En Suisse, la construction est principalement réalisée en pierre et en béton. Ce dernier – qui se compose d’un mélange d’eau, de ciment et de divers agrégats – est rapide et facile à traiter, facilement disponible dans les quantités requises et extrêmement robuste. Cependant, la teneur en ciment fait du béton un problème écologique, car la production de ciment est extrêmement énergivore. On estime qu’elle est responsable de cinq à huit pour cent des émissions mondiales de CO2.

En hauteur avec du bois

Il y a des alternatives au béton, et il y en a beaucoup. Après tout, les gens construisaient des maisons avant que le béton ne soit inventé et avant qu’il ne puisse être transporté dans le monde entier. En fait, alors que les émissions de CO2 doivent être réduites d’urgence, une plus grande attention est accordée aujourd’hui aux matériaux de construction qui ont fait leurs preuves. Cependant, jusqu’à présent sur le  marché de la construction, il n’y a que le bois comme facteur sérieux. D’une part, la plupart des bâtiments ont des éléments en bois, comme les fermes de toit, les revêtements de façade ou même les portes. D’autre part, le bois est également utilisé pour la construction compacte. En 2018, le premier gratte-ciel en bois de Suisse a été construit sur le site «Suurstoff» à Rotkreuz. Seul le rez-de-chaussée, la cage d’ascenseur et l’escalier sont en béton armé pour des raisons conceptuelles. Le reste du bâtiment de dix étages, d’une hauteur totale de 36 mètres, a été conçu en bois par Burkhard Meyer architecte et Erne Holzbau de Laufenburg. Jusqu’à il y a quelques années, une telle construction n’aurait pas été possible pour des raisons de protection contre l’incendie. Toutefois, depuis 2015, les bâtiments jusqu’à dix étages complets peuvent être construits en bois brut.

Une filière bois innovante

«Construire en bois n’est pas seulement une tendance éphémère», déclare Hans Rupli, président de la centrale de Holzbau Schweiz. Les raisons en sont d’une part les aspects de durabilité de plus en plus importants – après tout, le bois n’a pas besoin d’être produit en usine, mais pousse naturellement dans la forêt. D’autre part, le bois en tant que matériau est également très bien accepté par la population. «Les gens aiment le bois», dit H. Rupli. Le bois est généralement associé au confort, au naturel et à un langage architectural moderne. Le secteur de la construction en bois est également très innovant et la production est automatisée. «Cela augmente à la fois la vitesse de construction et la qualité de la construction», explique-t-il. Cependant, cette volonté d’innover est également due à une contrainte réelle. Bien que la plus grande partie de la construction solide se déroule sur le chantier, le degré de préfabrication dans la construction en bois continue d’augmenter. Sur le chantier même, les grands éléments de construction sont uniquement assemblés. H. Rupli: «La planification dans la construction en bois doit donc être achevée jusque dans les moindres détails avant la mise en production. Il n’est guère possible de planifier en continu et les modifications spontanées en cours de construction entraînent un surcroît de travail considérable. Tout ce qui augmente la précision de la planification et de la production augmente la qualité de la construction, c’est donc le bienvenu.»

Les experts sont recherchés

Pour Hans Rupli, il ne fait aucun doute qu’il serait théoriquement possible de réaliser un projet comme EuropaAllee en bois. «Mais il est certainement préférable pour l’industrie de la construction en bois qu’elle puisse, avec ses compétences, se développer lentement et qu’elle n’atteigne pas immédiatement ses limites.» D’une part, il est déjà possible de servir le marché des bâtiments en bois à plusieurs étages. D’autre part, l’industrie doit cependant mettre en place les structures opérationnelles nécessaires dans tout le pays afin de pouvoir gérer de manière fiable les risques économiques liés à de telles commandes. Le président central de Holzbau Schweiz est convaincu que les ingénieurs de la construction en bois joueront un rôle central à l’avenir: «Ainsi, les architectes et les planificateurs auront à leurs côtés un expert qui comprend de fond en comble la construction en bois et sait où sont les possibilités et les limites. On espère
que cela augmentera encore la part de la construction en bois. Dès 2018, 18,6 % des nouvelles maisons multifamiliales dont la construction a été approuvée avaient une façade en bois et 11,9 % une structure porteuse en bois.

