterdam. Elle propose des argiles, des mélanges prêts à l’emploi à enduit ainsi que de la terre à pisé. Aujourd’hui Tierrafino exporte dans 26 pays dont la Belgique.

•

Formats : Parallélépipède rectangle de trois formats différents : 6x11x22, 9x15x30 et 25x50x5cm. Réalisations ;

ARGILUS

Entreprise : Argilus est située en Vendée dans l’Ouest de la France, créée en 1850 puis rachetée en 2006 par Julien Blanchard. Proche d’une carrière d’argile, en 2009 argilus a voulu valoriser cette matière comme un matériau propre de construction. La point fort de cette entreprise est la volonté de respect de la planète et dapporter un certain confort intérieur. Argilus possède son propre laboratoire. Argilus possède des revendeurs à Liège / Bxl / Arlon / Namur / Wavre Produits : Argile Enduits (160teintes différentes) Béton d’argile pour les sols Bloc de terre comprimée (stabilisée 5% chaux) – remplissage de colombages, cloisons et murs porteurs enduits ou laissés apparents utilisés en intérieurs ou en extérieurs.

Figure 41 : Chantier réalisé dans le cadre d’une formation au Lycée technique de Clisson.

TIERRRAFINO

CLAYTEC

AGILUS

FIgure 42 : carte répertoriant les producteurs étrangers proches

2.3.2 Leur difficultés à se développer matériau. C’est un des premiers freins car l’architecte peut difficilement avoir d’assurance sur le bâtiment et le problème de la garantie décennale rentre en jeu. Utiliser le matériau terre sans assurance devient alors un risque du métier pour l’architecte, l’entrepreneur et le maître d’ouvrage. Il sera difficile de normer ce matériau, tout simplement car chaque terre est différente et que l’on devrait faire une courbe granulométrique pour chaque site. En effet cela dépend de la nature de l’argile, de la courbe granulométrique et de la mise en œuvre.

De nombreuses entreprises dont nous venons de parler proposent de très bons produits et très intéressants. Certaines entreprises comme Lebailly proposent des briques de terre crue sans ajouter de chaux et porteuses. Elles utilisent en fait des briques réfractaires qui sont normalement destinées à être cuites. Le rendement de cette méthode est assez faible. Pour arriver à une bonne compression de la brique cela prend du temps. Malgré tout c’est une grande avancée pour un fabriquant de vendre ce type de produit car en la plupart sont stabilisées. Les producteurs de BTC ont plus de succès car une fois le produit fini, la mise en œuvre ressemble à des blocs de parpaings. L’entreprise belge Argio a fait cependant faillite en 2016 bien qu’elle ait été récompensée par le cercle d’affaires Braville36 en 2014 pour avoir « réactualisé un processus ancestral de fabrication de briques en terre cure, plus écologique ». Le marché reste faible et difficile pour se développer.

En Belgique, la plupart des tests normés auxquels est soumise la terre proviennent d’autres disciplines, comme les bétons et les revêtements routiers. Aucune norme n’a encore été fondée pour le pisé ou la terre crue37. Dans la plupart des pays en développement, la construction en terre s’effectue souvent sous garantie du savoir-faire ou des compétences d’une assistance technique mais aussi sous garantie des instances officielles. Des normes sont pourtant réclamées par les décideurs, les financeurs et les constructeurs.

En ce qui concerne le mélange de terre de pisé il se vend assez peu du fait du manque de personnes qualifiées pour la mettre en œuvre. Comme nous l’avons expliqué précédemment, cette technique demande une connaissance de la mise en œuvre précise. La condition pour que cette technique se développe c’est l’apprentissage du savoir faire pour le mélange. Il faut encourager la connaissance de la matière et le réapprentissage de sa mise en œuvre. Ainsi les entreprises auront moins de difficultés à se développer.

2.3.4 Quelques écrits Beaucoup d’écrits ont été réalisés sur comment tester la terre38. Grâce à des procédés simples on peut tester nous-mêmes la terre, sa consistance, sa résistance, sa cohésion. Nous pourrions alors directement travailler sur le site. Mais comme nous l’avons vu cela

2.3.3 La difficulté à normaliser le matériau Lesoir.be Discours de Géry Despret, architecte, spécialiste de la terre, avril 2015 38 Traité de construction en terre crue, Craterre 36

Il existe un manque énorme de normalisation et de cadre juridique belge pour ce

demande des connaissances qui se sont perdues. Malgré le savoir que nous pouvons en avoir, il est aujourd’hui difficile de les utiliser. En effet les tests ne sont pas forcément admis sur le terrain, ils se font en laboratoire, avec des normes spécifiques valables pour tous les matériaux.

Mokpo. Les procédés développés imitent les récents progrès de l’industrie du béton. Grâce à ces prouesses nous pouvons couler de la terre comme du béton. Cela facilitera la mise en œuvre sans rajouter du ciment pour la structure car il est possible de renforcer le mur avec des armatures en fer.

Les textes existants sont plutôt des recommandations techniques, des guidages pratiques. Ce que nous retrouvons à propos des codes ceux sont des exigences trop poussées qui sont réclamées ce qui risque de contrarier le développement de la technologie de la terre. Dans notre société tout doit d’être codifié, le moindre mouvement répertorié quantifié, ce qui peut être un obstacle à ce que la terre puisse avoir un impact important, même si elle en a déjà un certain. Plusieurs tentatives existent dont le but est d’établir des codes assez simples pour qu’ils soient le plus souples possible. La terre serait alors le seul matériau à être traité différemment. Il faut se demander si la normalisation du matériau est la solution.

