Descente de charge du toit

En construction « paille porteuse » (aussi appelée technique Nebraska), il est courant qu’après montage de la charpente, le murs de paille se tassent, c’est attendu. Il faut que le tassement ait opéré avant d’enduire les murs, pour éviter de faire porter toute la charge du toit aux enduits en question, même s’ils sont capables de compenser une charge ponctuelle (exemple : neige humide)

Il est courant en paille porteuse de pré-compresser le mur avec des sangles de camion, ça permet de pouvoir enduire les murs plus rapidement. De notre côté on a préféré attendre. Attendre que le mur se tasse naturellement en mettant le toit en charge. On a donc monté la charpente puis tout le complexe nécessaire à la végétalisation du toit (EPDM, géotextile, tuile, terre…) et enfin on a attendu la pluie (une bonne nuit à 30mm) pour que la terre, la tuile s’imprègnent d’eau, pour avoir notre « charge max « . Bien sûr il est possible que le toit encaisse une charge supplémentaire quand il y aura de la neige, mais par chez moi, si c’est 2 jours tout les 4 ans c’est bien le max, et ça tient pas longtemps… Les enduits pourront compenser…

J’ai pris des mesures à différents moment sur l’évolution voilà ce que ça donne :

Tableau de descente de charge

On observe un tassement de ~9% (soit ~20cm) qui a été progressif Tout au long de la mise en charge du toit.

Pour rappel : nos bottes sont compressé à 101kg/m3. qu’il n’y a pas de lisse haute et que les bottes sont posé à champs…

J’ai observé des déformations du mur à certains endroits depuis cette mise en charge, ça fait « la bulle » vers l’extérieur. Cela nous fait gagner de l’espace et bon, pour l’instant ça tient le coup (je vais surveiller ça quand même…).

Chantier couverture partie 2

Cet article est la suite de l’article « Chantier couverture partie 1« 

Suite à nos déboires de terre paille relatés dans la partie 1, on a un peu chamboulé les plans… 3 pas en avant, 3 pas en arrière :

On a retiré tout le terre paille qu’on avait mis en haut de la couronne (proche du centre de la charpente) et on l’a remplacé par du liège en vrac. C’est plus cher mais ça nous permettait d’avancer sans se risquer une nouvelle fois avec une technique humide (= temps de séchage). Le liège a été choisi ici pour son caractère incompressible, la terre de la toiture végétalisée va pourvoir reposer dessus sans soucis.

On a retiré la ventilation. Après de nouvelles prises de contact, on a pris cette décision. La lame d’air aurait été obligatoire si on avait mis un frein vapeur par exemple, mais c’est à mon avis un pari risqué. De notre côté on est maintenant parti pour enfermer la paille du toit dans une « boîte étanche ». Cette boîte étanche est constituée du pare vapeur en dessous et de l’EPDM par dessus. L’EPDM étant lesté avec la tuile/terre ça devrait faire joint… De ce fait on est revenu sur les relevés du pare vapeur qui sont d’autant plus importants dans ce cas de figure. Le système « boîte étanche », quand on a un EPDM par dessus avec un pare vapeur en dessous, c’est ce qui est fait en conventionnel mais pas avec de la paille… Plusieurs contacts m’ont confirmé avoir fait ça et m’ont dit que « ça marche » mais quand je leur demande dans quel état est la paille en dessous de l’EPDM ils ne savent pas dire… De mon côté, on test comme ça, et on soulèvera l’EPDM après l’hiver pour voir dans quel état est ce petit monde et on verra. La solution boîte étanche comporte un risque : s’il y a le moindre trou dans le pare vapeur ou l’EPDM c’est fichu. Mais d’après différentes sources, il s’avérerait qu’ajouter une ventilation aurait pu être contre productif étant donné que l’air apporté sous la bâche EPDM n’a pas la même température que l’air présent sous la bâche, et de ce fait il y aurait eu risque de condensation… La solution drain était perfectible : si on voulait un bon tirage, il aurait fallu mettre 5 cheminées (pour éviter les pertes de charges) et encore la lame d’air n’aurait pas été continue… Si vous arrivez à lire entre les lignes, vous comprendrez que je n’ai pas de solution satisfaisante mais que je vais essayer…

