Introduction

Une parcelle singulière

Vous avez choisi une parcelle dont les caractéristiques rebutaient de nombreux porteurs de projets. Quelles étaient-elles et comment avez-vous réussi à minimiser le budget dédié au foncier ?

Au vu de notre budget, Mathilde et moi avions commencé par étudier les parcelles à l’achat en périphérie grenobloise. Après une longue recherche infructueuse, nous avons supprimé les filtres dans les moteurs de recherche. Nous sommes étonnamment tombés sur trois terrains situés dans Grenoble — nous n’avions pas imaginé que cela était possible — dont les deux plus chers étaient les moins intéressants. Le troisième ne se vendait pas car il mesurait 10 mètres par 40 : les gens qui voulaient y dessiner une maison un peu conventionnelle étaient tout de suite bloqués par sa largeur. Par ailleurs, il y avait 7 platanes adultes sur pied. En fait, il s’agissait de l’ancien terrain de pétanque de l’hôtel-restaurant situé derrière. Nous avons l’acheté en nous disant qu’il était trop cher pour nous (137 000 €) mais que nous allions le diviser en deux, avec un permis valant division. Nous avons dessiné deux maisons, la nôtre et une deuxième qui n’a pas encore été construite. Notre terrain nous revenait donc à 67 000 €, ce qui est encore cher pour une parcelle vide, mais si l’on considère les prix grenoblois, c’est une occasion incroyable.

Il n’était pas possible de parachuter une maison conventionnelle sur ce terrain étroit et arboré : quelles singularités revêt votre maison pour s’adapter au lieu ?

Il restait compliqué de concevoir une maison sur 10 mètres de large, et d’autant plus sans couper d’arbres, ce qui nous importait beaucoup. Nous avons choisi de nous adosser au mur séparatif, et nous avons enroulé le projet autour des arbres. Par ailleurs, le PLU nous autorisait à avoir des volumes plus hauts côté rue mais nous imposait de limiter la hauteur sur les 3 autres : nous avons donc opéré un retrait à l’étage. Ces contraintes nous ont donné une forme atypique d’une surface de 84 m² dans laquelle nous nous sommes vite projetés. Et finalement, pour construire deux maisons, nous avons réussi à ne couper qu’un seul petit arbre.

Comment avez-vous anticipé l’évolution de vos besoins pour les années à venir ?

Nous avons imaginé que si nous étions un jour trois, il nous faudrait deux chambres, malgré la surface réduite de l’étage. Notre chambre est donc une alcôve de 7 m², que nous fermons actuellement avec un rideau, tandis que la deuxième chambre, très vitrée, fait 11 m². Les deux sont séparées par une cloison acoustique. Par ailleurs, la ouate insufflée qui fait office d’isolant de toiture est prolongée dans les poutres caissons, ce qui permet à la pièce d’être quasiment étanche au son. C’est aussi la seule qui ferme vraiment, hormis la salle de bain.

Par ailleurs, quitte à faire du gros-œuvre pour la construction de la maison, nous avons décidé de bâtir une coursive extérieure. Dans toute la partie située contre le mur mitoyen, nous avons déjà placé un isolant (laine de bois). Ainsi, pour ajouter 25 m² à la maison, nous n’aurons besoin que de 10 000 € : pour isoler le plafond qui est dimensionné pour accueillir assez d’isolant (ouate insufflée entre poutres), pour ajouter un pan de mur, isoler le sol et installer quelques appliques, les câbles électriques étant déjà tirés.

Construction bioclimatique

Comment avez-vous pensé la thermique de ce bâtiment ? Quels sont les rôles respectifs de la conception architecturale, de la paille et de la terre ?

Tout d’abord, il faut noter que l’intention initiale de conserver les platanes nous apporte une protection solaire passive : leurs feuillages protègent la façade sud. Pour compléter, il y a des câbles qui servent d’accroche à des plantes grimpantes. Nous avons choisi des espèces à croissance très rapide : elles montent de 5 m par an !

Pour le reste, la paille a été choisie notamment pour son fort potentiel isolant, mais il nous fallait aussi un peu d’inertie. Sinon, quand on ouvre la fenêtre, on perd la chaleur en hiver et la fraîcheur en été. Il n’en faut cependant pas trop pour ne pas dépasser un déphasage de 12 h. Les murs paille sont donc enduits à la terre, plus précisément avec un kaolin mélangé à un sable très clair. Et nous avons aussi fait le choix d’une chape.