2.3.5 La création d’un « réseau terre » Une des principales lacunes est la diffusion des connaissances. Aujourd’hui les personnes intéressées par la terre commencent à se réunir. Il y a de plus en plus de Workshop40. Nous avons pu en avoir la preuve au sein de la faculté de St Luc. En Juin 2016, un premier Workshop a été réalisé à Tournai. Il consistait à imaginer une «smok house», un abri en face de l’université servant aussi de garage à vélo. Celui-ci devait évidement être en terre. Cette semaine de terre crue a permis la rencontre de nombreux acteurs dans le domaine ainsi que des conférences et des ateliers pratiques autour de ce thème. Cette année en Mars 2017, comme nous l’avons évoqué précédemment, un test de Carazas a été mis en place dans la cours de l’école de Bruxelles. Puis à l’université de La Cambre, en mars 2017 une semaine de terre crue a aussi été réalisée dans le cadre d’un cours théorique . De même les Terra awards41 commencent à prendre de l’ampleur. Ils consistent à donner un prix architectural aux constructions en terre crue quelque soit la technique utilisée. Cela concerne des bâtiments variés

2.3.5 Recherches scientifiques sur le sujet De récentes expériences39 ont été réalisées en n’essayant pas de modifier la phase solide de la terre mais la phase liquide. Peu de personnes se sont déjà posées la question pourtant une eau pure et une eau salée ne produisent pas les mêmes briques. Agir sur la phase liquide, plutôt que la phase solide est en outre largement plus simple et demande beaucoup moins d’énergie. En agissant à l’échelle microscopique, il est possible de rendre la terre si fluide qu’elle peut être coulée comme du béton et donc de mettre des armatures pour la structure.

Batir en terre, Laetitia Fontaine et Romain Anger, p.273 Evènement qui permet de se réunir sur un même sujet et de rassembler les plus de personnes possibles intéressé par le sujet. 41 Le TERRA Award a été initié par l’Ecole nationale supérieure de Grenoble, CRATerre, le projet amaco et le magazine Ecologik/EK. 39 40

Les essais les plus spectaculaires de terre coulée sont réalisés actuellement en Corée du Sud par des chercheurs de l’université de

tel que de l’habitat, des équipements, aménagements intérieurs ou extérieurs... Le but est alors de réunir les différents architectes, constructeurs et de partager leurs connaissances.

2.3.6 Préfabriqué de Martin Rauch Martin Rauch est un artiste autrichien devenu une référence en matière de terre crue. C’est un des architectes modernes les plus renommés dans le domaine de la construction en terre crue. Martin Rauch travaille à Schlins, région devenue sous l’impulsion d’un mouvement des Baukünstler43, un laboratoire d’une architecture qui lie l’architecture vernaculaire, l’expression contemporaine écologique et technologique, l’habitat et l’industrie. C’est dans ce contexte que Martin Rauch s’est intéressé à la terre et plus particulière-

La Belgique possède des réseaux professionnels liés à l’éco-construction. Prenons l’exemple du Cluster Eco-construction. Il regroupe des architectes, des constructeurs et des entreprises actives dans le secteur de la rénovation écologique, des fabricants et fournisseurs de matériaux écologiques, des bureaux d’études et entreprises actives dans le domaine des énergies renouvelables, les centres de recherches, les hautes écoles et universités42. Ces réseaux peuvent favoriser l’essor de l’utilisation de la terre ainsi que le développement des entreprises qui produisent des matériaux à base de terre crue.

Maison de l’habitat durable, cluster.wallonie.be artistes de la construction, groupe d’architectes et de constructeurs qui ont développé une architecture originale depuis les années 80 en lien avec l’architecture durable. 42 43

Figure 43 : dessin représentant les machines de l’usine de Martin Rauch pour le préfabriqué de pisé

ment au pisé. L’architecte a construit sa maison grâce à cette technique puis de nombreux projets ont suivi et il est sollicité par des architectes de renom comme le bureau de Herzog et de Meuron. Martin Rauch est probablement la personne qui permet de diffuser « le retour » de la terre au sein des constructions modernes. Celui-ci croit en l’industrialisation du pisé. Il a lui même créé une entreprise de préfabriqué de pisé. Au sein d’un grand hangar il a mis en place un système de grand coffrage sur une énorme distance avec seulement environ 1m50 de hauteur. Une machine peut alors passer sur des rails pour tasser la terre à une vitesse régulière. La compression est alors contrôlée et maîtrisée. Puis une autre machine découpe tous les 1m20 environ la terre verticalement. On obtient alors des éléments de préfabriqué de 1m50 x 1m20 x 0,4m44. Cette technique permet d’avoir un grand rendement et de pouvoir laisser sécher la terre dans un endroit avant de la mettre en œuvre sur le chantier. Cependant cette étape reste compliquée. En effet les angles droits des blocs de terres restent très fragiles. Pour transporter les éléments préfabriqués il faut alors être extrêmement prudent. Martin Rauch a mis en place plusieurs systèmes pour l’assemblage sur le chantier. Il propose aussi un élément préfabriqué avec l’isolation directement intégrée.

matériau. De plus la plupart de ses projets se trouvent en Allemagne, en Suisse et en Autriche. Ce sont des climats relativement humides et froids, ce qui montre concrètement que les constructions en terre crue ne sont pas seulement pour les pays comme le Maroc. Grâce à cette partie nous avons pu avoir un appercu des entreprises, de l’industrialisation de la terre crue en Belgique. Grâce aux cartes, nous avons pu identifier les endroits des principaux fabricants. Nous pouvons en déduire que le marché reste faible et peu communiqué. La diffusion du savoir reste le principal frein. Cependant grâce à des expositions comme au Pavillon de l’arsenal ou comme des initiatives comme les Terra Awards ou encore grâce à certains architecte comme Martin Rauch, l’information se divulgue et de plus en plus de personnes s’interessent au sujet. Maintenant reste à savoir concrêtement comment celle-ci peut réellement se développer. C’est ce que nous allons essayer de démontrer en expliquant chaque étape du projet d’architecture autour de ce sujet.

Cette avancée pourrait être une accélération dans la diffusion de la terre crue. Malgré tout aujourd’hui cela reste un matériau très noble car rare et donc très couteux. Martin Rauch est le seul en Europe à proposer une industrie de ce genre pour le pisé. Cependant même si l’évolution des constructions en terre cure ne va pas dans ce sens, Martin Rauch aura permis une large diffusion du retour de la terre et aura donné au public une image esthétique et contemporaine du

Refined earth construction & Design with rammed earth, p. 119 44

Figure 44 : Image usine Martin Rauch, préfabriqué de la fenêtre ronde de Ricola

Figure 45 : Préfabriqué de pisé

III. CONSTRUIRE EN TERRE SUR LE SITE DE TOUR ET TAXIS

Cette partie de l’écrit sera en quelque sorte la mise en pratique des connaissances. Le but est de confronter la théorie avec la réalité de la vie pratique. Nous essayerons de poser toutes les questions, quelles soient, architecturales, politiques, sociales ou culturelles.