Voici donc le nouveau schéma de la toiture :

Géotextile

La suite, c’est la couture du géotextile 300 gr/m2 anti-poinçonnement. On l’a cousu de façon grossière avec du fil de botte de paille tout les ~20cm. Je ne suis même pas certain que c’était nécessaire mais bon dans le doute, ça coûtait pas cher de le faire…

Temps passé : 2 jour-homme

Débord de toit, pluvial

Notre paillourte a un grand débord de toit (~1m) : ça permet de protéger les enduits, les ouvertures en bois, et en même temps ça fait casquette de protection pour la surchauffe de l’été comme nous le montre ce petit schéma :

Source bio-bati.fr

Des voliges de 33mm d’épaisseur (car entraxe de 90cm à 1m20) ont été clouées (clous inox annelées) à la charpente. Une acrotère a été faite avec une même planche de douglas de 33cm d’épaisseur, posée sur la tranche afin de retenir l’eau de pluie et le toit végétal. Elle est vissée sur la tranche du rondin de châtaigner qui constitue la charpente, et un feuillard a été ajouté entre chaque planche d’acrotère pour créer un ensemble.

Mes mesures à l’altimètre

La charpente réciproque avec du bois brute c’est beau, mais pour faire des gouttières avec descente d’eau pluvial c’est pas simple…. Pour minimiser le nombre de descentes, on peut jouer sur la longueur des perches. J’ai donc pris un altimètre et j’ai fait des points de mesure à 80cm, 1m et 1m20 du bord du toit. De cette façon, j’ai trouvé les points bas, les points hauts et ai donc pu déterminer le chemin que pourrait emprunter l’eau. Avec ça, j’ai pu déterminer les emplacements de mes descentes d’eau pluviale (j’en ai 4). J’ai essayer de conserver une pente à 1-2% minimum). A noter que j’ai attendu d’avoir mis un minimum de charge sur le toit pour que la paille des murs ai eu le temps de se tasser et donc la charpente de descendre / travailler… 

Temps passé : 6 jours-homme

La tuile, la terre…

Avant la paillourte, il y avait une petite maison en ruine dont il n’y avait pas grand chose à tirer sinon des pierres pour les fondations et des tuiles qu’on avait pris soins de trier. Nous avons donc concassé ces tuiles en morceaux de 5cmx5cm max qu’on a posé sur le toit. Ces tuiles ont 2 rôles sur notre toiture végétalisée :

  • Elle nous servent de support drainant avant la terre ;
  • Elles sont poreuses, donc elles sont capables de capter de l’eau et de la restituer plus tard, quand les plantes auront soif.

Il y a entre 3 et 5m3 de tuiles sur le toit. Nous avons ensuite monté la terre.

Temps passé : 4 jours-homme

Il reste encore à terminer de fixer la bâche EPDM au niveau de l’acrotère, à faire les descentes d’eau pluviale & à planter bien sûr 🙂

Et grand merci à Camille, Patrice, Sergio, Bencho,  Florian, David,  Romane, Jean-Marc, Martin, Julie, Angélique, Jean-yves, Brigitte pour leur aide sur cette nouvelle étape 🙂 

Chantier couverture partie 1

La charpente étant posée, on passe maintenant à la couverture dans l’objectif d’être hors d’eau.

Vous trouverez le détails théorique du toit dans l’article dédié.

