La science derrière la résilience de l’architecture en terre crue

L’architecture de la Terre est bâtie sur une longue histoire. Son histoire continue d’être racontée au travers de structures anciennes qui ont résistées à l’épreuve du temps. Partout dans le monde, les techniques indigènes de construction en terre ont été mises au point par de nombreuses civilisations anciennes. Les communautés construisaient à l’origine des abris en terre – le matériau le plus facilement disponible pour elles – et ont transmis leurs techniques de construction de génération en génération. L’architecture de la Terre a évolué avec une compréhension approfondie de la terre et de l’emplacement. Avec des pratiques perfectionnées il y a des décennies, il est fascinant de voir l’architecture en terre rester résiliente face aux adversités.

Construction terre- Pr Mun Jun - Permanent Macha - Chine

Construction terre- Pr Mun Jun – Permanent Macha – Chine

Ce qui semble être une structure fragile faite de terre crue est en réalité très durable, grâce aux techniques de construction fabriquées par des constructeurs qualifiés . L’architecture en terre est considérée comme l’une des premières méthodes développées par l’homme pour créer des abris. De nos jours, environ un tiers de la population mondiale vit dans une forme de structure en terre faite de maçonnerie d’adobe, de pisé ou de torchis. Ces structures se sont maintenues à travers les tremblements de terre, les ouragans et les événements météorologiques extrêmes à travers le monde.

Les communautés anciennes comprenaient profondément les façons de travailler avec la terre et ont transmis des traditions au fil des générations. Les constructeurs ont perfectionné l’art de concevoir des structures en terre intemporelles. Alors que les méthodes de construction et les formes d’architecture varient selon les lieux géographiques, les principes scientifiques qui sous-tendent la résilience, partagés au-delà des frontières.

maison en pierre et terre St Juvat (Fr-22)

Empilement de particules

Un échantillon de terre crue peut contenir un assortiment de formes et de tailles de minéraux selon la région dans laquelle il se trouve. Cette matière particulière est ce qui fait que la terre crue tient bien et résiste aux forces extérieures. Un mur de terre est solide et robuste en raison de son extrême densité de particules étroitement tassées avec le moins d’espaces possibles entre elles.

Pour y parvenir, les constructeurs contrôlent la granularité du matériau, en s’assurant que tout espace vide est rempli. Même un petit vide dans le mur pourrait devenir un point de rupture potentiel. Dans le mélange, chaque particule est positionnée pour assurer l’homogénéité et même la consistance. La configuration qui en résulte garantit que les murs construits sont robustes et peuvent supporter leur propre poids lorsqu’ils sont debout.

Brique de terre crue

Brique de terre crue

Friction

La rugosité des particules de terre joue un rôle important dans la construction de structures robustes et résilientes. Bien qu’elles aient un impact important, la rugosité et la texture détaillée de la particule ne peuvent être remarquées qu’à l’échelle atomique. Lorsque ces surfaces rugueuses se frottent les unes contre les autres dans le mélange de matériaux, une friction est créée. La force de friction empêche les particules de s’éloigner les unes des autres, ce qui entraînerait l’effondrement du mur. C’est cette force qui maintient le sable meuble et sec pour former un tas conique plutôt que de s’étaler à plat.

Enduit terre sur bâti en bauge

Enduit terre sur bâti en bauge

Cohésion

Les forces de cohésion – la force qui maintient les particules étroitement liées les unes aux autres – affectent également de manière significative la résistance de l’architecture terrestre. La cohésion provoque une attraction entre les particules de matériau et intensifie ainsi la force de frottement. La capacité des particules minérales à rester ensemble solidifie les éléments structuraux et est liée à la plasticité du bâtiment. La cohésion garantit que le bâtiment est capable de résister aux forces externes telles que les contraintes de traction et de compression. Lorsque le sol disponible localement n’est pas assez cohésif, il peut être amélioré avec des additifs comme de la terre ou des fibres végétales.

Maison terre battue par Studio Anna Hheringer à Rudrapur (Bangladesh) - photo Katharina Doblinger, B.K.S. Inan

Maison terre battue par Studio Anna Hheringer à Rudrapur (Bangladesh) – photo Katharina Doblinger, B.K.S. Inan

Cohésion capillaire

En présence d’humidité, les particules de terre sont mieux liées les unes aux autres. Par exemple, le sable humide est plus cohésif que le sable sec et tient ensemble pendant longtemps. L’eau se condense dans les espaces étroits entre les particules, faisant adhérer le mélange de matériaux ensemble. Au fur et à mesure que l’eau se répand sur la surface du mélange, une tension superficielle se crée, attirant les particules les unes vers les autres. Cette forme de cohésion est appelée cohésion capillaire.

Le degré de cohésion capillaire dans un mélange de matériaux dépend de l’humidité relative de l’air et de la quantité d’eau ajoutée au mélange. En présence d’humidité atmosphérique, les forces d’attraction entre les particules sont renforcées. Cette propriété permet à l’architecture en terre de s’adapter aux conditions météorologiques changeantes. Un mur en terre battue qui peut résister à une humidité extrême deviendra plus solide dans des conditions très sèches.

Mur en terre battue et grandes ouvertures plafond - Casa Lasso par RAMA Estudio - San Jose, Equateur © Jag Studio

Mur en terre battue et grandes ouvertures plafond – Casa Lasso par RAMA Estudio – San Jose, Equateur © Jag Studio

Avec ses racines dans les civilisations anciennes du monde entier, la construction en terre progresse comme une alternative durable et économique aux matériaux de construction conventionnels. Les principes qui guident la construction peuvent inspirer l’innovation pour propager l’utilisation généralisée de ce matériau de construction. Avec le changement climatique dans l’esprit des architectes, le passage à une « économie des matériaux naturels » est essentiel afin de construire des environnements écologiquement durables. L’architecture terrestre peut ouvrir la voie de la résilience climatique.

Notre avis :
D’après une étude McCabe de 2017, une construction en terre consomme 50 % de chauffage en moins qu’une construction conventionnelle (avant RE2020). D’autres qualités sont à ajouter à l’actif de la terre crue : une très bonne gestion de l’humidité, un faible impact carbone, et un meilleur confort d’été.

Traduit de l’article écrit par Ankitha Gattupalli pour Archdaily

 

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Pascal Faucompré
Editeur et Rédacteur en chef de Build Green, le média participatif sur l'habitat écologique et pertinent. Passionné par le sujet de l’éco-construction depuis 2010. Également animateur de nombreux réseaux sociaux depuis 2011 et d'une revue de web sur : Scoop.it

2 réflexions sur “La science derrière la résilience de l’architecture en terre crue

  1. une construction en terre consomme 50 % de chauffage en moins qu’une construction conventionnelle (avant RE2020).
    Bon jour sauf qu’une construction ce n’est pas 4 murs !

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