NaturaDome : une arche habitable éco-responsable à coût réduit

Par Benoît DARRE - Directeur Général NaturaDream

NATURADOME est une arche végétalisée bioclimatique brevetée destinée à la construction d'habitats individuels ou collectifs, de bâtiments publics ou professionnels à hautes performances. Son procédé constructif non opposable à la réglementation constructive, fait appel à l'économie circulaire et assure une insertion totale dans l'environnement. NATURADOME génère des performances thermiques remarquables (RT2012 moins 53%) et la possibilité de créer un espace intérieur 100% personnalisable à partir de 1380 €TTC/m².

S'appuyant sur le savoir-faire du groupe Pomès-Darré fondée en 1936, entreprise de BTP reconnue depuis trois générations dans les Hautes-Pyrénées, la marque NaturaDream est née de ma passion pour les matériaux et technologies innovantes dédiées à l'excellence environnementale.

Tous les produits NaturaDream sont inspirés par le rêve d'une vie plus confortable, plus harmonieuse et plus respectueuse de l'environnement. Le concept est simple : inventer les matières et procédés de construction qui permettent de recréer ce que la nature fait de plus beau !

La maison individuelle NaturaDome a reçu la mention spéciale du jury des Green Building Solutions Awards 2016.

S'intégrer parfaitement au paysage, ne pratiquement pas utiliser d'énergie, coûter moins de 1200 euros le m² : autant de défis remportés par NaturaDome grâce à un procédé de construction très original, breveté un béton auto-portant et fait appel aux ressources de l'économie circulaire de proximité.

NaturaDome est en effet constituée d'une arche en acier - recyclage d'abris-tunnels de l'armée de l'air -, d'une épaisseur de 40 cm de « béton auto-coffrant », d'une épaisseur de 60 cm de copeaux de bois venant de déchets industriels, d'une couche de terre provenant du creusement des fondations de la maison et d'une végétalisation rustique. A la première grande étape du gros oeuvre, la maison est donc un tunnel de 4,75 m de hauteur et 14,30 m de largeur. Reste à monter des murs de façade isolants pour disposer d'un volume de 630 m³ aménageable en totale liberté et selon les souhaits du propriétaire.

Outre la réduction du prix des matériaux utilisés, le coût de revient très bas de la construction repose sur un procédé de fabrication très simple, ne nécessitant aucun matériel spécial (même pas un grue) et aucune évacuation de terre et autres déchets. Le gros-oeuvre ne fait également pas appel à d'autre corps de métier que des maçons.

Dès les premiers tests thermiques, le constructeur a constaté que les performances de l'isolation laissaient très loin derrière la RT 2012 (et ses coûts) et que, la température moyenne s'établissant à 19°, NaturaDome ne nécessiterait ni air conditionné, ni installation de chauffage importante (hormis un poêle à bois pour créer l'ambiance).

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Une enveloppe habitable extrêmement simplifiée
Plus de maçonneries traditionnelles, ni charpente, ni tuiles en couverture: une voûte géodésique de 14,30 m de portée et 4,75 m de hauteur intérieure est réalisée en métal et béton armé. Elle offre une très grande stabilité, notamment aux événements sismiques et cycloniques. La structure repose sur une semelle filante en béton armé de section courante qui ceinture l'ouvrage et supporte les deux façades verticales réalisées en béton cellulaire ou en ossature bois préfabriquée. Ces façades sont enfin revêtues d’un enduit minéral extérieur pour assurer l’étanchéité de l’ouvrage.

Des matériaux issus de filières de recyclage et trois circuits ultra-courts
La structure en métal est fournie par le recyclage d'abris d’avions de chasse, dits « tonneaux ». Ces équipements, constitués d'ossatures métalliques préfabriquées en acier galvanisé de qualité militaire, ont connu une seconde vie pour cette fois servir des intérêts civils. Cette structure entièrement étanche et simple d’assemblage se présente sous la forme de profilés métalliques cintrés ondulés dans deux sens d'inertie ce qui lui confère un caractère modulable, autoportant et capable de supporter le coulage d’une voûte en béton armé de forte épaisseur (15 à 40 cm).