Les voliges

Les voliges sont faites en planches de douglas non traité, achetées en scierie. Les planches ne sont pas toutes de même largeur, parce qu’un arbre c’est rond, et quand on en fait des planches, forcément il y a de tout… Ce sont des planches de 22mm d’épaisseur jusqu’au mur (90cm d’entre axe) et après c’est de la 33mm d’épaisseur sur le débord de toit (jusqu’à 1m40 d’entre axe). Les voliges sont pointées avec des pointes annelées ou torsadées, des pointes acier pour la partie intérieure de la maison et des pointes inox pour la partie débord de toiture.

Nous avons eu accès à un atelier de menuisier afin de les raboter sur la face visible et de les dégauchir.

  • Le rabotage n’est pas obligatoire, c’est purement esthétique, ça fait que la planche est plus lisse.
  • Dégauchir c’était aussi esthétique. Vue que le bois à été livré « vert », le séchage à provoqué de la rétractation. Par exemple, j’ai constaté qu’une planches de 34cm de large ne faisait plus que 32,7cm à certains endroits. Pour rattraper ça, on dégauchit afin que les jonctions des planches soit plus belles (sinon ça fait des trous de plus d’1cm à certains endroits entre 2 planches).

Le voligeage pour une charpente réciproque c’est pas de la tarte, surtout avec mes troncs de châtaigner moyennement droits. Il doit pas y avoir 2 planches de coupées pareil, donc ça avance doucement…

  • J’ai raboté pas mal les nœuds sur le dessus de la charpente pour éviter des irrégularités et simplifier la pose des voliges
  • Aux endroits ou le dévers est important (typiquement en haut du toit, quand une perche secondaire vient se poser sur une perche primaire) :
    • Soit déligner une planche dans la longueur et en faire plein de petits tasseaux
    • Soit mettre un coup de scie en diagonale mais pas jusqu’au bout (il faut qu’il reste 2mm) afin de la faire ployer sans que la découpe se voit de l’intérieur de la maison. C’est plus propre je trouve mais ça marche pas toujours… (voir photo ci-après)

Temps passé : 8 jours-homme

Au dessous de certaines voliges, il n’y avait quasiment pas besoin d’intervenir tellement la charpente avait pris sa place dans la botte de paille, pour le reste on a comblé avec du terre-paille (barbotine + paille façonnée en poupée) :

Pare vapeur

Au dessus des voliges, on a posé un pare vapeur. C’est pas hyper satisfaisant pour moi parce que ça fait que mon toit ne va pas perspirer (réguler la vapeur d’eau) mais étant donné que je n’ai pas trouvé plus simple que la toiture végétalisée pour couvrir la charpente réciproque, je fais avec. Parce que qui dit toiture végétalisée, dit EPDM (membrane à base de caoutchouc)  et ça c’est pas perspirant… Il faut donc stopper la vapeur d’eau avant qu’elle ne monte et ne se retrouve coincé sous l’EPDM non perspirant, perle et fasse pourrir l’isolant… Et pour faire ça, il faut mettre un pare vapeur. La mise en œuvre n’est pas compliquée, j’avais un pare vapeur adhésif, ça s’est plutôt bien fait malgré l’irrégularité de la charpente : on tolère les plis. Il faut penser à rabattre le part vapeur sur les bords de l’isolant. La pose n’est pas complexe mais il faut être méticuleux car le moindre trou fait que toute la vapeur d’eau passe par là…

Temps passé : 3 jours-homme

Isolation en paille

Le toit à été isolé en paille, l’isolation s’arrête à l’aplomb du mur. Les bottes sont à plats, on a commencé par la couronne extérieure. Les bottes ont été « cousues » (ficelées avec de la ficelle agricole) les unes aux autres sur cette première couronne extérieure, puis les autres ont été mise à l’intérieur de cette couronne très très légèrement en force.  Des tasseaux ont été ajoutés en périphérie extérieure, vissés sur la volige par sécurité, pour éviter que la couronne extérieure ne glisse sous le poids de toutes les bottes de paille.

