Matériaux durables et innovants : révolutionner la construction et l’industrie

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La construction est au cœur de tout bâtiment et joue un rôle crucial dans la durabilité globale d’une structure. 

La construction moderne est de plus en plus orientée vers la durabilité, incitant l’industrie à adopter des matériaux qui réduisent l’empreinte carbone, améliorent l’efficacité énergétique et minimisent les déchets. Cette évolution répond au besoin urgent de solutions de construction durables, économiques et respectueuses de l’environnement, apportant des bénéfices tant pour les personnes que pour la planète. Elle s’aligne également sur les réglementations environnementales en vigueur. À mesure que le développement durable s’impose comme norme pour les projets futurs, l’exploration des matériaux de construction durables devient cruciale pour les professionnels souhaitant faire des choix éclairés dans leurs pratiques.

Cet article explore le monde des matériaux de construction durables, en mettant en avant des innovations telles que le mycélium et le béton imprimé en 3D, qui jouent un rôle clé dans l’économie circulaire. Il aborde également des options plus couramment utilisées comme le bambou, le liège et le plastique recyclé, qui continuent de faire leurs preuves dans le domaine de la construction durable.

L’impact de la construction sur l’environnement

Le secteur de la construction est un acteur majeur en termes d’émissions de carbone et de consommation de ressources naturelles. Selon le Forum économique mondial, les bâtiments sont responsables de 39 % des émissions de carbone liées à l’énergie dans le monde, réparties en 28 % pour leur exploitation et 11 % pour les matériaux et la construction. 

En favorisant des matériaux dont la production et l’entretien demandent moins d’énergie, la construction durable aide à atténuer les impacts négatifs sur l’environnement et à réduire l’empreinte écologique des bâtiments. Les matériaux nécessitant peu de transformation, comme le bambou et le liège, proviennent de sources renouvelables, permettant ainsi d’économiser de l’énergie et de réduire les déchets. 

Comprendre les matériaux durables

Les matériaux de construction écologiques, ou durables, jouent un rôle crucial dans les techniques modernes de construction visant à réduire l’impact environnemental. Essentiels pour promouvoir un avenir durable, ces matériaux se distinguent par leur robustesse et leur capacité à être réutilisés. En étant produits localement et à partir de ressources naturelles, ils soutiennent la durabilité environnementale. En plus de leurs bienfaits écologiques, ces matériaux contribuent à des méthodes de construction plus sûres et à des économies de coûts sur le long terme.

Les matériaux de construction durables se distinguent par leur résistance, leur recyclabilité et leur approvisionnement local. La durabilité garantit que ces matériaux peuvent supporter différentes conditions environnementales sans se détériorer, réduisant ainsi les déchets et les besoins de remplacement. La recyclabilité favorise une économie circulaire en permettant la réutilisation des matériaux en fin de cycle de vie, optimisant ainsi l’efficacité des ressources et réduisant les déchets. De plus, l’approvisionnement local soutient les économies locales tout en diminuant les émissions de carbone associées au transport

Matériaux durables couramment utilisés

Bambou

Le bambou est un matériau de construction exceptionnellement durable, connu pour sa croissance rapide et ses propriétés physiques robustes. Il peut atteindre un taux de croissance jusqu’à 30 centimètres par jour, ce qui en fait l’une des plantes les plus rapides à se développer au monde. En quelques mois seulement, le bambou peut atteindre sa pleine maturité.

Comparé aux matériaux de construction conventionnels, le bambou présente un impact environnemental nettement plus faible en raison de sa croissance rapide et de son faible besoin en pesticides. Il est utilisé dans de nombreux contextes structurels, notamment pour les piliers, les poutres, et même dans les constructions en béton où il peut remplacer l’acier comme renfort si nécessaire. Le bambou est particulièrement prisé dans les régions sujettes aux tremblements de terre et aux tempêtes, comme en Chine ou aux Philippines, en raison de sa résistance à la traction remarquable, comparable à celle de l’acier.

Liège

Le liège est un matériau de construction extrêmement durable en raison de sa nature renouvelable et de son faible impact sur l’environnement. Il est régénéré tous les 9 à 12 ans à partir de l’écorce des chênes-lièges, sans nuire aux arbres eux-mêmes. Cette méthode de récolte durable permet aux chênes-lièges de continuer à absorber du CO2, contribuant ainsi au piégeage du carbone et à la promotion de la biodiversité.

En raison de ses propriétés intrinsèques, le liège est un matériau idéal pour les revêtements de sol, les traitements acoustiques et l’isolation des bâtiments. Il offre une excellente isolation thermique et acoustique tout en étant à la fois solide et léger. De plus, le liège est résistant au feu, à l’humidité et aux parasites, ce qui réduit la nécessité d’utiliser des traitements chimiques.