De l’équilibre entre autoconstruction, frugalité et conventionnel

Quels paramètres vont ont contraints à utiliser un peu de béton et de polyuréthane ?

Tout d’abord l’inertie. Constituée de 5 cm de chaux-ciment et de ciment blanc, notre chape claire sert en effet à stocker la chaleur et la fraîcheur. Grâce à la façade sud vitrée, le soleil tape dessus. Sous cette chape, il y a un TMS (isolant en mousse rigide de polyuréthane) que nous avons acheté d’occasion, et il a l’avantage de ne pas dégager de formaldéhydes. Il existait bien l’alternative de mettre 30 cm de liège, mais nous nous serions ruinés et nous n’aurions pas eu la hauteur sous plafond suffisante dans la partie cuisine à 2,3 m. Par ailleurs, la maison est fondée sur un radier. Nous avions étudié la possibilité de fonder la maison sur des pieux, mais nous sommes sur du sable et la nappe phréatique est à 2 m… Or, on ne visse pas dans l’eau. Les plots n’apportaient pas non plus assez de portance. Un radier est très pratique car les longrines et fondations périphériques sont moins profondes, la dalle est plus épaisse et résistante mécaniquement. De fait, on peut s’ancrer des deux côtés de la lisse (intérieur et extérieur du mur paille). En effet, il faut savoir qu’il y a énormément de soulèvement de la lisse quand on comprime la paille : si ce n’est pas le haut du mur qui descend, c’est le bas qui veut monter, donc la lisse peut s’arracher par le bas. Depuis, nous avons réussi à construire des murs porteurs résistant à 6 tonnes d’arrachement, avec une longrine et une dalle portée, un ancrage d’un seul côté, et de l’autre seulement des goujons qui évitent l’arrachement mais qui ne sont pas dimensionnés pour.

Vous êtes plutôt adeptes des low-tech. Pourquoi avez-vous changé d’avis concernant la ventilation en double flux ?

A la base nous étions contre ce genre de technologies car effectivement plutôt dans une démarche low-tech. Mais en fait, une ventilation double flux est un simple récupérateur de chaleur, c’est-à-dire une sorte de ventilateur et un échangeur à plaques. Nous avions cependant considéré toutes les autres options. Tout d’abord, il était impossible de faire un puits canadien car le terrain n’était pas assez grand ni adapté. Par ailleurs, la ventilation naturelle impliquait des grilles en façade, des entrées d’air importantes et des nuisances acoustiques compte tenu du contexte urbain de la maison et notamment du train circulant à 100 mètres de la maison. Enfin, nous pouvions opter pour une VMC hygroréglable de type B, mais cela posait le même problème de grilles en façades et de nuisances acoustiques. Avec la double flux, on renouvelle vraiment l’air, avec 6 volumes par heure. Et cet air est préchauffé par celui qui sort. L’intérêt de renouveler autant l’air, c’est que cela permet d’évacuer l’humidité qui est produite à l’intérieur du logement, en plus des enduits terre qui temporisent beaucoup. Un air humide est difficile à chauffer, contrairement à un air sec. Le fait que l’air soit très filtré (pollen, particule) a aussi fortement réduit les crises d’asthme de Mathilde alors que l’air de Grenoble est très mauvais.

Et c’est parce que l’air est préchauffé que nous avons surtout pu nous abstenir de mettre du chauffage dans la maison ; parce qu’on a du triple vitrage, des murs en paille, 40 cm de ouate de cellulose en toiture, ce mur sud qui nous apporte des calories en hiver… Il ne restait presque rien à ajouter pour rattraper le différentiel de température… si on avait le récupérateur de chaleur. Si on ne l’avait pas, il fallait un poêle à granules, ou à bûches. Les bûches étaient exclues à cause du brassage des cendres et des possibles crises d’asthme, et les poêles à granules induisaient du bruit, des appareils onéreux, de la technologie embarquée. Par ailleurs, brûler du bois en ville n’est de toute façon pas idéal. Nous avons tout de même gardé un radiateur électrique de 1000 W qui tourne entre mi-décembre mi-février. Normalement, on compte plutôt 1000 W pour une chambre. Avec cela, il fait 20°C dans la maison. Si on ne le met pas et qu’il fait mauvais temps, il fait 16-17°C. Si nous ne sommes pas dans la maison, c’est-à-dire qu’il n’y a aucune énergie émise par les habitants ni par le soleil, on descend à 13°C. En été, il fait toujours 5 à 8°C de moins qu’à l’extérieur, alors qu’on est encore surchauffés par la façade sud à cause des feuillages qui ne se sont pas encore reconstitués depuis l’élagage de chantier. Nous avons quand même prévu « au cas où » une trémie dans le plancher et la toiture pour placer un poêle à granulés plus tard, éventuellement.

