Éco-construction - Miscanthus Janze

Éco-construction / écobâti

une solution locale, pérenne, écologique, économique

Le secteur du bâtiment représente 44 % de l'énergie consommée en France, loin devant le secteur des transports (31,3%). Il devient urgent de repenser nos modes de construction. Dans le domaine de l’écobâti, le miscanthus offre une solution locale, pérenne, écologique, économique sur le long terme, renouvelable, stockant du CO2, et aux performances isolantes intéressantes…

Description botanique

Le miscanthus, par sa morphologie et ses propriétés botaniques, se rapproche du bambou. Ses dimensions sont cependant plus réduites. Sa tige se développe jusqu’à 4m de hauteur, en formant des nœuds successifs de plus en plus rapprochés. Elle est irrégulière, dure à sa base, où son diamètre peut atteindre 10-15mm, et fine et tendre à son extrémité, où son diamètre diminue jusqu’à 2mm.

La coupe microscopique d’une tige de miscanthus permet de remarquer qu’elle se compose de deux éléments :

Le parenchyme : sorte de moelle hydrophile qui contient les nutriments de la plante, au centre. Majoritairement composé de cellulose, et composant environ 43% de la plante,
Le sclérenchyme, tissu hydrophobe, qui entoure le parenchyme. Il forme une croûte très concentrée en lignine, ce qui lui confère les propriétés mécaniques de la tige.

des capacités constructives du miscanthus en architecture

Capacités structurelles de la tige de miscanthus

D’après un article de Kaak et Schwarz, son module de Young(1) varie selon la composition chimique de la tige et selon son diamètre, et il est compris entre 2 et 10 Gpa.

Résistance de la tige de miscanthus :

Contrainte comprise entre 100 et 150 Mpa et une moyenne de 125 Mpa [1],
Compression : excellentes capacités pour des tiges coupées sur une faible hauteur (entre 50 et 100 Mpa).

Plus la tige est courte, meilleure est la résistance en compression. De plus, toute la tige est utilisable, en coupant plusieurs morceaux de tiges plus fines.

[1] Hannah Hofte, voir ci-dessous.

Le miscanthus en construction

Le miscanthus est utilisé et utilisable sous diverses formes en construction : en torchis, en briques, en béton végétal, ou en panneaux.

Torchis : méthode utilisée depuis des siècles en architecture vernculaire, et dont on trouve encore de beaux exemples en Alsace notamment.
Briques associant végétal et minéral : des études ont été faites à ce sujet (1) (2), révélant que les briques à base de miscanthus sont facilement façonnables, ne nécessitent aucun matériel de pointe. Une fois secs, ils sont légers et manipulables à la main.

En termes de briques d’adobe, les tiges de miscanthus permettent de renforcer l’armature.

Béton végétal : Certaines entreprises proposent désormais des blocs de béton constitués à 60% de broyats de miscanthus. Ce matériau présente une excellente résistance thermique : 0.7 m2.K/W (contre 0.2 pour les blocs dits « traditionnels »).

Isolation

Le miscanthus présente des qualités d’isolation remarquables, grâce à sa composition en lignine et cellulose.

Comme isolant, il peut être utilisé en vrac, projeté, ou sous forme de panneaux.

Comme on le sait, l’air est le meilleur isolant. Or le miscanthus en emprisonne une grande quantité dans des petites cavités, ce qui lui confère des performances largement comparables à des matériaux isolants classiques.

Le miscanthus, en raison de sa densité et de sa composition cellulosique, a une capacité thermique massique lui permettant de stabiliser les fluctuations de température.

De même, en termes d’humidité : il capte et libère l’humidité selon les besoins, ce qui contribue à maintenir un environnement intérieur confortable, exempt de problèmes de condensation.

Contrairement au chanvre, le miscanthus est utilisable directement sans intermédiaire industriel pour être re-traité, et il ne nécessite pas non plus de séchage particulier.

Toitures en chaume

Paille de seigle, de miscanthus ou de blé, genêt, bruyère, jonc, roseaux : le chaume est un terme générique qui regroupe plusieurs espèces végétales.

Le miscanthus est un atout dans ce domaine, dans la mesure où c’est une culture pérenne et locale, d’une part, et d’autre part, il résiste mieux à la putréfaction que la paille classique. Il donne un aspect plus souple et esthétique que le roseau, et sa tige spongieuse offre une isolation parfaite.

Etudes et références sur l'écoconstruction à base de miscanthus :

Hannah Hofte : “Evaluation des capacités constructives du miscanthus en architecture », 2019. https://issuu.com/hannahhofte/docs/r9-hannah-hofte-miscanthus

Marie Rondin, « Sur les traces d’une nouvelle filière dans le secteur de bâtiment : le miscanthus », 2022. https://dumas.ccsd.cnrs.fr/dumas-03855107v1

Justine Neto, « Les différents usages possibles du miscanthus et du switchgrass hors paillage agricole », 2022, Chambre d’Agriculture de Nouvelle Aquitaine.

Un exemple d’expérimentation avec François Beau (Des Hommes et des Arbres) : https://www.facebook.com/hommes.arbres/?locale=fr_FR

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