Maison de paille avec mur Trombe (chantier Jean LEWIN)

Publié le 10 janvier 2007, mise à jour le 9 avril 2014


Remarques sur les maisons de paille

Réticences :

1- la paille n’est pas un matériau homogène : le coefficient de transmission thermique n’est pas identique dans le sens transversal que dans le sens longitudinal (les bottes de paille c’est comme un "feuilleté", dans un sens le flux thermique doit traverser toutes les "feuilles", dans l’autre il se "glisse" entre les "feuilles").
Il se trouve que le sens de pose des bottes dans les murs est celui du "mauvais" sens thermique.
On trouve peu de mesures fiables sur ce matériaux. Ceux qui m’ont paru les plus fiables viennent du CSTB (centre scientifique et technique du bâtiment) et qui donnaient un coefficient de conductibilité thermique de 0.12 W/m2.°K, ce qui est très médiocre (3 fois mois qu’un bon isolant standard)
Bien sur, comme on utilise des bottes standard qui font environ 40cm de large, çà compense, mais au prix de deux inconvénients :
- une épaisseur très importante des murs, donc un sur-cout de couverture par rapport à la surface habitable utile,
- une ossature bois plus compliquée à cause de la grande épaisseur des murs, car la paille n’est pas porteuse.

2- bien qu’il ne soit pas très couteux, il n’est pas donné non plus, car il faut beaucoup de bottes pour une maison.

3- il y un problème de circulation des rongeurs dans l’isolant, qu’on retrouve dans beaucoup de maisons de paille, et qui n’est pas facile à éviter, surtout avec le temps.

4- il faut aussi être bien vigilant sur les risques de remontées d’humidité par le bas de l’isolation, et surtout placer un parement   pare-vapeur performant coté intérieur de la maison pour éviter les condensations dans la zone froide de l’isolant. La paille se composte très facilement...

5- la première maison sur laquelle j’ai travaillé (1978) a partiellement été détruite par un incendie. Il faut être très vigilant aux détails de construction, en particulier avec les conduits de cheminée.

Dans un bâtiment d’atelier j’ai essayé (1996) de mettre la paille dans l’autre sen, sur 20cm d’épaisseur, en divisant les bottes dans l’autre sens. Mais le résultat est moins intéressant qu’avec les copeaux de bois tassés, qui sont complètement gratuits.
En faisant des études calorimétriques sur les copeaux j’ai trouvé un coefficient de conductibilité thermique inférieur d’environ 15% seulement par rapport à un bon isolant standard.

Malgré tout, on peut être un inconditionnel de la maison en paille...

Comme le projet de cette maison...

1- Mur Trombe

Façade Sud échelle 1/50 facade-sud-1-50-3-07-07.pdf

Plan niveau 1 plan-niveau1-1-50-3-07-07.pdf

Coupe Nord-Sud échelle 1/50 coupe1-sud-nord-1-50-6-07-07.pdf

Détails de toiture noue-details-vert-1-10-6-07-07.pdf

Détails châssis mur Trombe
detail-mur-trombe-horiz-1-15-3-07-07.pdf
Détails des caissons de clapets de ventilation haute et des montants de chassis
detail-caisson-clapets-horiz-1-10-6-07-07.pdf

1.1- Dimension des ouvertures de ventilation basses et hautes
Pour permettre une bonne circulation de l’air par la seule thermocirculation, la sections des ventilation doit être d’environ 3% de la surface du capteur.
Par exemple, pour un mur Trombe de 6 m², les ouvertures supérieures et inférieures doivent avoir une surface totale de 6 m² x 0.03 = 0.09m² = 1 800 cm², soit par exemple une largeur de 90 cm pour une hauteur de 10 cm.
On peut augmenter de 10% maximum la surface des ouvertures supérieures si on tient compte de la dilatation de l’air lorsqu’il circule entre le mur et le vitrage.