3.1 Un sitE En Expansion

Pour cette première partie, l’enjeu sera de présenter le site et d’en dégager des potentialités. Une présentation historique sera nécessaire pour la compréhension du site et donc du projet par la suite. De plus une présentation actuelle des enjeux économiques du site aura des répercutions sur les questionnements et les choix du projet.

3.1.1 Contexte

sances économiques d’Europe. En 1910 le roi Léopold II investit dans ce vaste site de Tours et Taxi pour y implanter l’Entrepôt royal avec ses dépendances et une Gare Maritime construite sous la SNCB qui était propriétaire de ce terrain. Ce gigantesque complexe devient alors un nœud central du transit de marchandises de la capitale durant les années soixante. De nombreux emplois ont été créés grâce à ces constructions. Puis quelques années plus tard ce site a perdu de son intérêt et est laissé à l’abandon avec des bâtiments imposants et de grandes surfaces paysagères désaffectées. La capitale depuis quelques années y entreprend des travaux pour le revaloriser et lui

Tour & Taxis est un des sites prestigieux de Bruxelles. Il est localisé au niveau de plusieurs points clés de la ville. Tour et taxi est localisé près du canal de Bruxelles au niveau du quai des matériaux. C’est une zone qui comprend de nombreuses industries au bord du canal dont Inter Béton qui est compris entre le Pont Sainctelette, le Pont des armateurs et l’avenue du port. Cette zone fait l’objet de nombreux projets notamment engagés par Bruxelles Environnement45 qui souhaite refaire vivre ce quai tombé à l’abandon et de permettre, comme le souhaite le Bowmaster de Bruxelles, de lier industrie et ville. Ce projet a pour objectif de développer une balade le long des quais et d’activer le futur parc du site de Tour et taxis Ce site a une histoire qui date de la fin du XIX° siècle. A cette période, la Belgique est classée parmi les cinq plus grandes puis-

Bruxelles Environnement- IBGE – Crée en 1989, c’est l’administration de l’environnement et de l’énergie en Région de Bruxelles-Capitale. 45

Figure 46 :Intérieur de la Gare Maritime au aujourd’hui

donner une deuxième vie. Il redevient un site promoteur pour la ville de Bruxelles et énormément d’études sont engagées sur ce sujet. Il suscite beaucoup de questions car il comprend environ près de 45 hectares. L’ancien entrepôt royal de 11000m2 a été rénové avec une mixité de fonctions comme des bureaux, des commerces, des activités de productions immatérielles ainsi que de zones communes. De plus des entreprises se sont installées comme le centre administratif flamand et Bruxelles Environnement. Il reste encore plusieurs zones non aménagées dont la gare maritime d’une superficie de 4 hectares et de nombreux espaces vides sans fonction propre.

pements publiques et de commerces. Le cabinet AWG/ Sergison Bates Architects a remporté le concours de cette zone pour réaliser un projet architectural. C’est sur cette dernière zone que j’ai choisi de réaliser mon projet. C’est une zone qui favorise des bâtiments de hauteur R+3 / R+4, qui sont en lien avec les habitations résidentielles à l’arrière. Pour la réalisation de ce projet nous allons nous baser sur plusieurs principes du schéma directeur. Nous allons garder un lien, un chemin entre la voie principale, rue Picard et le parc urbain où différentes places à l’échelle des logements verront le jour. Un écartement de l’implantation du bâti par rapport aux habitations existantes sera mis en place afin de créer une balade paysagère en arrière d’îlots. Nous retrouverons une volonté d’incorporer une végétation au sein des différents espaces créés. Par ailleurs, dû à ces nombreuses constructions, la ville de Bruxelles prévoit un réseau de transports en commun performant pour cette zone. Des lignes de tramway sont prévues à proximité de la Gare Maritime. Cette volonté de relier Tour et Taxi grâce à une ligne de tramway n’est pas récente mais a du mal à se mettre en place. Nous verrons par la suite la programmation de cet ensemble en relation avec le sujet et qui répond aux enjeux.

3.1.2 Schéma directeur En juin 2008 un schéma directeur46 a été lancé qui a été étudié par la suite par de nombreux cabinets, bureaux d’études. Un grand parc urbain est prévu pour conserver la végétation présente sur le site et pouvoir en faire un espace public agréable pour les habitants et les nouvelles habitations qui vont y être installées. En effet outre la gare maritime, deux autres zones font l’objet de projets architecturaux ; - Une à côté de Bruxelles Environnement, dédiée à une zone mixte avec des fonctions résidentielles, administratives, une production hôtelière et des équipements publiques locaux. Cette zone fait l’objet de plusieurs concours dont des propositions extravagantes comme le projet de Vincent Callebaut qui imagine un éco-quartier avec des formes organiques au sein du site. Mais à ce jour aucun projet n’a été validé. - Une autre zone, derrière la gare maritime fait l’objet de projets, qui sera dédiée à des fonctions résidentielles, d’équi-

Schéma directeur, zone levier n°5 «Tour et Taxis», Bureaux d’études Ateliers LION + MSA, juin 2008, en collaboration avec modus expert-citec-bas smet. 46

Figure 47 : Plan de masse de Tour et Taxis

3.2 constuirE En tErrE sur lE sitE dE tour Et taxis Nous avons maintenant compris les enjeux du site et son potentiel. Il nous faut montrer en quoi ce site peut être promoteur pour construire en terre crue et qu’elles vont être les solutions et la démarche pour imaginer le développement des constructions en terre crue.

ter la terre ailleurs on l’utilise directement sur le site. Pour connaître le volume nécessaire à une construction nous quantifions la terre. Pour le bâtiment sur lequel nous allons nous attacher, nous utiliserons la technique du pisé et du btc. Or pour celle-ci nous avons vu qu’elle est compactée durant sa mise en œuvre. Pour quantifier le volume de terre nécessaire avant la compaction nous utilisons un coefficient de compaction de 1,647. Le volume calculé pour l’extraction des parkings est de 18000m3. Nous avons réalisé le calcul pour le bâtiment de logements sur lequel nous nous sommes attardés. Celui-ci comporte 30 logements. Pour ces logements et en utilisant la technique du pisé et du btc la quantité nécessaire sera de 3000m3. Donc