Pour monter les bottes, on s’est fabriqué une chèvre à base de palettes, de roue de brouette et de harpon :-p

En haut de la couronne c’est trop serré pour mettre des bottes, on va y mettre du terre paille, mais vous allez voir plus loin que c’est peut-être une erreur…

Bien sûr, il a fallu faire du bouchage avec des poupées de paille aux jonctions des bottes, comme dans un mur…

Temps passé : 7.5 jours-homme

Ventilation

Bien qu’il y ait un pare vapeur sous l’isolant, nous ne sommes pas à l’abri de l’humidité/de la condensation. Il est donc préférable de ventiler entre l’isolant et l’EPDM pour faciliter l’évacuation de cette humidité. Une lame d’air continue est largement préférable mais complexe à mettre en œuvre sur une telle toiture. Nous avons donc choisi de faire un chemin de drains agricoles 50mm perforés (1 par perche de charpente, 24 donc) qui partent du bas (sous le débord de toit), qui rejoignent un collecteur en haut du toit (tuyaux 100) pour terminer dans une cheminée (noir de préférence pour favoriser l’effet tirage avec la montée en température du tuyau).

 Temps passé : 1 jour-homme

Une couche de terre paille sera appliqué sur tout le toit ainsi qu’une couche épaisse dans la couronne en haut, qui ne peut être remplie de ballots de paille. Lisez bien jusqu’au bout, c’est une partie qui n’a pas fonctionné pour nous…


Pose de l’EPDM

Nous avons posé l’EPDM précipitamment car de la pluie était annoncée et on avait nos bottes toutes nues sur le toit. L’EPDM de 15mm a été livré d’un seul tenant de 12m x 12m ça pèse ~250kg :-o. C’était pas une mince affaire. Nous étions 10 personnes, on l’a déroulé pour faire une grande bande de 12m et on était positionné tous les mètres. Ça fait qu’on portait 25kg chacun, c’était faisable… On s’était fait un gros escalier avec des échafaudages pour monter en haut.

C’est juste posé, il y a encore du travail à faire (les acrotères, le pluvial…)

Problème, le terre paille de la couronne a moisi

Après 3, 4 jours passés avec l’EPDM sur le toit, je me suis aperçu en passant la main en dessous au niveau du rond central que c’était trempé. Le terre paille qu’on avait fait autour de la couronne était sec en apparence mais encore trempé en profondeur, il était en train de fermenter… Après test à l’humidimètre on était au delà des 80% d’humidité, il y avait urgence à tout retirer.

Du coup j’ai retiré tout le terre-paille. Même si le rang de bottes qui touchait le terre paille semble intact on va peut-être le retirer pas sécurité, peut-être que de l’eau à ruisselé sous la botte et/ou que les champignon sont déjà bien installé….

Pour éviter ce problème on aurait peut-être du faire le terre paille en plusieurs fines couches espacées dans le temps (en l’écrivant ça parait évident :-p ). Là on est plus trop chaud pour en refaire à cette endroit, on va réfléchir à poser un isolant en vrac qu’on a pas besoin de mouiller et donc qui n’aura pas besoin de sécher…

A noter qu’il n’y a pas forcément de problème avec le terre paille mis en fine couche sur toute la surface du toit

La suite au prochain épisode…

Et grand merci à Paul, Simon, Oscar, Camille, Patrice, Sergio, Bencho, Didier, Céline, Sylvie, Fred, Bertrand, Guy, Laura, Romane, Jean-yves, Brigitte pour leur aide précieuse.

Chantier charpente réciproque

La charpente réciproque (aussi appelée toit mandala) est une charpente auto-portée. Pour notre paillourte nous l’avons faite en châtaigner, c’est un bois qui pousse bien prêt de chez nous et qui pousse (plutôt) droit.

Notre charpente est constituée de 12 perches principales et 12 secondaires (qui reposent sur les principales). Elles font toutes entre 12 et 14 cm de diamètre au point de contact (au plus haut / au plus fin). Le diamètre fait ~8m (mur extérieur) et le rond central fait 1m50 de diamètre.