Bois 2.0

Malgré toute l’acceptation, la sympathie  et la durabilité, le bois est aussi, comme l’appelle Hans Rupli, «un matériau contradictoire: d’une part, il est utilisé comme source d’énergie, d’autre part, il doit répondre aux normes de protection incendie du bâtiment. En plus du feu, l’eau est un autre ennemi naturel du bois. L’unité Vision Wood du bâtiment NEST du Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche (Empa) à Dübendorf vise à éliminer les points faibles du bois en tant que matériau de construction et à découvrir ce qu’il peut faire. Parmi les sous-projets de l’unité, on peut citer le bois hydrophobe, c’est-à-dire le bois hydrofuge, le bois  minéralisé avec une résistance accrue aux flammes ou l’isolation en fibres de bois à faible pouvoir liant. «Nous voulons donner à un matériau de construction éprouvé de meilleures propriétés là où il présente des faiblesses afin qu’il puisse être utilisé de manière encore plus intensive à l’avenir», explique Ingo Burgert, professeur de matériaux à base de bois à l’ETH Zurich et chef de groupe au département cellulose et matériaux en bois de l’Empa. Les chercheurs bénéficient de la porosité du bois, ce qui facilite les modifications nécessaires.

Seulement au début

D’une part, les chercheurs font de la recherche fondamentale dans leurs travaux. «En fin de compte, les modifications devraient toutefois permettre d’utiliser le bois dans de nouveaux domaines d’application afin de promouvoir l’utilisation du matériau durable lui-même», explique M. Burgert. Toutefois, le succès de cette démarche dépend avant tout du marché. Dans le domaine de l’isolation, de nouveaux matériaux à base de bois pourraient marquer des points à l’avenir, par exemple, parce que des matériaux durables peuvent être utilisés pour rénover les bâtiments de manière toujours plus efficace et économe en énergie. Pour ce faire, il faut procéder à des investigations précoces dans des conditions réelles et pas seulement en laboratoire. Selon I. Burgert: «L’unité Vision Wood est idéale pour cela, même si le parcours vers des produits commercialisables est encore très loin.»

«Crasse» dans la maison

Les bâtiments en argile existaient déjà il y  a 10 000 ans. Et environ un tiers de la population mondiale vit encore dans des bâtiments en argile, en particulier dans les régions les plus pauvres au monde. A Shibam, au Yémen, quelque 13 000 personnes vivent dans des bâtiments en terre à plusieurs étages. En Suisse, cependant, des maisons entières sont faites d’argile – de l’argile pilée, pour être précis, une rareté. Néanmoins, l’argile, mélange de sable, de limon et d’argile, connaît actuellement un renouveau sous nos latitudes, en particulier comme base et enduit de finition. «C’est certainement aussi dû à la prise de conscience accrue de l’écologie et de la durabilité», explique Marc Hübner, directeur général de Lehmwerk à Dornach (SO). Qu’en est-il du crépi d’argile? «L’argile régule l’humidité dans une pièce, explique M. Hübner, et absorbe également les mauvaises odeurs, par exemple après un repas de fondue. Ce qui est important ici, c’est que plus la surface enduite d’argile est grande et plus la couche d’argile est épaisse sur les murs, plus l’effet est fort. L’argile, cependant, ne convient pas aux façades extérieures, car sa porosité signifie que l’argile redevient plastique ou même liquide lorsqu’elle est exposée à trop d’eau. Dans la salle de bains, par contre, le crépi d’argile sur des surfaces sans exposition directe à l’eau a beaucoup de valeur, car il absorbe l’humidité du bain ou de la douche et la rejette ensuite lentement», explique l’expert. M. Hübner dissipe ainsi une fausse idée répandue: «L’argile n’est pas un matériau isolant! Il est beaucoup trop compact pour ça. Seuls les matériaux qui renferment de l’air sont appropriés pour l’isolation.»

La paille est résistante

Un très bon matériau isolant, écologique et traditionnel est la paille – et pas seulement sous la forme de toits de chaume qui, selon les régions, étaient communs jusqu’au début du XXe siècle. Même si l’histoire des trois petits cochons nous le fait à peine croire, les maisons de paille sont très robustes et résistantes à l’usure. Ce n’est pas pour rien qu’à la fin du XIXe siècle, aux Etats-Unis, on construisait et isolait avec de la paille pressée, une technologie populaire et peu coûteuse. Mais est-ce toujours vrai plus d’un siècle plus tard? «Nous avons été autorisés à construire une maison de balles de paille sur le Reschen Pass», explique l’architecte Werner Schmidt, spécialisé dans les maisons de balles de paille à Trun (GR). «Il y a un an, elle a été touchée par une avalanche et est restée intacte parce que la paille a réagi avec souplesse. Une maison normale aurait été victime de l’avalanche, comme l’a confirmé l’Institut pour l’étude de la neige et des avalanches de Davos.