3.1.3 Une terre extraite des parkings Le but de ce projet est de construire le bâtiment en terre crue. Un des avantages de la terre est qu’elle se trouve partout. L’objet ici étant de construire du logement, il en découle la nécessité de créer des parkings. Le site de Tour et Taxi souhaite que tous les parkings soient enterrés au maximum. La terre extraite pour la construction de parkings serait alors utilisée pour construire les bâtiments. Ce mécanisme permet d’éviter une perte de la matière et de rentrer dans un cycle de la matière. Au lieu de transpor-

Figure 48 : Extraction de la terre des parkings

Nicolas Coeckelberg, Bc Architects Studies

avec les 18000 m3 creusé nous pourrions réaliser 180 logements sur le site. Sachant que la terre ne sera pas utilisé directement, du sable ou de l’argile y seront surement rajoutés, la quantité de logements sera augmentée.

teuse. Le pisé par exemple aujourd’hui n’est abordable seulement pour une certaine catégorie sociale de personnes. Les constructions en terre crue pourront se développer dès lors que l’on aura réappris la technique et créer des formations à ce sujet.

3.1.4 Composition de la terre

Construire en terre crue aujourd’hui à Bruxelles, coûte très cher. Comme solution immédiate nous pourrions effectivement penser au côté participatif de la construction. Aujourd’hui, pour contrer les prix immobiliers extrêmement chers pour certaines personnes, le mouvement de chantier participatif se développe. Il existe des plateformes49 qui permettent de créer un réseau autour des constructeurs. Les constructions en terre crue pourraient ainsi prendre un essors dans un premier temps.

Comme nous l’avons vu lors de la première partie un test de Carazas, des tests sédimentaires et granulométriques ont permis de déterminer la composition de la terre. La courbe granulométrie a montré que cette terre avait une teneur en argile de 9% et qu’elle était composée principalement de sables fins et grossiers. Cela montre qu’il faudra probablement récupérer de l’argile dans une carrière pour le mélange du pisé. Pour le pisé l’argile n’est pas très présente, il est nécessaire environ de 25% d’argile. La majeure partie sera des graviers, près de 50%. Comme nous l’avons vu au sein des parties précédentes des carrières d’argiles se trouvent en Belgique ce qui signifie que les carrières se situent sur un rayon assez faible en matière d’importation. Pour la technique du BTC le mélange sera quasiment le même avec cependant des graviers plus petits.

Grâce à ce tableau nous remarquons que la main d’œuvre est particulièrement chère pour tout ce qui est mélange de la terre. C’est la partie la plus complexe de la mise en œuvre. C’est pour cela qu’il faut recréer des lieux de formations pour cette technique, sinon elle ne pourra évoluer.

3.1.5 Une main d’œuvre coûteuse pour les travaux Pour déterminer la faisabilité des constructions en terre crue, il convient d’ établir son coût moyen nous nous baserons sur un tableau réaliser par Nicolas Coekelgberk48 qui est une évaluation du coût moyen pour le pisé en Belgique. Nous remarquons dans ce tableau que la majorité des coûts de la construction se rapportent à la main d’œuvre. En effet la main d’œuvre se fait rare donc elle est très coû-

48 49

Architecte du cabinet BC Architects Studies exemple Nature et progrès Belgique

Descriptif de la tâche

GÉNÉRALITÉ

Généralité

Dimensions du mur Surface du mur Metres cube de terre compactée Coeifficient de compaction Metres cube de terre foisonnée Rentabilité pisé mise en oeuvre Nombre de jours de mise en oeuvre Malaxeur planétaire 500l capacité 60%

12x12x 0,4 144 m2 57,6 m3 1,6 92,16 m3 x 9 murs = 829,44m3 2,5 m3 / jrs 23 jrs 4,5 m3 / jrs

PRÉPARATION DU CHANTIER Main d’oeuvre Participatif MÉLANGE PRÉPARÉ SUR SITE TEST DE TERRE + REFORMULATION Main d’oeuvre CREUSER LA TERRE Location de tractopelle Bache de stockage de la terre Main d’oeuvre MÉLANGER LA TERRE Location d’un malaxeur Location d’un générateur Gravier Sable Main d’oeuvre Participatif MISE EN OEUVRE DU PISÉ COFFRAGE Coffrage type Doka Reservation porte Main d'oeuvre reservation COUVERTURE DE CHANTIER Bois et plastique Main d'oeuvre COMPACTION Location fouloir pneumatique Location compresseur Main d'oeuvre Participatif PROTECTION DES MURS Panneaux d'aggloméré Main d'oeuvre RETOUCHES ET FINITION Main d'oeuvre

16h 5h

40 € / h 40 € / h

640€ 200€

30h 15h

70€/h 70€/h

2100€ 1000

1jr 120€ 100m2 0,5 2h 40

50€ 80€

3,2jrs 70 3,2 jrs 55 2,88m3 70 5,76m3 50 48 h 40 24h 40

224€ 170€ 210 300 1920 960

40 m2 1 pc 2h

40 120 40

1600 120 80

1 pc 4h

200 40

250 160

3,6 jrs 4 jrs 64 h 32h

30 65 40 40

108 260 2560 1280

40 m2 1h

4 40

160 40

TOTAL NORMAL = 12977,8€ TOTAL SANS MAINS D’OEUVRE = 3935,8

Figure 49 : Tableau avec mélange réaliser sur le site selon Nicola Coeckelgberk

ÉCONOMIE DE

440€

ÉCONOMIE DE1200€

ÉCONOMIE DE

960€

ÉCONOMIE DE

1280€

ÉCONOMIE DE

32€

3.3 UN PROGRAMME

Dû aux limites de développement de la terre crue, nous proposons un programme qui permettrait son épanouissement. C’est ce que nous verrons dans cette partie, essayer de développer des fonctions en lien avec sa généralisation en Belgique.

connaissance de la matière tant de la part de l’architecte que de celle du client. C’est un matériau qui change au cours du temps, effet qui n’est pas habituel dans les mœurs de la construction. Aujourd’hui le bâtiment construit doit rester le même durant 20 ans. Avec la terre ce n’est pas le cas, le bâtiment évolue. La rénovation d’un mur est très simple mais il faut en connaître la technique qui s’est aujourd’hui perdue. Cependant si le transfert de connaissances est suffisamment précis et clair, toute personne peut le reproduire et cela ne demande pas de grand savoir-faire. Ainsi ceux qui construisent en terre doivent en être conscientes et donc s’intéresser à la construction, à la matière du bâtiment dans lequel ils vont vivre. Ce sont des valeurs qui peuvent être présentes au sein de personnes voulant résider dans un habitat groupé.