Naturadream a racheté à une collectivité des Hautes-Pyrénées 360 ml de ces tunnels en acier sur une ancienne base militaire. Le stock doit permettre la construction d’une trentaine de maisons de ce type, le temps de prospecter d’autres gisements dans les bases aériennes réformées.

Les matériaux d'isolation sont eux aussi issus d'une filière ultra-courte de recyclage. Ils proviennent, en effet, du broyage de palettes non-consignées, de bois de coffrage de réforme et d'emballages en bois récupérés auprès de l’activité négoce Gédimat du Groupe Pomes-Darré. Environ 350 t de ces déchets sont revalorisés par l'entreprise chaque année. Les broyats sont produits sur place, épurés de tout débris métalliques et utilisés dans la production d'un béton armé isolant ou dans l'isolation de NaturaDome. Pour ces dernières, plus de 300 kg de bois par m² constructible sont séquestrés, soit une épaisseur moyenne de 60 cm mis en oeuvre directement sur la voûte béton armé et offrant une résistance thermique très élevée (R=11 m².K/W). Dans ce cas, les copeaux reçoivent un traitement par ajout de chaux vive qui assure un effet bactéricide, fongicide tout en neutralisant les traces hydriques éventuelles. Ils sont enfin protégés des infiltrations par une géomembrane industrielle assurant la mise hors d’eau générale de la structure.

Il n'y a enfin aucun apport de terres végétales (donc pas de transports) : les matériaux inertes provenant des fondations et des terrassements généraux servent à créer les mouvements paysagers et la couverture de l’habitation est assurée par la mise en oeuvre d’au moins 40 cm de terre végétale. On revalorise sur place l’ensemble des déblais en tant que matériau constitutif principal. 500t de terres inertes ou végétales sont ainsi mises en oeuvre sur NaturaDome pour sa végétalisation avec… un vrai gazon authentique, type raygras.

Des tâches constructives mécanisées au maximum
Les terrassements de la plate-forme primaire et la réalisation des mouvements de terre, le montage de l’ossature métallique et du ferraillage, la mise en oeuvre des copeaux de bois et du complexe d’étanchéité, la végétalisation de la toiture, la manutention générale nécessitent un seul et unique engin : une pelle de 25t.

Le ferraillage de la voûte béton est entièrement façonné en usine et très simple à mettre en oeuvre du fait de la présence d’une trame unique reproductible à l’infini et correspondant à une travée ou onde de 60 cm de largeur.

Les façades ultra personnalisables sont réalisées en atelier sous la forme de panneaux en caisson bois préalablement isolés puis assemblés en deux jours sur chantier.

La réalisation de la voûte béton ne nécessite aucun coffrage traditionnel grâce à l’emploi d’un béton technique exclusif développé par l’activité BPE du groupe Pomes-Darré permettant sa mise en oeuvre par pompage sur un support à fortes pentes (jusqu’à 70°) sans projection et avec vibration. Ces bétons contrôlés de résistance conventionnelle (C25/30 XF2) sont entièrement pompés et nécessitent un investissement en main-d’oeuvre très limité du fait de l’absence de traitement de surface particulier.

Le second oeuvre est largement inspiré du génie civil industriel avec un sol en béton traité au quartz offrant une finition « béton ciré » en adéquation avec l’esprit « loft » de l’ouvrage. Les plafonds, cloisons intérieures en BA13 et peintures très gourmandes en main d’oeuvre sont ici réduites au maximum.

