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2 - Le bambou dans la construction
Cette plante a fait son apparition il y a environ 200 millions d’années et pousse naturellement aujourd’hui dans les zones tropicales, subtropicales et tempérées de toutes les régions du monde, à des altitudes variables, (jusqu’à 3000 m dans l’Himalaya), à l’exclusion de l’Europe et de l’Asie occidentale. Le bambou tolère une vaste gamme de sols (depuis les sols pauvres en matière organique jusqu’à ceux riches en minéraux), et les conditions d’humidité les plus diverses (de la sécheresse aux inondations). D’après des recherches récentes, le bambou était répandu en Europe il y a 3 millions d’années, mais il a disparu durant la dernière période glaciaire. Leur aire de répartition a connu une forte progression par la culture. Les Portugais le firent connaître en Europe sous son nom actuel. Ils furent également les premiers à l’acclimater, en 1730. En 1747, il fut implanté à la Martinique d’où il gagna les Antilles puis les Amériques, où il prospéra naturellement.
(source:wikipedia)Selon Sylvia De Almeida, qui est partie quatre mois à Lisbonne pour travailler sur les potentialités du bambou en Europe, dans les projets de construction et de développement, au sein de l’association Architectes Sans Frontières Portugal, le bambou serait un atout majeur dans la construction européenne.
"Depuis le début des années 90 et un peu partout en Europe, on a pu assister à une forte augmentation de l’intérêt pour le bambou au-delà de ses qualités de plante de jardin. Dans les pays d’origine où la plante est abondante comme l’Asie et l’Amérique du Sud, le bambou est utilisé comme matériau de construction performant qui reprend la tradition locale et le savoir-faire constructif des populations et représente un facteur de développement économique local innovateur. Ses qualités de résistance structurelles, sa rapidité de croissance qui en fait une bonne alternative au bois et ses capacités dépuratives (moins connues) en font un matériau innovant de tout intérêt pour une Europe où les questions de développement durable sont de plus en plus à l’ordre du jour.
Le climat méditerranéen portugais étant plus propice que dans le Nord, le bambou pousse à l’état sauvage un peu partout dans le pays. Le Jardin Botanique de Coimbra possède l’une des plus anciennes forêts de bambou sauvage d’Europe.
Malheureusement le préjugé selon lequel le bambou serait une plante envahissante qui appauvrit les sols freine bon nombre d’initiatives. Cependant, l’application du bambou dans le domaine de l’ingénierie environnementale est très prometteuse."
La bambouseraie du Jardin Botanique de Coimbra
La forêt sauvage de bambou ou bambouseraie d’à peu près un hectare, implantée en 1852 dans le Jardin Botanique de Coimbra est l’une des plus anciennes d’Europe. Quelques photos de ma dernière visite qui vous invitent à mieux connaître cette plante insolite. La partie la plus impressionnante de la bambouseraie est son allée principale intérieure souvent appelée de cathédrale de bambou par les visiteurs du Jardin. Quand les bambous meurent les jardiniers et botanistes du Jardin Botanique de Coimbra ne savent pas trop qu’en faire. Leurs bureaux son d’ailleurs remplis de morceaux de cannes sèches de bambou, improvisés en porte-stylo alors qu’ils pourraient être utilisés comme matériau de construction.
Evaluation du bambou comme matériau de construction pour desstructures de soutènement, au niveau environnemental, économique et technique.
(7è congrès international du bambou, New Delhi, 1er mars 2004) P. van der Lugt, A. van den Dobbelsteen, J. Janssen Delft University of Technology, Eindhoven University of Technology (traduction Laurent Gilet)Résumé :
Dans l’étude présentée, les cannes de bambou sont évaluées au niveau écologique et financier et elles sont comparées aux matériaux de construction plus classiques en Europe occidentale, comme l’acier, le béton et le bois, afin de déterminer les facteurs de réussite et d’échec de la construction en bambou.
1. Introduction
1.1. La durabilité comme critère de sélection des matériaux de construction
Le bambou, matériau renouvelable à croissance rapide avec un processus de production simple, devrait être une alternative durable aux matériaux plus traditionnels structurants comme le béton, l’acier et le bois.
1.2. Caractéristiques et applications de bambou
Le bambou a un design naturel très efficace structurellement, à cause de sa densité et ses fibres longitudinales, avec un poids total moins important à fonction égale que pour des matériaux présentant une section massive, comme le bois. Comme structures porteuses, de même que pour tous les éléments tubulaires, les performances du bambou sont particulièrement importantes, grâce à sa section en I.
Grâce à ses propriétés mécaniques performantes, sa grande flexibilité, un taux de croissance rapide, une faible masse et des coûts d’achat réduits, le bambou est un matériau de construction riche en potentiel. Certaines espèces de bambou peuvent très bien être utilisées pour des structures porteuses.
1.3. Étudier le potentiel du bambou pour les pays occidentaux
1.3.1. Le bambou : une alternative durable?
2. Méthodologie de recherche
2.1. Sélection de produits de bambou étudiés
L’étude présentée a été limitée aux chaumes des espèces de bambou Guadua angustifolia, produites au cours du Projet National de Bambou au Costa Rica, séchées à l’air là-bas et utilisées aux Pays-Bas.2.2. L’évaluation environnementale du bambou
2.2.1. L’analyse environnementale du cycle de vie (ACV) et autres modèles
2.2.2. L’unité fonctionnelle:
Pour la tige de bambou, l’unité fonctionnelle choisie était le poteau, la poutre et le rail.2.2.3. Le processus :
Cela signifiait l’analyse de la quantité de bore utilisée dans la conservation, la quantité d’essence pour les tronçonneuses, le nombre de kilomètres pour les transports terrestres et maritimes, etc..