3.3.1 Habitat groupé Lors de mon travail de réflexion sur les constructions en terre crue je me suis rendue compte quelles étaient plus intéressantes à réaliser avec une notion de partage entre les habitants. La terre est un matériau particulier qu’il faut connaître pour le mettre en œuvre. Du fait de sa perte de connaissance de nos jours la terre crue revient souvent lorsque plusieurs personnes s’associent et réunissent leur force pour la mettre en œuvre. L’habitat groupé se sont des « personnes qui ont décidé de vivre ensemble et de créer un projet de vie commun»50. C’est en principe des personnes qui ont des valeurs communes, qui croient au projet et qui veulent le réaliser ensemble.

L’habitat groupé peut aussi être désiré pour réduire un coût économique. La terre étant un matériau perdu, rares sont les constructeurs qui la pratiquent et l’utilisent dans leurs constructions. La main d’œuvre est très chère. Comme dans la plupart des cas, quelque chose de rare se fait cher. Prenons l’exemple du pisé, c’est une technique relativement simple mais qu’il faut bien réaliser. C’est à dire tasser la terre tous les 10cm pour que la terre soit bien comprimée, il ne faut pas vouloir aller trop vite. Toute personne peut participer au chantier sans avoir une grande expérience dans la construction. Cela permettrait aux habitants de réduire les coûts des constructions et elles auraient alors, un réel avantage économique. Car mise à part du bois pour le coffrage et de la terre, ces constructions n’ont pas de grandes exigences techniques. Partager la

Certaines personnes choisissent de vivre ensemble pour des questions écologiques et économiques. Je pense que les constructions en terre crue peuvent se développer grâce à ce genre de mouvements. L’habitat groupé peut être un système pour valoriser et soutenir les constructions en terre crue. Ce matériau n’étant pas normé et industrialisé il ne peut se développer qu’avec la motivation de personnes qui croient en cette matière. La réalisation de workshop est une manière de sensibiliser les personnes. L’habitat groupé pourrait favoriser un emploi plus important de la terre comme matériau et permettre sa diffusion à plus grande échelle. C’est une manière de la tester au quotidien et de promouvoir une communication entre beaucoup de personnes. Construire en terre crue demande une

Définition de l’habitat groupé de Camille Noquet – étudiante à Loci- « L’habitat groupé générateur de lien sociaux». 50

construction du bâtiment, peut renforcer les liens des personnes qui ont décidé d’habiter ensemble.

charges. En effet pour qu’il y ait une unité au sein des différents logements, une ligne directrice à suivre est indispensable. L’objectif de ce cahier des charges est d’obliger à mettre en place certaines fonctions communes au niveau des angles pour permettre l’activation de places. Comme nous l’avons évoqué précédemment, il est nécessaire de proposer des fonctions communes aux logements ainsi que de petits équipements à l’échelle du logement. Dans un second temps ce cahier des charges permettrait d’avoir une unité constructive. Nous pourrions par exemple, sans énoncer de technique particulière, obliger les futurs constructeurs à édifier leur bâtiment en utilisant 50% de terre. Puis en ce qui concerne la toiture, afin d’établir une unité, imposer une toiture en pente. Enfin toujours sans imposer de technique particulière, imposer des systèmes constructifs comme des détails de plancher ou de soubassement en béton.

Nous pouvons prendre les exemples de projet d’habitat groupé qui ont nourri mon propos. En particulier le projet BRUTOPIA51. L’échelle de ce projet correspond plus ou moins à l’échelle que j’envisage dans le projet de TFE. C’est une trentaine de familles qui se réunissent pour vivre ensemble. Ces personnes recherchent la collectivité tout en gardant leur intimité. Comme dans la plupart des habitats groupés ils choisissent de favoriser les espaces communs pour éviter le double emploi de certaines fonctions. 3.3.2 Fonctions qui répondent à l’habitat groupé Dans le programme du projet de TFE je me suis donc basée sur les même fonctions de certains projets comme Brutopia c’est à dire ; crèche / garderie, laverie, garage à vélo, salle de repas communs, jardin commun... En effet ce sont des espaces qui permettent d’une part des économies et d’autres parts des lieux de rencontres. Le but n’étant pas de tout partager, mais de mettre en commun certains espaces tout en préservant des lieux privés et de confort. Des activités comme la culture de potagers permettent d’activer certains espaces en un jardin commun au sein d’un îlot. Il faut bien évidemment prendre conscience que les espaces communs ont des limites et qu’il faut proposer des espaces privés suffisamment conséquents et confortables.

3.3.3 Lieux de formations Les lieux de formations de construction en terre crue sont très rares. Que ce soit au niveau des universités d’architecture ou au niveau des formations, ce métier s’est perdu. Pourtant pour l’utilisation de cette matière il y a besoin de personnels formés à tous les niveaux. Il est nécessaire d’avoir des ingénieurs, des chercheurs pour améliorer la matière comme nous l’avons vu lorsque que nous avons étudier les recherches scientifiques à ce sujet. Mais il est aussi nécessaire que les maçons réapprennent toutes les techniques, la matière, pour la mettre en œuvre à des prix raisonnables et que cellesci devienne un matériau facile à utiliser. Aujourd’hui les calculs budgétaires exigent la

Pour ce projet nous nous intéressons à un bâtiment en particulier. Cependant il était nécessaire d’établir une vision d’ensemble pour comprendre l’environnement dans lequel nous nous trouvons. Cet ensemble d’ilots fonctionnerait avec un cahier des

Habitatgroupe.be – site internet qui répertorie tous les habitats groupés en Wallonie et à Bruxelles 51

présence de professionnels en permanence pour apprendre le métier directement sur le chantier. Seulement si les artisans connaissaient le sujet, ils pourraient travailler normalement sans directive spéciale. Pour cela dans le projet nous proposons des endroits de formation tant au niveau théorique qu’au niveau manuel. Les constructions en terre crue auront des difficultés à se développer sans cela. Des financements doivent alors être libérés à cette fin ce qui permettra par la suite de gagner de l’argent sur la construction. En effet une fois la main d’œuvre mise en place à prix raisonnable, le coût de la construction sera grandement diminué.

nouveaux métiers peuvent être créés. Entre les lieux de formation et l’usine des liens économiques se créent. En effet les lieux de formations sont situés en relation avec la gare maritime. Ces bâtiments contiendraient une partie commerciale pour activer la place centrale et une partie économique. A partir du 2ème étage des petits logements seraient mis en place.

