Pour faire face aux défis environnementaux, climatiques et sanitaires actuels et dans un contexte de fortes attentes dans le secteur du bâtiment en termes d'isolation thermique et acoustique, que ce soit en rénovation ou en construction neuve, le projet BIOMETA vise à développer des laines végétales aux performances optimisées à travers une approche multi-disciplinaire et multi-échelle.
Analyser la réaction au feu des laines végétales
En effet, ces matériaux bio-sourcés présentent de nombreux avantages, comme leur capacité à stocker le dioxyde de carbone atmosphérique, ainsi que des performances multifonctionnelles directement liées à leur microstructure poreuse.
Malgré les nombreux atouts des laines végétales, plusieurs obstacles limitent encore leur utilisation comme leur caractère inflammable et propagateur de flamme ou encore leur épaisseur, généralement plus importante que les matériaux plus conventionnels.
Ainsi, afin d'apporter des solutions appropriées, BIOMETA s'est fixé des objectifs ambitieux dont les principaux sont :
- Identifier des retardateurs de flamme biosourcés compatibles avec les laines végétales ;
- Trouver une méthode d’application des produits ignifugeants identifiés qui soit viable à l’échelle industrielle ;
- Investiguer des méthodes méta-matériaux afin d’optimiser les performances du matériau pour une épaisseur réduite ;
- Développer une méthode d'optimisation globale conjointe des performances acoustiques et thermiques incluant le traitement ignifuge et la réduction de l'épaisseur des laines végétales.
Une démarche par étapes
Pour mener à bien ces objectifs ambitieux, le projet BIOMETA est organisé en 4 tâches :
- Tâche 1 : caractérisation à l'échelle de la microstructure des dimensions des fibres traitées et non traitées au sein des laines végétales afin d’évaluer l’hétérogénéité des fibres végétales et l'effet des retardateurs de flamme sur les fibres et les matériaux.
- Tâche 2 : caractérisations expérimentales en laboratoire des propriétés acoustiques, hygrothermiques et mécaniques des matériaux, ainsi que développement et application d'approches de modélisation par homogénéisation micro-macro afin de simuler ces performances.
- Tâche 3 : identification et application de retardateurs de flamme biosourcés puis réalisation d’essais au feu afin de vérifier leur efficacité.
- Tâche 4 : adaptation des solutions offertes par les approches méta-matériaux au cas des laines végétales afin d'optimiser leurs propriétés acoustiques pour une épaisseur réduite des panneaux d'isolants. Cette Tâche prévoit également la caractérisation à l'échelle paroi des prototypes de laines végétales optimisées fabriqués au cours du projet.
Les connaissances, les méthodes et les outils novateurs développés dans le projet BIOMETA seront largement diffusés auprès de la communauté scientifique, mais également des professionnels du bâtiment et du grand public. De plus, toutes les innovations du projet BIOMETA liées au développement de laines végétales traitées au feu avec des performances optimisées renforceront leur potentiel et contribueront de manière très significative à l'élargissement important du champ d'application de ces matériaux en les rendant compatibles avec tous les types d'applications dans l'enveloppe des bâtiments que ce soit dans un mur ou de manière apparente dans une perspective d'utilisation dans les établissements publics, les habitations et les espaces de travail.
Dans le cadre du projet BIOMETA, une équipe soudée, aux compétences multi-disciplinaires adaptées et pertinentes par rapport aux objectifs, a été constituée autour du coordinateur scientifique (CS). Ainsi, elle comprend le Pôle BIOGEO (UMRAE et groupe BCI du Cerema Strasbourg) au sein duquel le CS exerce ses activités et qui est spécialisé dans la caractérisation et la modélisation des propriétés acoustiques et hygrothermiques des matériaux bio et géo-sourcés.
L'équipe comprend également le laboratoire CPDM de l'Université Gustave Eiffel, le LTDS du site de l'ENTPE, le CETELOR attaché à l'Université de Lorraine, spécialisé sur la fabrication des laines végétales et le Laboratoire Matéria Nova spécialisé sur les essais aux feux.