Maintenant, j’essaye de sensibiliser les gens sur le coût global d’une maison sur sa durée de vie. Une maison classique dépense en moyenne 1 700 € de chauffage par an, une maison passive 200 €. Sur vingt ans, on économise entre 10 000 et 20 000 €, donc le surcoût s’amortit.

Le projet est très soigné malgré un budget modeste : quelle organisation vous l’a permis ?

D’un part, nous avons fait beaucoup de choses nous-même. Nous avons seulement fait faire le terrassement, la dalle et l’électricité. Puis la charpente a été réalisée par Mathilde, qui y a travaillé pendant un an à mi-temps, avec une autre personne que nous avons rémunérée. Nous avons aussi payé un salarié de l’association Nebraska pour travailler sur notre maison ainsi que 2–3 personnes qui nous ont donné un coup de main ponctuel. Pour le reste, nous avons travaillé avec des stagiaires pendant 14 semaines, sous forme de chantier formation sur tous les postes.

Nous avons aussi fait des économies sur les matériaux. Par exemple, nous avons fait des choix radicaux sur les menuiseries : nous avons acheté des triples vitrages nus sans les cadres, que nous avons fabriqués nous-même. Nous avons aussi réduit le nombre de fenêtres ouvrantes au minimum (les fixes sont beaucoup moins chères), et n’avons commandé que celles-ci : 5 ouvrants de qualité faits en France (1 500 € / pièce tout de même), que nous avons posés nous-même.

Structure en paille porteuse

En quoi ce projet est-il audacieux pour une construction en paille porteuse ?

En général, la paille porteuse est utilisée dans des maisons bien rectangulaires, pas trop grandes, bien symétriques, avec peu de percements pour éviter les tassements différentiels, de l’enduit terre à l’intérieur et de l’enduit chaux à l’extérieur. Nous avions envie de dépasser ces codes, parce qu’ils ont fait leurs preuves.

L’idée ici, c’était de faire un démonstrateur de notre vision personnelle de l’espace, et de voir de quelles autres capacités pouvait se prévaloir la paille porteuse. Ce qui est inhabituel ici, pour ce système constructif, c’est par exemple la grande quantité de vitrages qui est présente en façade sud, mais aussi les descentes de charges asymétriques qui descendent en un seul point, ou encore la présence de murs de deux niveaux sur une faible longueur, qui nécessite beaucoup de soin pour régler l’aplomb.

Pour le premier point, cela implique que le plancher porte entre deux systèmes constructifs différents : le mur paille d’un côté et l’ossature bois de la façade vitrée de l’autre. Une panne muralière relie les poteaux de cette façade entre eux, sur laquelle reposent des poutres en I, qui franchissent 7,5 m jusqu’au mur en paille nord. C’est non seulement une portée importante mais il fallait en plus qu’une des poutres reprenne la charge ponctuelle d’un mur d’étage en paille porteuse. Or, un mur enduit est lourd car il est couvert de 5 cm de terre. Au dimensionnement, les poutres en I de 60 par 350 mm se brisaient en cisaillement. Sous ce mur, nous sommes donc passés par un lamellé-collé portant de la façade sud au nord, et la cloison du rez-de-chaussée a été épaissie pour délester la portée, ce qui nous évite une retombée de poutre dans le salon. Ce qui est un peu compliqué, c’est de gérer les efforts entre parties souples et raides, avec le risque que lorsque qu’un élément est trop souple, les efforts passent dans les pièces raides et les fassent casser. C’est pour cela que nous comprimons beaucoup les murs chez Nebraska, pour nous assurer qu’ils ne bougent pas dans phase chantier le temps que les enduits épais viennent ensuite démultiplier la résistance des murs. Par ailleurs, si c’est bien raide, c’est aussi plus facile à enduire.

Un autre problème se posait avec la façade sud vitrée. En effet, pour contreventer un volume, il faut le tenir sur trois plans continus. Or, en façade sud, il n’y a que du vitrage, qui n’est pas conçu pour reprendre des efforts de vent importants. Nous avons donc réalisé des retours d’ossature bois sur 1,20 m en façade sud, avec un panneau de fibres de bois et un panneau OSB côté intérieur. Par ailleurs, les vitrages nus de la façade sud s’encastrent directement dans la charpente. Pour ce faire, il y a eu un gros travail de détail sur l’étanchéité à l’eau et à l’air, avec le risque que le vitrage casse si la charpente bouge. Aujourd’hui, cela prouve que rien n’a bougé.