Plastique recyclé

L’industrie du bâtiment commence à valoriser le plastique recyclé pour sa résistance, son faible poids et sa flexibilité en termes de conception. L’utilisation de plastique recyclé aide à réduire la quantité de déchets envoyés aux décharges et à préserver les ressources naturelles comme le pétrole, principale matière première pour la production de nouveau plastique. Une vidéo de Business Insider illustre comment des briques sont fabriquées à partir de déchets plastiques, soulignant ainsi les bénéfices environnementaux, la création d’emplois et la réduction des déchets.

Le plastique recyclé trouve une application croissante dans la construction pour créer des matériaux à haute performance avec une efficacité thermique et énergétique remarquable, tels que des panneaux isolants et des éléments structurels. Grâce à sa faible demande en énergie pour le chauffage et le refroidissement des bâtiments, son utilisation contribue à réduire significativement les émissions de CO2 tout au long de son cycle de vie. De plus, la polyvalence du plastique recyclé permet des applications architecturales innovantes qui améliorent à la fois les aspects fonctionnels et esthétiques des bâtiments.

Bois lamellé-croisé

Dans le domaine de la construction durable, le bois lamellé-croisé (CLT) émerge comme un matériau révolutionnaire. Constitué de plusieurs couches de bois collées à angle droit, le CLT offre une grande solidité et stabilité. Il se distingue par sa capacité à stocker le carbone tout au long de son cycle de vie, ce qui en fait une option plus respectueuse de l’environnement que l’acier et le béton, tout en étant plus léger. 

Grâce à sa résistance au feu et à sa capacité à maintenir son intégrité structurelle face à des températures élevées, le bois lamellé-croisé (CLT) est un matériau de construction sûr pour les bâtiments. Les panneaux CLT, préfabriqués, peuvent être rapidement assemblés sur site, réduisant ainsi le temps de construction et les impacts environnementaux associés aux méthodes traditionnelles. En raison de ces avantages, le CLT est en passe de devenir un pilier de la construction respectueuse de l’environnement, capable de réduire les émissions de gaz à effet de serre de 26 % par rapport aux matériaux conventionnels.

Pierre

Depuis des milliers d’années, la pierre est un matériau de construction de choix en raison de sa durabilité naturelle et de son faible besoin de traitement. En tant que ressource naturelle, elle peut être extraite sans nécessiter de ressources supplémentaires et est entièrement recyclable à la fin de son cycle de vie. Sa longévité exceptionnelle et sa résistance à la détérioration dans divers climats en font un matériau privilégié pour la construction, contribuant ainsi à promouvoir la durabilité. 

Les qualités esthétiques de la pierre peuvent considérablement enrichir l’attrait architectural d’un bâtiment tout en soutenant des pratiques de construction durable. En tant que matériau écologique pour la construction moderne, la pierre peut être extraite localement, contribuant ainsi à réduire les émissions de carbone associées au transport.

Matériaux durables innovants et émergents

Mycélium

Le mycélium a révolutionné le domaine de la construction durable en offrant une multitude d’avantages structurels et environnementaux. Ce matériau organique, issu de la structure racinaire des champignons, se distingue par sa faible consommation d’énergie et son empreinte carbone réduite. Il est produit à partir de déchets agricoles, offrant un substrat riche en nutriments qui permet aux champignons de se développer en matériaux de construction durables comme les bardages et les briques. Pour découvrir plus en détail les propriétés étonnantes des champignons et leur robustesse comparée au béton, regardez la vidéo ci-dessous.

De plus, les chercheurs explorent le potentiel du mycélium pour créer un revêtement écologique résistant au feu et à la chaleur, offrant ainsi une alternative plus sûre aux matériaux traditionnels. Cette utilisation novatrice des champignons soutient non seulement les principes de l’économie circulaire, mais également les efforts visant à réduire l’impact environnemental des matériaux de construction.

Briques anti-pollution

Les « briques respirantes », également appelées briques absorbant la pollution, sont spécialement conçues pour améliorer la qualité de l’air à l’intérieur des bâtiments. Intégrant un mécanisme de filtrage cyclonique, ces briques agissent comme des dispositifs de filtration passive de l’air, capturant les poussières et les polluants. Sans nécessiter de composants mécaniques, le cœur du système est un coupleur de briques fabriqué à partir de plastique recyclé, qui guide le flux d’air et filtre les impuretés pour améliorer la qualité de l’air intérieur.

Ces briques sont particulièrement bénéfiques dans les régions en développement confrontées à des problèmes de qualité de l’air, car elles sont économiques, respectueuses de l’environnement et efficaces pour filtrer les particules fines. Le marché mondial des briques anti-pollution est en expansion, soutenu par l’augmentation des initiatives gouvernementales en faveur de la construction écologique et par une sensibilisation croissante à la durabilité environnementale. 

Béton imprimé en 3D

L’impression 3D est l’une des technologies les plus intéressantes et les plus polyvalentes actuellement développées. De l’électronique imprimée en 3D aux maisons imprimées en 3D, en passant par les transports imprimés en 3D et même la bio-impression en 3D, qui permet d’imprimer des tissus et des organes biologiques, la fabrication additive a le potentiel de transformer presque tous les secteurs d’activité. 