1.2- Epaisseur de la lame d’air
Pour limiter les déperditions par l’extérieur pendant les périodes où le capteur ne reçoit pas de soleil en hiver, l’épaisseur optimale de la lame d’air devrait être de 25mm. Toutefois, pour respecter la règle précédente pour la circulation de l’air, un capteur de 3m de haut nécessite une lame d’une épaisseur de 9cm.
Pour améliorer la résistance thermique de la lame d’air, il très est intéressant d’utiliser du "vitrage à faible émissivité" (possédant un film mince réfléchissant le rayonnement thermique vers l’intérieur).

1.3- Ordre des interventions
Quelques précautions sont à prendre dans l’ordre des interventions :
1. Mise en place de l’ossature en bois (châssis),
2. Pose des gaines de ventilation basse avec moustiquaires,
3. Intervention du maçon pour construire le mur,
4. Pose des gaines de ventilation haute, avec moustiquaire et clapets,
5. Intervention du peintre, afin d’assombrir la surface extérieure du mur,
6. Intervention du vitrier, avec pose des vitrages. Réalisation de l’étanchéité, à l’aide d’un joint en bande pré-formée semi-vulcanisées, pour supprimer tout échange entre l’air de l’extérieur et l’air de la lame d’air. Ce joint résout aussi les éventuels problème de poussières dans la lame d’air.

1.4- Surchauffe
Dès la conception, il est nécessaire de penser aux problèmes de surchauffe.
En été, le rayonnement solaire est plus incliné par rapport à la surface verticale du vitrage qu’en hiver. Mais il est tout de même important de pouvoir intégrer dans le projet architectural, des avancées à l’aide de balcons, d’auvent ou de pergolas, qui permettent l’ensoleillement direct en hiver et le limitent en été.

1.5- Isolation extérieure
Tableau de calcul des déperditions
calculs-thermiques-mur-trombe-exterieur-250607-1.pdf
En hiver il faut calculer si il est économiquement rentable de mettre un volet isolant extérieur pour les jours sans soleil et les nuits.
Pour la garrigue gardoise, en période hivernale (1er novembre - 30 avril) le temps moyen d’ensoleillement est de 5,5 heure par jour, soit seulement 23% du temps (descend à 17% en décembre).
Donc pendant 77% du temps restant, les déperditions par le mur Trombe sont très supérieures à un mur conventionnel car il n’est isolé que par la lame d’air extérieure. En plaçant un volet isolant devant le vitrage, ces déperditions sont divisées environ par 2 si le vitrage est double, et par trois si le vitrage est simple.
De plus un volet de couleur blanche permet d’éviter les surchauffes en été.
Ces volets sont très contraignants car chaque matin les occupants doivent les ouvrir et et les fermer chaque soir pendant toute la période de chauffage. Vous trouverez ci-dessous une proposition de mécanisme évitant toutes ces manœuvres.

1.6- Mécanisme de commande des clapets d’air hauts
mur-trombe-a-volet-verti-1-15.pdf
Le volet roulant est commandé en hiver par un interrupteur crépusculaire à seuil réglable. Il s’ouvre quand le niveau de lumière suffisant pour chauffer le mur est atteint. Dans le cas contraire il se ferme.

Détails des sorties d’air hautes
Lors de sa fermeture, quand le volet arrive près du point bas, un mécanisme à câble referme automatiquement les clapets d’air hauts du mur Trombe. Lors de sa remontée, un ressort ramène les clapets en position ouverte.
mur-trombe-details-clapet-haut-1-2-5-07-07a.pdf
Détail du mécanisme de commande des clapets hauts (position volet roulant et clapet fermé).
mur-trombe-mecanisme-clapet-verti-1-15-6-07-07.pdf