Il y avait aussi le défi de réaliser un mur de 10 mètres de long en paille porteuse côté nord. Pour ce faire, il fallait qu’il soit parfaitement droit. Les ossatures bois des cloisons perpendiculaires ont servi d’appuis et de guides pour les bottes de ce mur, et ont donc été construites avant.

Retours d’expérience d’une filière naissante

Comment cette expérience et celle d’une chambre froide à quelques centaines de mètres de là ont-elles été sources d’enseignements sur le comportement thermique et hygrométrique de la paille ?

À 400 mètres de la maison, nous avons construit une chambre froide en paille porteuse pour l’association Mille Pousses, qui gère une ferme urbaine en insertion. Nous sommes d’ailleurs trompés dans certains calculs… Nous pensions leur faire économiser 500 € sur environ 2 000 € de consommation annuelle. En fait, l’économie est de 1 500 €. La bonne nouvelle est que cela marche très bien, la mauvaise que les abaques sont complètement erronés et sous-estiment les capacités de la paille. Nous nous y intéressons de près, car la conservation du froid est aussi un enjeu important. Sur la consommation annuelle de la chambre froide, nous faisons quasiment la même économie financière que sur une maison, alors qu’elle fait 8 m². Ici, la question de l’hygrométrie entre en jeu. Nous avons passé des heures sur le logiciel WUFI. En-dessous de 85% d’humidité relative dans une botte, il n’y a pas de décomposition de matière décelable à l’échelle de la vie d’un bâtiment. Entre 85 et 98 %, il y a 0,009% de dégradation par jour. C’est-à-dire qu’au bout de 10 ans on aura perdu à peine quelques pourcents de matière : elle ne va pas noircir et s’effondrer, les micro-organismes vont simplement manger un peu de matière. Au-delà de 98 %, la matière se dégrade de 2,5 % par jour. La courbe est donc exponentielle. J’avais fait des simulations pour voir si nous restions bien sous 90 % d’humidité dans cette chambre froide. Avec des collègues ingénieurs, nous l’avons instrumentée. Nous avons comparé les deux, fait des carottages dans les murs et tout est bon. À part la paille, il faut savoir que tous les autres matériaux et équipements sont d’occasion : portes, frigo… ! Le bilan carbone est donc très faible, hormis la chaux.

Qu’est-ce que vous avez déjà testé et que vous ne referez pas, dans le registre de la paille porteuse ? Et à l’inverse, qu’avez-vous envie d’essayer ?

Je n’utiliserai plus de grandes bottes [par opposition à la petite botte, utilisée sur ce projet], c’est trop pénible : les bottes de 80 x 120 x 240 cm sont trop lourdes en chantier, on perd trop de temps. Cela fait des murs très épais qui ont l’intérêt de reprendre énormément de charges : c’est surtout très adapté pour le tertiaire.

Ce que nous n’avons pas encore fait, c’est un R+2 en petites bottes. Les calculs de Gil Bustarret et Peter Braun disent que cela fonctionne pourtant…

Vous formez tous types de public (particuliers, architectes, entreprises, ingénieurs) aux principes de la paille porteuse : quelles sont vos ambitions ?

Les 6 premiers mois de 2022, nous avions déjà reçu 20 commandes que nous ne pouvions pas honorer : il faut absolument former les entreprises avec qui nous faisons des études, pour qu’elles puissent avoir des assurances décennales, pour que ces chantiers ne se fassent pas en désobéissance, en catimini dans un coin. Les chantiers qui vont se faire vont être scrutés de très près. À titre d’exemple, l’Espace de partage et d’innovation que nous avons construit avec le Collectif PourquoiPas!? dans le quartier des Gratte-Ciels à Villeurbanne mesure 40 m² — c’est plus petit que le rez-de-chaussée de notre maison — et pourtant tous les médias de Lyon sont venus. C’est un peu notre mission que de ne pas faire de contre-références et de faire en sorte que vous n’en fassiez pas non plus, et pour ce faire de vous donner toutes les billes pour que ça n’arrive pas. Nous avons cette responsabilité envers cette filière naissante. Ces chantiers nourrissent aussi notre travail de rédaction de futures règles professionnelles. À suivre.