Cet article se concentre sur la construction et les matériaux utilisés dans ce domaine, notamment sur l’impression 3D de béton (3DCP), une avancée technologique majeure. Cette méthode permet de réduire le gaspillage de matériaux et d’améliorer l’adaptabilité des conceptions. Le béton à faible teneur en carbone gagne en popularité pour l’impression 3D en raison de sa capacité à réduire les émissions de carbone et la consommation de matériaux. En éliminant le besoin de coffrage traditionnel, elle diminue les impacts environnementaux tout en facilitant la création de structures complexes. Toutefois, la durabilité du 3DCP suscite des débats en raison de sa composition en mortier et de l’utilisation de matières premières vierges. Les chercheurs travaillent à améliorer sa durabilité en intégrant des ressources recyclées et en substituant le ciment Portland ordinaire (CPO) par des géopolymères.

Avantages de l’utilisation de matériaux durables dans la construction

Bénéfique pour l’environnement

Les matériaux durables jouent un rôle crucial en réduisant l’impact environnemental de la construction grâce à la préservation des ressources, à la minimisation des déchets et à la diminution des émissions de carbone. L’utilisation de matériaux recyclés ou renouvelables permet de réduire l’empreinte écologique de l’industrie, tout en prévenant la destruction des habitats, l’érosion des sols et les dommages aux écosystèmes associés à l’extraction des matériaux traditionnels. De plus, ces matériaux nécessitent moins d’énergie pour leur production et leur transport, ce qui contribue à une réduction supplémentaire des émissions de carbone.

Avantages économiques

Les matériaux durables sont plus rentables à long terme et ont des effets positifs sur l’environnement. Ils peuvent augmenter la valeur d’un bien immobilier de 8 à 12 % et s’accompagnent souvent d’incitations réglementaires ainsi que de coûts d’entretien et de réparation moins élevés. En outre, l’utilisation de matériaux durables réduit les coûts des projets et augmente la rentabilité en consommant moins de ressources en général et pour la gestion des déchets.

Avantages pour la santé

Les matériaux de construction durables, exempts des produits chimiques dangereux présents dans les matériaux traditionnels, contribuent à créer des environnements intérieurs plus sains. En éliminant les composés organiques volatils (COV), des matériaux non toxiques comme l’argile et le bois améliorent la qualité de l’air intérieur. Ces matériaux favorisent également une meilleure utilisation de la lumière naturelle, ainsi qu’un confort thermique et acoustique amélioré, ce qui contribue au bien-être des occupants et réduit le risque de maladies chroniques

Conclusion

Les matériaux de pointe qui offrent des alternatives durables aux matériaux conventionnels, comme le mycélium, les briques absorbant la pollution et le béton imprimé en 3D, transforment actuellement l’industrie de la construction. Ces avancées témoignent de l’engagement de l’industrie envers la durabilité et l’innovation, en promouvant les techniques de construction écologique et en alignant les objectifs environnementaux avec les impératifs financiers.

Pour résoudre les problèmes environnementaux urgents, l’utilisation de matériaux durables est essentielle. Les constructeurs, promoteurs et autres acteurs de l’industrie reconnaissent les nombreux avantages économiques et environnementaux de ces matériaux, les incitant à investir massivement dans leur adoption. Ce changement favorisera un environnement bâti plus excellent, durable, résilient et respectueux de l’environnement à l’avenir.

FAQ

Quels sont les matériaux durables les plus couramment utilisés dans la construction ?

Le bois de récupération, le bois stratifié, le plastique recyclé, la pierre, le torchis, le liège, la brique d’adobe et le bambou sont tous des matériaux durables largement utilisés dans la construction. Ils sont renouvelables et adaptables, offrant des solutions écologiques et robustes pour divers besoins architecturaux.

Comment les matériaux peuvent-ils être qualifiés de durables dans l’industrie de la construction ?

Un matériau de construction est considéré comme durable s’il réduit son impact sur l’environnement tout au long de son cycle de vie. Cela inclut l’utilisation prioritaire de ressources renouvelables pour limiter l’épuisement des matières premières limitées. 

Quels sont les meilleurs matériaux de construction écologiques ?

Parmi les matériaux de construction durables les plus populaires, on trouve le liège, le verre recyclé, le pisé, l’acier recyclé, le béton de chanvre (fabriqué à partir de tiges de chanvre), le bambou pour sa durabilité renouvelable et son utilisation historique, ainsi que la botte de paille.

Quels sont les matériaux couramment utilisés dans la construction des bâtiments modernes ?

L’acier, le ciment, le béton, le béton prêt à l’emploi, les fils de ligature, le bois, la pierre, les blocs de briques et les agrégats sont parmi les matériaux couramment utilisés dans la construction moderne.

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