2.3. Évaluation financière du bambou :
Pour la comparaison des coûts, les mêmes fonctions (colonnes, transversales et longitudinales de routes et rails) et matériaux (acier, robinier, azobé et béton) ont été pris en compte. Les coûts des solutions de rechange ont été déterminés par l’étude documentaire et des entrevues avec les entrepreneurs du pont.2.4. Étude de cas de projets sur le bambou en Europe occidentale
2.4.1. Facteurs de réussite et d’échec
un facteur de réussite et d’échec a été défini comme un effet négatif (échec) ou positif (succès) sur les coûts, les délais de construction, ou la qualité d’un projet de construction, causé par l’utilisation du bambou, à l’égard des matériaux de construction plus communément utilisés.
2.4.2. Projets sélectionnés:
la tour de bambou à l’Exposition Phenomena Zurich (1984)
le pont piétonnier dans le bois d’Amsterdam (1999),
le ZERI - pavillon pendant l’Expo 2000, Hannovre,
3. Résultats
3.1. Résultats de l’évaluation environnementale
3.1.1. La charge environnementale durant le cycle de vie
Les données montrent que la tige de bambou, même lorsqu’elle est utilisée en Europe occidentale, peut être considérée comme l’alternative la plus durable, de loin, dans toutes les fonctions. La bonne performance environnementale de la tige de bambou a deux causes distinctes.
Premièrement, son design creux naturel est structurellement beaucoup plus efficace qu’une section massive rectangulaire, comme pour le bois. A fonction égale, la masse de matériau à utiliser sera beaucoup moins importante en utilisant du bambou, que les autres alternatives.
La deuxième cause est le procédé simple et court de la production de bambous. (Notez que la tige de bambou est évaluée séchée à l’air libre sans l’utilisation d’une chambre de séchage (ce qui augmenterait le coût énergétique, et donc la charge environnementale)).
3.2. Les résultats de l’évaluation financière
3.2.1. Les frais d’achat
En termes de coûts d’achat, malgré le coût relativement élevé du transport vers l’Europe, le bambou est le moins cher des matériaux comparés.
3.2.2. Coût du produit annuel
Afin d’obtenir les coûts de production annuels, tous les autres coûts liés au cycle de vie ont été ajoutés au coût d’achat (par exemple, les coûts pour le montage, la maintenance, le démontage, la mise en décharge). En outre, les coûts de chaque option (bambou, bois, acier et béton) ont été divisés par leur durée de vie.
3.3. Les études de cas
3.3.1. Les facteurs critiques de succès et d’échec
Succès : facilité de démanteler une structure de bambou.
Echec : l’achat du bambou, donc contrôle de la qualité, délais dans le transport. Mais un facteur de succès est le prix d’achat relativement faible de bambou.
On notera d’autres facteurs de succès : les équipements nécessaires limités, faible poids des chaumes ; et d’échecs : des fissures et la formation de mousse, le côté glissant du bambou une fois mouillé.
3.4. Conclusions
3.4.1. Les performances environnementales de bambou
A cause de son irrégularité, l’utilisation du bambou pose de difficultés au niveau d’assemblages, de joints. Par laminage, une section rectangulaire peut être créée, ce qui rend les articulations plus facile. Toutefois, l’avantage environnemental du chaume sera grandement diminué. cependant, ces résultats, ne diminuent en rien la pertinence de la tige de bambou comme matériau durable pour les structures d’appui.3.4.2. La performance financière du bambou
L’évaluation financière du pont dans le bois d’Amsterdam a démontré que, compte tenu des coûts d’achat, le bambou est de loin l’alternative la moins coûteuse. Toutefois, en raison de sa durée de vie plus courte, de la hausse des coûts relatifs au montage et au démontage. Néanmoins, le bambou a prouvé qu’il pouvait être compétitif avec les solutions de rechange en bois.3.4.3. L’application pratique de bambou Des problèmes pratiques (facteurs d’échec) en utilisant la tige de bambou dans la construction de projets en Europe occidentale:
1. la forme du matériau (rond, creux et effilé);
2. l’irrégularité de la matière;
3. le manque de connaissances et de codes de construction pour le bambou.
Les problèmes seront évités grâce à la centralisation des connaissances et au développement de codes de construction en bambou par l’INBAR. Ainsi dans les futurs projets occidentaux réalisés en bambou, on peut économiser du temps et de l’argent tout en améliorant la qualité de ces projets.
4. Discussion
Cette évaluation environnementale est fondée sur l’utilisation du bambou (produits) aux Pays-Bas. Dans une étude préliminaire sur le cycle de vie complet, les bambous se sont même révélés à avoir des coûts environnementaux positifs.
Dans une perspective plus large de la performance environnementale du bambou (produits), d’autres évaluations environnementales par ACV sont nécessaires : avec des données provenant d’autres espèces, de différentes plantations, par des fabricants différents, afin d’accroître la fiabilité des résultats, fondées sur l’utilisation dans différents pays , sur une autre échelle, dans d’autres applications, ou encore en utilisation non-constructive.