35 jours pour le gros-oeuvre

J : Réalisation de l’installation de chantier et des aires d’accès. Implantation générale de l’habitation. Pour ce prototype, 250 m³ sont déplacés.
J+1 à J+2 : Décapage des terres végétales, terrassements des terres inertes pour réalisation de la plate-forme en déblais et mouvements de terrain en déblais. Les matériaux sont stockés sur place pour réemploi ultérieur. Ces opérations sont exécutées par un atelier comprenant une pelle de 25t et un tombereau A25. 350 m³ de terre végétale excavés pour les fondations sont déplacés à quelques mètres pour être réutilisés après la création de la voûte en béton. Mise hors d’eau générale du chantier et rechargement pour création de l’aire d’accès au chantier.
J+3 : Implantation et terrassement des fondations. Cubage : 22 m³. Tous les déblais sont stockés sur place et réutilisés pour les mouvements de terrain.
J+4 : Coulage gros béton 18 m3 C20/25, mis en oeuvre avec une pelle de 25t
J+5 à J+9 : Début montage ossature géodésique en métal, ferraillage des fondations
J+7 : Coulages des fondations supportant les façades, 11 m3 C25/30 mis en oeuvre.
J+8 à J+11 : Montage des façades en panneaux caissons bois, levage avec pelle de 25t. Préparation du hérisson intérieur, réseaux intérieur.
J+11 : Coulage semelles filantes (26 m³ C25/30) et clavetage final de la structure en métal.
J+11 à J+13 : Préparation du dallage, isolation sous dallage.
J+14: coulage de la dalle soit 24 m³ de C25/30 mis en oeuvre, finition à l’hélicoptère.
J+12 à J+17 : Mise en oeuvre du ferraillage sur la voûte, préparation générale au coulage, étaiement.
J+18 : Coulage de la voûte : 105 m³ C30/37 à la pompe de 25 m
J+19 à J+21 : Mise en oeuvre des copeaux de bois à la pelle de 25t : 185 m³ de copeaux G50.
J+23 : Mise en oeuvre du complexe d’étanchéité.
J+24 à J+32: Travaux extérieur, remise en forme des espaces verts, réseaux extérieurs, assainissement, nettoyage général. Total volume de matériaux argileux mise en oeuvre 600 m³.
J+33 : Dépose des étais, nettoyage général du volume intérieur.
J+35 : Début du second oeuvre.
J+60 : Livraison de l’habitation.

Ce type de construction ne nécessite ni évacuation de terre, ni utilisation de terre végétale tirée d'autres sites.

C'est sans aucun doute dans le confort phonique et thermique que la maison donne toute la mesure de ses avantages. Pour l'isolation au bruit, la maison est classée BR1.
Les études thermiques réalisées par le bureau toulousain Ecozimut ont montré des performances jusqu’à deux fois supérieures à la RT 2012. Les besoins en chauffage sont évalués à 8kW.h, en éclairage à 1,4kWh (la surface vitrée égale au 5^ème de la surface habitable) et en climatisation à... 0kWh.

Il s'agit donc bien d'un habitat passif qui se situe dans le cadre HQE par l'utilisation de ses matériaux constitutifs: séquestration de carbone par les copeaux de bois, toiture végétalisée avec conservation de la biodiversité locale et effet-tampon pour les EP, confort d'été reposant sur l'évapo-transpiration de la toiture végétale.

Ce concept d’habitat peut se décliner avec une multitude de gamme: du logement social, (1150 HT euros le m²), au logement intermédiaire avec des aménagements intérieurs (cuisine intégrée, balnéo, placards) à 1300 euros le m² et une version supérieure toutes options offrant, terrasses suspendues, patio intérieur, coursive ouverte sur un séjour à l'étage à 1900 euros le m². Il peut également être destinés à tous types de fonctions : Maison individuelle bien entendu mais aussi bâtiments publics type ERP, industriels (en particulier ceux qui requiert une isolation optimale), tertiaires, ou implantés dans des zones naturelles sensibles (littoraux, parcs nationaux, zones natura 2000) nécessitant une intégration paysagère très poussée.

Un process n'utilisant plus les structures métalliques est actuellement à l'étude. Il s'agit de remplacer ce matériau par une voûte en béton armé architectonique coulée sur une matrice en négatif constituée de matériaux excavables, mis en oeuvre pour obtenir un fond de coffrage. Cette technique ouvrirait des réalisations de volumes intérieurs biométriques de n'importe quelles hauteur, formes et sections. Au XXIe siècle, ce serait ainsi le retour à une technique de construction millénaire.

Par Benoît DARRE
Directeur Général du Groupe Pomes-Darré SAS. et de NaturaDream

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