3.3.4 Une industrie de terre Nous avons étudié l’idée de préfabrication de Martin Rauch au sein d’une usine. Cela a montré une rapidité de chantier et une facilité d’organisation. Pour le projet ci-présent, la terre des parkings a été extraite. Il faut alors trouver un endroit de stockage pour le mélange, les tests et sa mise en œuvre. Tour et Taxis étant un site en expansion, l’idée ici est de créer une usine de Terre. Nous pourrions imaginer qu’une partie de la gare maritime serait destinée à des usines de matériaux biosourcés. Cela resterait de petites usines et non de l’industrie lourde. La Gare maritime possède un espace considérable libre. Sa structure étant totalement libre grâce à des poteaux, aucun travail n’est nécessaire. Une partie pourrait alors servir à réaliser une usine de pisé, de btc ou autre. Cela permettrai d’obtenir un endroit couvert pour la mise en œuvre des techniques et de laisser sécher la terre à l’abri des intempéries Belges. L’idée est que cette usine pourrait apporter du travail aux habitants du nouveau quartier qui va se former. Grâce à ces lieux de formations et cette usine, de

Figure 50 : Plan de masse de Tour et Taxis, cadré sur lieux de formations, centres de recherches

Figure 51 : Structure de la Gare maritime

Figure 52 : Usine de terre crue

3.4

DETAILS DU PROJETS

3.4.1 Les lignes esthétiques du pisé

d’utiliser le pisé comme élément structurel du bâtiment. Une succession de murs parallèles nous permet de faire la séparation des logements et de porter le bâtiment. De plus nous avons voulu que celui-ci soit présent au sein d’espaces que nous jugeons importants. Du fait que celui-ci représente tous les murs parallèles, il façonne les espaces de circulation qui desservent les logements. Nous avons voulu, dans cet habitat groupé rendre les espaces de circulation agréables, qu’ils soient des lieux de rencontres et non de simples passages. Ils pourraient alors y avoir une qualité d’inertie thermique pour les logements. En effet ici l’enjeu n’est pas de capter la chaleur extérieure et mais intérieure. Si en journée on va chauffer, la chaleur sera stockée durant la

Au cours des références que nous avons évoquées lors de cet écrit, nous avons vu que le pisé possède un côté très esthétique de part ses lignes qui manifeste le travail effectué sur la matière . Le pisé raconte en quelque sorte « l’histoire de sa mise en œuvre »52 Le pisé, aujourd’hui devient la technique de construction en terre crue la plus répandue auprès des grands architectes. Des grands noms comme Herzog et Demeuron53 décident de construire en pisé. Cette technique séduit beaucoup de personnes dans l’architecture Belgique, le pisé reste fragile et demande beaucoup d’entretien. Cela ne sous-entend pas qu’il soit impossible de l’utiliser, mais il faut en être conscient et prendre cette contrainte comme un outil architectural.

Dans le cas de ce projet nous avons choisi

discours de Louis Piccon lors d’une conférence à Namur dans le cadre des Terra Awards 53 Ricola, Laufen Suisse

Figure 53 : Murs de pisé

Figure 54 : Circulation

journée et restituée la nuit. Ces deux schémas permettent de mettre en évidence la présence des murs de pisé qui portent le bâtiment parallèlement ainsi que les espaces de circulation. Les murs de pisé se trouvent alors à l’intérieur du bâtiment, toujours à l’abri des intempéries mais visibles par tous. La terre peut ainsi jouer son rôle de confort ambiant évoqué précédemment. En effet ici l’enjeu n’est pas de capter la chaleur extérieure mais intérieure. Si en journée on chauffe, la chaleur sera stockée à ce moment là et restituée la nuit. Certains murs qui séparent deux appartements peuvent ne pas être isolés car celui-ci est un très bon isolant phonique du fait de son poids conséquent. Cependant ces murs auront comme base un soubassement en béton pour éviter les remontés capillaires, celui-ci dépassera du sol de 70 cm. Une ligne alors horizontale viendra marquer l’encrage au sol. Il est possible de couvrir ce béton d’un enduit de terre pour uniformiser la façade, mais le choix sera de marquer cet encrage massif au sol.

3.4.2 Une technique qui permet une identité architecturale

un espace. Les pièces communes ont pour objectif d’avoir la possibilité d’agrandir son logement pour un événement particulier mais aussi d’avoir un espace qui engendre le partage. Les petits commerces eux permettent de redonner une échelle humaine à tous ces habitants. En effet les ilots créés s ‘étalent sur 200m environ. Les petits commerces permettront aux habitants d’avoir une réelle vie de quartier. Outre les commerces, il pourrait y avoir notamment de petits équipements comme une buanderie ou une petite crèche. Ces équipements permettent encore une fois de libérer de l’espace dans son logement privé et d’avoir à proximité des installations nécessaires à une vie de quartier.

Pour l’extérieur, le choix aura été les briques de terre compressée. En effet en raison de toutes les qualités expliquées au sein de la deuxième partie de cet écrit, ces briques résistent très bien aux climats extérieurs. Elles ne résistent pas très bien à la traction mais très bien à la compression. Le but ici est de créer des arcs qui amènent des qualités au sein des espaces. En effet de grands arcs en façade permettront d’avoir une coursive très aérée et à la fois protégée de l’espace public et ouverte vers l’extérieur. De plus petit arcs marquent eux les pièces particulières comme les salles communes ou les petits commerces d’angles. Les salles communes permettront aux habitants d’organiser des grands repas, d’avoir des espaces suffisamment grands pour se retrouver et partager

En ce qui concerne l’identité architecturale, nous avons vu précédemment des exemples comme la Villa Janna à Marrakech où l’ar-

Figure 56 : Espaces communs et petits équipements

Figure 55 : Peau du bâtiment en BTC

chitecte s’est servi des briques pour en faire des voûtes et donc de créer le toit en terre. Ceci permet de créer un bâtiment entièrement en terre. La réalité est que ce bâtiment ne possède pas d’étage. Or pour du logement collectif il est très difficile de réaliser des voûtes et donc des toits en terre. Le choix de la toiture en pente permet deux choses. D’un côté elle permet de créer un paysage uniforme avec les bâtiments qui l’entourent. En effet tous les bâtiments du site de Tour et taxis possèdent une toiture en pente. De plus celle-ci permet un débordement qui protège la façade des intempéries et une évacuation des eaux. Cette eau sera récupérée et permettra de créer un petit bassin au sein de l’îlot, élément qui composera le paysage de cet espace.