Le caisson amovible qui reçoit le mécanisme de clapet rotatif mesure 148mm de hauteur.
Les deux coffrages perdus qui les recevront dans la maçonnerie mesurent intérieurement 150mm de hauteur (tolérance 0/+2mm), 1380mm de largeur pour celui du séjour et 974mm pour celui de la chambre.
Ils ont une profondeur de165mm, mesurée entre la surface de l’enduit fini intérieur et le fond sur lequel viennent s’enfoncer les caissons amovibles.
Ils sont réalisés en bois de coffrage brut de 27mmm d’épaisseur.Afin de ne pas fléchir au moment du coulage du béton du linteau  , ils reçoivent provisoirement une ou deux cloisons verticales intermédiaires
Avant de couler le béton, prévoir un fourreau en pvc diamètre 40mm pour assurer la jonction des axes des deux clapets de part et d’autre du mur de refend   intérieur. L’axe de ce fourreau doit se trouver à 60mm du fond du coffrage, exactement à mi-hauteur.

Mécanisme de commande des clapets d’air hauts
Le mécanisme de commande des clapets comprend un levier horizontal de 136mm de long pivotant autour d’un axe de 10mm de diamètre. Ce levier reçoit un secteur de flasque de 120mm de diamètre muni d’une gorge sur lequel est fixé le câble de commande.
Quand le volet roulant s’abaisse, le levier descend en tournant autour de son axe. L’extrémité du leiver reçoit un galet qui roule sur les lames du volet roulant pendant qu’il s’abaisse. En pivotant, le levier entraine le secteur de flasque sur lequel le câble s’enroule. La traction du câble entraine la rotation du clapet.
Le montant du châssis à vitrage extérieur doit recevoir une entaille en partie haute pour recevoir le mécanisme, et un trou diamètre 10mm pour insérer l’axe. L’entaille fait 20mm de largeur et se trouve à 20mm du bord intérieur du montant.

Détail du coffre à volet roulant
La position du volet roulant au dessus de la maçonneire ne permet pas d’utiliser un coffre à volet standard. Comme les coffres précédents, il doit être intégré en coffrage perdu dans la maçonnerie. Il est fermé à l’avant sur l’extérieur par un panneau amovible fixé à l’aplomb des parements avant des montants du châssis à vitrage.
Ce coffre doit être soigneusement isolé à l’arrière et au dessus avec des panneaux rigides de liège ou de feutre de bois.

Détails des entrées d’air basses
En bas du mur trombe, à l’intérieur de la pièce, les ouvertures basses d’entrée d’air sont équipées d’une bande de filtre à hotte aspirante, pour retarder l’encrassement de l’intérieur de la vitre du mur Trombe, et faire office de moustiquaire.
mur-trombe-details-clapet-bas1-2.pdf

Panneaux d’ossature des murs
Détails de construction du panneau Sud du mur Est jl-panneau-mur-est-cote-sud1-20-13-7-07.pdf

Détails de construction du panneau Nord du mur Est jl-panneau-mur-est-cote-nord-1-15-13-7-07.pdf

Détails de jonction des panneaux d’ossature des murs Est et Nord jl-details-ossture-mur-est-et-nord-1-5-13-7-07.pdf
trombe.jpg
Prototype de la maison du professeur Félix TROMBE (1906-1986) à Odeillo (photo M.Gazeau, 1976)

Sites sur les murs Trombe :

2- Maison de paille
Document en cours de réalisation

2.1- Comparaison d’un mur de paille enduit de mortier de paille de lavande, avec d’autres types de murs utilisé en construction à haute qualité environnementale :
calcul-thermique-differents-murs-250607.pdf

Il faut aussi tenir compte du fait que la forte épaisseur du mur engendre un surcoût en surface couverte et en fondation. Par exemple pour un maison de 8m x 8m de coté (64m2 brut) l’augmentation de surface est de 0.2m x8x4=6.4m2, soit 10% de surface brute, entre un mur de paille et un mur à ossature bois de 15cm.

Pour informations sur le mortier de chanvre (ou de paille de lavande) : site "chanvre-info"


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