Voilà le résultat :

On trouve beaucoup plus de ressources en anglais qu’en français sur la mise en œuvre de la charpente réciproque. Donc si vous voulez vous documenter sur le sujet, préférez rechercher « Reciprocal Roof « 

Préparation

Nous avons choisi nos perches de châtaigner par une belle matinée de Février chez Marco (un voisin) qui entretien un petit taillis. Le transport s’est fait avec une grande remorque plateau, c’était une grosse journée car chaque perche pèse plus de 100kg et mesure ~6m50 de long.

Nous les avons écorcées à la plane. On a essayé d’autres outils (pelle bêche aiguisée, racloir à béton…) mais rien n’était aussi ergonomique et plaisant que la plane, donc on a plané :-). On a ensuite passé un léger coup de papier de verre pour atténuer les coups de plane.

Au départ, après écorçage, nous les avions stockées sur des bastaings de bois, sous bâche. Mais il y a eu une période très humide et il y a eu énormément de remontées tanniques :

Du coup, on a dû les rependre légèrement et on a décidé de les protéger directement. Donc on a appliqué un primaire anti-tannique et une couche d’huile de lin rapidement après écorçage afin de protéger le bois. On a aussi amélioré le stockage, on a mis une bâche en dessous (pour éviter les remontées d’humidité du sol), et une bâche par dessus (pour éviter que le bois ne grise trop rapidement avec le soleil) et on a aménagé une lame d’air pour que ça respire… Comme ça, nos perches (qui seront apparentes) sont restées belles.

Temps passé : 21 jour-homme

Mise en oeuvre

Le chantier charpente réciproque a été encadré par Gurun, car je n’avais jamais réalisé de charpente de ce type, c’était donc sécurisant d’avoir quelqu’un pour nous accompagner dans cette étape.

Étant donné que je me suis pas mal reposé sur son savoir (et que donc je ne l’ai pas complètement acquis) cette partie ne sera pas très étayée (notamment la partie calculs) mais je vais mettre des ressources en bas d’article si vous voulez approfondir…

Dans l’ordre, les étapes pour la réalisation :

  1. Tracer au sol le cercle central, y marquer les emplacements des perches principales et les reporter/projeter sur le mur avec un cordeau ;
  2. Placer un poteau à la vertical sur lequel va reposer la première perche (la perche est tangente au cercle central, le poteau est placé légèrement à l’extérieur de celui-ci);
  3. Placer la première perche en position, appuyée sur le mur et en repos sur le poteau vertical
  4. Vérifier la position de la poutre avec un fil à plomb de façon à ce que son point le plus proche du centre soit bien tangent au cercle central dessiné au sol.
  5. Ficeler le tout pour éviter que ça glisse et pour se laisser la latitude de re-régler au besoin.
  6. Fixer la perche sur le mur : nous avons mis une broche de châtaigner dans le 5ème rang de botte de paille, en haut du mur, que nous avons encerclé d’un bout de feuillard métallique (lame de fer plate pré-percée), vissé à la perche de charpente.
  7. Puis on place la seconde perche qui repose sur la première perche et qu’on fixe au mur
  8. Puis la 3ème perche qui repose sur la 2ème….et ça continue jusqu’à la 12ème perche principale
  9. Retirer le poteau central et voilà, ça tient !

La théorie c’est que ça « tient comme ça », certain font des entailles aux points de contact entre les perches pour éviter qu’elles ne glissent, d’autres mettent des tiges filetées… Nous avons choisi de mettre un tirefond au point de contact. Une fois que les voliges sont posées, le toit forme un ensemble, pas grand risque que ça bouge.

Ensuite, on place les 12 perches secondaires. Les secondaires répartissent la charge sur le murs et permettent d’avoir moins d’entraxe pour poser le toit.

Pour hisser les perches nous avons fait une « rampe » avec un tréteau/échafaudage de maçon, de façon à ce que la perche passe au dessus du mur.