Figure 57 : AxonomĂŠtrie

Figure 58 : Elévation côté jardin et côté rue

3.4.3 Détails techniques du projet

gler. Le deuxième est lui en France qui est un centre d’interprétation de patrimoine archéologique. Ces deux références possèdent un double mur de pisé. Grâce à cela nous avons les qualités à l’intérieur et à l’extérieure. Mais cela a des conséquences. En effet l’épaisseur des murs est alors importante. Nous arrivons à des épaisseurs de murs de 80 cm. C’est alors à l’architecte de trouver des solutions pour cette épaisseur de mur et en faire devenir une qualité. Nous cherchons souvent au sein du logement du confort et de l’esthétisme. Cette masse de terre permet un confort ambiant et un esthétisme au sein de son logement.

Un plancher fonctionne essentiellement en traction. Ces propriétés ne correspondent pas à celle de la terre crue. Le matériau ne peut pas faire face à la tension qui agit sur le plancher. Il est donc impossible de réaliser un plancher en terre crue55. Ces dalles pourront alors être mises en œuvre avec du béton ou du bois. Ici nous choisirons le bois qui est un élément plus léger ce qui est préférable pour s’allier avec la terre crue qui elle possède une masse conséquente. Pour les murs de pisé nous nous sommes basés sur plusieurs références. Tout d’abord en ce qui concerne le double mur nous avons pris l’exemple de deux détails. Le premier se situe en Autriche qui se trouve être des Bureaux de l’imprimerie de Gu-

Refined earth construction & Design with rammed earth, Martin Rauch 55

Figure 59 : Imprimerie de Gugler, double mur de pisé

Figure 60 : Centre d’interprétation de patrimoine, double mur de pisé

Remarquons qu’au niveau du deuxième détail, l’architecte a poser son plancher sur une partie du mur en positionnant au milieu une pièce de bois surement pour ne pas abîmer la terre. Cette technique est intéressante mais engendre au rez de chaussée une épaisseur de mur considérable car le mur doit toujours faire 40 cm pour qu’il soit porteur. Donc s’il faut rajouter 20 cm pour chaque étage pour pouvoir poser le plancher, cela devient énorme.

Malgré tout pour des logements cette solution n’est pas idéale en ce qui concerne les bruits solidiens. Si nous mettons en œuvre ce détail au sein de murs qui séparent des logements, les bruits solidiens passeront beaucoup plus facilement. Aussi nous mettrons en œuvre une poutre en béton qui fera toute l’épaisseur du mur porteur. Le plancher sera alors accrocher au mur à l’aide d’une équerre.

Martin Rauch, concernant sa maison procède différemment au niveau du plancher. Il fait rentrer le plancher dans le mur de pisé. Cela permet d’obtenir un mur d’une même épaisseur à chaque étage. Cependant cela demande une poutre en béton de ceinture en dessous de celle du plancher.

Figure 61 : Maison de Martin Rauch, détail du plancher 1/10

Figure 62 : Mur de pisé entre extérieur et intérieur. échelle : 1/50

Figure 63 : Mur de pisé entre deux appartements échelle : 1/50

En ce qui concerne le BTC nous verrons dans le détail suivant que cette brique se met en œuvre comme une maçonnerie que nous avons l’habitude de pratiquer. Pour cette raison la brique compressée pourrait être la technique la plus facile à réaliser dans l’immédiat. C’est ce que nous avons vu avec les entreprises qui ne vendent essentiellement que des briques de terre crues. C’est la technique qui est la plus prometteuse dans l’immédiat, mais pas forcément à long terme. Les qualités de la terre sont un peu perdues du fait de la stabilisation à la chaux. Cependant, elle reste d’une grande qualité écologique.

Cette partie plus pratique nous a permis de comprendre que la construction en terre crue n’a pas seulement un impact sur la construction en elle même. Celle-ci a des répercutions sur le programme que nous mettons en place avec ce matériau.. Nous pouvons nous demander si les constructions en terre crue conviennent pour toute sorte de programme. Ici nous avons choisi l’habitat groupé qui favorise son utilisation. Nous avons également vu que celle-ci engendrait une économie et offrait un nouveau domaine d’apprentissage. Pour que ce matériau ait un réel impact au niveau du rôle de l’architecte, au niveau économique et social il sera nécessaire qu’il y ait une volonté politique qui aille dans ce sens.

Figure 64 : Détails du mur de BTC, mur faisant la séparation en intérieur, extérieur. échelle : 1/50