Une installation correcte permet  d’éviter les problèmes

Les avantages de la paille en tant que matériau sont évidents: elle isole, est abondante dans toutes les zones agricoles, peut être utilisée sans trop d’énergie grise et peut être éliminée facilement à la fin de son cycle de vie. Si les balles de paille pressées sont utilisées dans leur ensemble, il est même possible de réaliser des structures porteuses. Cependant, la manipulation de la paille ne semble pas se dérouler sans problème, car des cas de moisissures et des invasions d’insectes dans les maisons de paille peuvent être signalés à de nombreuses reprises, sans parler de l’inflammabilité de la paille. «Il faut savoir comment construire une maison de balles de paille», dit W. Schmidt. «Cela commence par la paille, qui doit être sèche, propre et exempte de vermine avant d’être pressée. Correctement compactées et proprement enduites, les balles de paille n’offrent aucune surface d’attaque pour l’eau, les rongeurs et autres insectes nuisibles. Et si une maison en balles de paille ne respectait pas les règlements en matière d’incendie, elle ne serait même pas construite.

De nouveaux talents avec d’anciens matériaux

Les matériaux anciens n’ont pas non plus tous des histoires comme matériaux de construction. Par exemple, on sait depuis longtemps que la laine de mouton a des propriétés d’isolant thermique. Elle a été utilisée jusqu’à la fin du XXe siècle, mais surtout pour les vêtements. Le chanvre est également utilisé depuis plusieurs milliers d’années, grâce à la résistance à la traction de ses fibres mais surtout pour les textiles, les cordes, papier et matériel de pansement. Au début du XIXe siècle, il a commencé sa marche triomphale en Europe – comme une fibre robuste pour les sacs, les fils grossiers et même les tapis. Daniel Kaufmann d’Horriwil (SO) possède dans son entreprise les trois fibres dans sa gamme de matériaux de construction naturels, à savoir les nattes isolantes. «Les avantages par rapport aux panneaux isolants conventionnels résident d’une part dans une production plus économe en énergie et d’autre part dans un traitement non polluant sur le chantier», explique D. Kaufmann. Ces nattes isolantes ont des propriétés régulatrices d’humidité et peuvent parfois même être compostées.» Ces isolants naturels ont une inflammabilité légèrement supérieure à celle des isolants minéraux.

L’écologie, un autre regard

Si l’on demande aux représentants des matériaux de construction alternatifs pourquoi la paille, la terre glaise, la laine et d’autres matériaux similaires ne sont pas utilisés plus fréquemment malgré tous leurs avantages, le constat est qu’ils n’intéressent aucune industrie dominante du marché. Matthias Engel, porte-parole de l’Association suisse des maîtres d’œuvre, met les choses en perspective: «Les matériaux utilisés pour construire un bâtiment ne sont généralement pas décidés par l’entrepreneur, mais par le constructeur ou l’architecte.» Il était également important d’aborder le thème de la construction éco- logique sous un angle différent. Matthias Engel: «En 2019, il s’agit d’améliorer et de compacter le tissu bâti, car le sol est la ressource la plus rare. Grâce au remplacement de nouveaux bâtiments, un nombre beaucoup plus important de personnes peuvent vivre dans les zones résidentielles existantes sans perdre de précieux espaces de loisirs. En moyenne, chaque appartement démoli est remplacé par deux nouveaux. En d’autres termes: un mètre carré de surface habitable est transformé en trois mètres carrés dans un nouveau bâtiment de remplacement. De plus, les nouveaux bâtiments Minergie ne consomment, pour le chauffage, qu’environ la moitié de l’énergie consommée avant les rénovations. Les exigences structurelles correspondantes pour pouvoir construire de manière optimale en hauteur ne peuvent être satisfaites qu’avec une structure solide en béton, en acier ou en pierre, à l’exception du bois, au moins dans les zones urbaines – des matériaux qui peuvent être fournis en grande quantité et en tout temps.