On a eu quelques difficultés, les perches principales ont glissé, notamment au moment ou nous avons cherché à mettre la dernière. Le poteau vertical était peut-être mal placé, du coup quand on a cherché à la rentrer, ça a forcé et ça a tout fait bouger. On a mis un peu de temps à tout remettre. Peut-être que c’était dû au fait que nos perches étaient huilées. En tout cas, Gurun à conclu que pour une grosse charpente comme ça il faudrait peut-être s’affranchir des ficelles et mettre directement les tire-fonds pour éviter que ça bouge…

Temps passé : 10 jours hommes

Merci à Louis, Sergio, Jean-Yves, Gurun, Charlène, Franck, Yuna & Louise pour cette belle mais grosse journée de chantier !

Faux aplomb du mur en paille

Notre mur en paille n’était pas bien d’aplomb, on avait entre 5 et 15cm de faux aplomb parfois. Et après la pose de la charpente et les problèmes de glissement de perche qu’on a eu, ça c’était largement accentué (10 à 30cm). Une fois qu’on a eu posé la charpente, on a retravaillé le mur en désolidarisant les pieux de la charpente, et en tapant dessus au persuadeur. Une fois le mur « revenu », on refixait le tout ensemble. On a vraiment réussi à bien le redresser, on est maintenant entre 0 et 5cm. C’est pas parfait, mais on est content !

Ressources

Détails de la/ma paillourte – le toit

Edit 08/2018 : Suite à quelques difficultés de mise en pratique notre toiture ne ressemble plus à ça, notamment pour la lame d’air, les détails :

Je ne vais pas ici m’étaler sur la charpente réciproque, je vais détailler ce qu’il va y avoir au dessus de celle-ci, sur le toit végétalisé.

Un très bon site qui nous a bien inspiré (notamment pour l’usage de la tuile) : http://www.valleeducousin.fr/spip.php?article360

Nos couches en partant du haut et en allant vers le bas :

  • Végétation (Sedums)
  • Terre (~1cm)
  • Tuile concassée (~4cm) joue un rôle drainant et, poreuse, elle garde de l’eau et la restitue plus tard…
  • Géotextile anti-poinçonnage
  • EPDM 1,5mm
  • Lame d’aire : tuyau perforé de 5cm de diamètre (drain agricole)
  • Bottes de paille
  • Pare vapeur (l’EPDM n’étant pas perspirant, il ne faut pas que la vapeur traverse la paille et s’y arrête…)
  • Voliges en douglas
  • Charpente réciproque en châtaigner


La ventilation sous toiture est indispensable au bon vieillissement de la botte de paille. Une lame d’aire continue est largement préférable mais complexe à mettre en œuvre. Ici nous allons faire un chemin de drain agricole 50mm perforé qui part du bas (sous le débord de toit), qui rejoint un collecteur en haut du toit (tuyaux 100) pour terminer dans une cheminée (noir de préférence pour favoriser l’effet tirage avec la montée en température tu tuyau).

La gouttière est constituée d’un drain agricole enroulé d’un géotextile qui filtre les impuretés de la terre, et qui est lui même entouré de gravier drainant. Dans les points bas de la charpente on placera les descentes d’eaux pluviales.

Voilà des photos inspirantes de réalisations existantes :

Au passage, un super calculateur  : https://www.ubakus.de/ Tout n’est pas traduit en Français mais une grande partie et c’est vraiment chouette pour calculer le confort d’été (déphasage), l’humidité, besoin en chaleur de l’hiver et plein d’autres trucs que je comprends pas…Voici le résultat pour le toit de la paillourte. Cela m’a apprit exemple que sans lame d’air, il y avait de l’eau dans la paille… Pas cool, on vas donc s’appliquer à bien mettre en œuvre la lame d’aire.

C’est complexe !

Oui et non, pour couvrir ce type de charpente je ne vois pas ce qui pourrait l’être moins. Globalement pour couvrir une toiture conique c’est pas simple…