Conclusion Ce TFE a fait l’objet d’une recherche théorique d’un matériau et de son application à Bruxelles. Nous avons vu qu’il est aujourd’hui nécessaire de se poser des questions constructives, remettant en cause certains processus de mise en œuvre actuels. L’attention de l’architecte dans les prochaines années, sera probablement concentré sur des questions d’impacts environnementaux et sur la réflexion de nouveaux modes constructifs. Lors de ce projet nous avons réfléchi à un processus contraire à celui d’un projet habituel, dans la mesure où nous nous sommes d’abord intéressés à la matière, puis au projet. Nous avons dans un premier temps, étudié la matière pour comprendre sa complexité, ses qualités et ses faiblesses. Du fait de la présence hydrique plus ou moins importante suivant chaque technique de mise en œuvre, nous avons favorisé deux techniques applicables en Belgique pour le projet architectural ; le btc et le pisé. D’autre part, les qualités de confort ambiant et esthétique analysées au cours de l’écrit nous ont amené à mettre en œuvre des techniques différentes, pour des fonctions différentes. Nous avons donc favorisé, le pisé à l’intérieur, pour son côté esthétique et sa qualité d’inertie thermique et le btc en extérieur, pour sa résistance aux intempéries et sa mise en œuvre, qui offre une identité architecturale. Nous avons vu que cette brique comprimée, est une avancée, qui permet l’évolution et le renouvellement de conscience en relation à la terre crue. Celle-ci permettra alors de donner un essor pour le développement des autres techniques, une fois qu’elle sera répandue. En effet, un des freins pour l’utilisation de la terre crue, est l’industrialisation et le manque de savoir-faire. Pour un rendement intéressant il est nécessaire de créer des usines de terre qui permettent de récolter les terres de chantiers de la ville pour les mettre en œuvre. C’est ce qui a été mis en place au sein de la gare maritime de Tours et taxis. Cependant les études des techniques nous ont montré qu’un savoir était à réapprendre tout en développant des recherches scientifiques. C’est pourquoi un programme de centre de recherche et d’apprentissage a été mis en place dans ce projet. Enfin, une fois la matière connue et maîtrisée, nous avons choisis d’élaborer un projet d’architecture en terre crue, accueillant des logements d’habitat groupé, qui répondent aux enjeux de développement des constructions en terre crue. Pour conclure, ce sujet aura été un exercice de réflexion sur la matière très intéressant. Le but n’étant pas de construire seulement en terre crue en oubliant tout le reste, mais de se poser la question et d’essayer de trouver des solutions pour construire plus sainement, en pensant d’abord à l’écologie qui représente une priorité à venir, pour respecter notre environnement essentiel à notre vie. Sachant que l’architecture s’est toujours définie et intégrée au sein d’un système philosophique, économique et politique, il semble que les nouvelles exigences écologiques dues à l’épuisement prévisibles des ressources, l’affaiblissement du biotope, l’évolution des techniques, ainsi que l’évolution démographique, nous incitent à réfléchir sur ses fonctions fondamentales. Si l’architecture est un art elle a aussi un rôle primordiale à jouer dans l’avenir de notre société.

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- Yves roBert, L’architecture de terre crue en Belgique, la redécouverte d’un patrimoine méconnu - Gérard Bavay, Les cahier de l’urbanisme, n°67, Eloge de la boue, pérennité de la Bauge, mars 2008 vidéos, rEportagEs, conférEncEs - Usine de Martin Rauch : http://www.esma-artistique.com/evenements/actualites/ terra-award-architecture-terre-crue.html - Vidéo Amaco : https://www.youtube.com/watch?v=iO1-IWkWT3A https://www.youtube.com/watch?v=Pg17V3NChL0&list=PLr_Fjwu4UMLExCX1XPuCGlbot6U3nfXFK&index=13 - Conférence Terre de Paris : http://www.pavillon-arsenal.com/fr/arsenal-tv/conferences/hors-cycle/10509-terres-de-paris.html - Conférence Terra awards à Tournai, mars 2017 - Maison de l’habitat durable : https://www.youtube.com/watch?v=x-VgSH_ahbk WEbographiE : http://www.pise-livradois-forez.org

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ANNEXE

Récapitulatif des propriétés du pisé

BTC PROPRIETE Masse volumique Chaleur spécifique Capacité thermique Densité Conductivité thermique Résistance à la compression sèche Résistance au feu

UNITE

Kg/dm 3 J/kgK KJ/m 3 K

BTC 2,15 1000 2150

W/m°K

2,2 1,3

N/mm2

Inflammable

Résistance à la diffusion de vapeur d’eau Résistance

5(sec)/ 10(humide)

MPA

Pour une brique de 30x15x8,5 BTC STABILY de LEBAILLY = stabilisé à la chaux Récapitulatif des propriétés des BTC - Grande inertie thermique

Grande capacité d’hydro-régulation Grande capacité d’isolation phonique Environnement particulièrement hypoallergénique Affaiblissement des rayonnement électromagnétiques hautes fréquences (ex tel mobile)

Extrait de fiche technique de argibat. 84

Extrait de fiche technique de LEBAILLY. 85

CONSTRUIRE EN TERRE CRUE EN BELGIQUE Comment favoriser l’essor en Belgique d’un matériau qui possède de grandes qualités éCologiques ? terre Crue, ressourCes, loCales, eCologie, tour et taxis Josépha Rosas niColau de almeida

Notre société est aujourd’hui interpellée de façon urgente par des revendications et des prises de conscience face à la crise énergétique due à l’épuisement prévisible des ressources naturelles et de l’impact écologique des matières utilisées. Une question se pose avec acuité : comment utiliser au mieux les ressources locales ? En Belgique comme dans beaucoup d’endroits, les constructions en terre crue ont disparu et ont repris un regain d’intérêt grâce aux recherches menées par CRATerre en France, grâce à des artisans comme Martin Rauch qui réalise des constructions modernes en pisé. L’enjeu, est de montrer comment la généralisation de l’utilisation de la terre crue en Belgique pour les constructions, peut avoir un avenir ? Tout l’intérêt de ce sujet sera de se poser la question de la faisabilité des constructions en terre crue sur un site bien précis à Bruxelles, Tours et taxi. La méthode de ce travail sera ainsi dans un premier temps d’expliquer dans quel contexte énergétique nous nous trouvons, lequel justifie un intérêt tout particulier pour un matériau naturel. Nous expliquerons pourquoi nous sommes obligés de nous intéresser à d’autres manières de construire. Ensuite, nous nous intéresserons aux qualités et aux limites de ce matériau, de la granulométrie de la matière, des producteurs Belges actifs dans la filiale. Le but étant de connaitre la matière, de la comprendre et d’obtenir toutes les réponses pour la mettre en œuvre. Enfin notre propos s’attardera sur le site de Tour et taxi qui au regard des parties précédemment étudiées, serait une possibilité de mise en pratique en Belgique. La finalité de ce projet est de mettre en évidence le processus de la matière, du grain au détail architectural de la construction, de poser les questionnements qui découlent de sa réalisation que ce soit au niveau social, économique et politique.

promoteurs : Benoit thielmans, geoffrey van moeseke expert : nicolas CoeCkelBerghs niColas@BC-as.org / 0486119733 uCl – faCulté d’arChiteCture, d’ingénierie arChiteCturale, d’urBanisme (loCi) – arChiteCture saint-luC Bruxelles travail de fin d’etude 2016 / 2017