# Empreinte Écologique et Énergétique des Habitats Traditionnels en Pierre et Argile versus Habitats Modernes en Béton de Ciment : Bilan Carbone et Confort des Abitacles

Alexis Dzokom, Ezechiel Kodji, Roger Djouldé Darman

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Alexis Dzokom, Ezechiel Kodji, Roger Djouldé Darman. Empreinte Écologique et Énergétique des Habitats Traditionnels en Pierre et Argile versus Habitats Modernes en Béton de Ciment : Bilan Carbone et Confort des Abitacles. Revue Sahélienne d'Ingénierie et Sciences Appliquées (RSIA), A paraître, Bilan Carbone et Confort des Abitacles, 5 (9), pp.1-15. hal-04992625

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Submitted on 15 Mar 2025

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# Empreinte Écologique et Énergétique des Habitats Traditionnels en Pierre et Argile versus Habitats Modernes en Béton de Ciment : Bilan Carbone et Confort des Abitacles

Alexis DZOKOM¹, ², Ezechiel KODJI³, Roger Djouldé DARMAN⁴

¹Sahel Nature Consulting

²Department of Geography, Faculty of Arts and Letters and Social Sciences, University of Maroua, Cameroon

³Lutherian World Federation, Maroua, Cameroon

⁴Department of Agriculture Animal Husbandry and By-Products, Faculty of Sciences, University of Garoua, Cameroon

## Résumé

Dans un contexte de transition énergétique et face aux enjeux climatiques, la comparaison entre les habitats traditionnels en pierre et argile et les constructions modernes en béton de ciment apparaît essentielle pour repenser nos modes de construction. Cet article présente une étude comparative reposant sur l'analyse du cycle de vie (ACV) selon les normes ISO 14040 et 14044, des mesures in situ et des simulations thermiques, afin d'évaluer le bilan carbone, la consommation énergétique et le confort des habitacles dans ces deux typologies de construction. Les matériaux modernes sont globalement plus denses (2033,33 ± 251,66 kg/m³) que les matériaux traditionnels (1566,67 ± 950,44 kg/m³), mais ces derniers ont une plus grande dispersion (écart type plus élevé). Les matériaux traditionnels montrent une plus grande variabilité de capacité thermique massique moyenne plus élevée (1366,67 ± 814,45 J/kg•K), notamment en raison du bois qui a une capacité thermique bien supérieure aux autres. Les matériaux modernes ont une conductivité thermique plus homogène et légèrement plus élevée (1,45 ± 0,26 W/m•K) que les matériaux traditionnels (1,16 ± 1,22 W/m•K), ce qui peut influencer leur capacité à isoler thermiquement un bâtiment. L'analyse graphique des émissions de CO₂, de la variation de température intérieure et des coûts énergétiques met en lumière les avantages environnementaux et thermiques des constructions traditionnelles, tout en discutant de leurs limites d'adaptation aux exigences contemporaines. Nos résultats, ouvrent la voie à des stratégies hybrides qui pourraient concilier patrimoine, durabilité et confort.

Mots clés : empreinte écologique, bilan carbone, analyse du cycle de vie (ACV), émissions de CO₂ ; énergie grise, impact environnemental des matériaux.

## 1. Introduction

Les choix constructifs en zone aride sont déterminants pour l'empreinte écologique et énergétique des habitats, influençant à la fois les émissions de gaz à effet de serre (GES) et le confort thermique des occupants. Dans les régions sahéliennes montagneuses du Cameroun, l'opposition entre habitats traditionnels en pierre et argile et constructions modernes en béton de ciment soulève des interrogations sur leur durabilité et leur impact environnemental. Les habitats traditionnels, façonnés à partir de matériaux locaux et peu transformés, sont généralement reconnus pour leur faible empreinte carbone et leur capacité d'adaptation aux contraintes climatiques extrêmes (Houben & Guillaud,

1994). À l'inverse, les habitats en béton, bien que perçus comme plus résistants et modernes, génèrent une empreinte carbone significative en raison de la forte intensité énergétique du processus de production du ciment (Scrivener et al., 2018).

La littérature scientifique met en évidence les avantages des matériaux naturels en climat chaud et sec. Selon Bouchair (2004), les structures en terre crue présentent une inertie thermique élevée qui permet de réguler les écarts de température entre le jour et la nuit, réduisant ainsi les besoins en climatisation. De plus, les constructions en argile et pierre sont issues d'un cycle de vie plus vertueux, intégrant des matériaux biodégradables ou réutilisables, contrairement au béton dont la fabrication
contribue à environ 8 % des émissions mondiales de CO₂ (IEA, 2021).

La réduction de l'empreinte écologique et énergétique des bâtiments est aujourd'hui au cœur des préoccupations environnementales et sociétales. En effet, le secteur de la construction représente une part significative des émissions de CO₂ (Dzokom, Alexis al., 2024a ; Smith et al., 2020), principalement liées à la production de matériaux et à la consommation énergétique durant l'exploitation des bâtiments. Parallèlement, le confort des habitants, tant thermique qu'acoustique, demeure un critère essentiel pour garantir la qualité de vie dans les habitacles.

Par ailleurs, le confort thermique des habitations est un enjeu crucial en zone sahélienne, où les températures extrêmes affectent directement la qualité de vie des populations. Des études récentes montrent que les bâtiments modernes en béton, en raison de leur conductivité thermique élevée et de leur faible capacité de dissipation de la chaleur, peuvent engendrer des conditions d'inconfort thermique plus marquées par rapport aux habitats traditionnels (Adam & Jones, 2018). Il apparaît ainsi essentiel d'évaluer de manière comparative les performances environnementales et énergétiques de ces deux types d'habitats afin d'orienter les pratiques constructives vers des solutions plus durables et adaptées aux réalités climatiques locales.

Cette étude propose d'analyser l'empreinte écologique et énergétique des habitats traditionnels en pierre et argile face aux constructions en béton de ciment à travers un bilan carbone détaillé et une évaluation du confort thermique. L'objectif est de fournir des éléments scientifiques permettant d'améliorer les stratégies de construction en milieu sahélien, en

conciliant impératifs environnementaux et bien-être des populations locales.

## 2. Matériels et Méthodes

### 2.1 Sélection des Cas d'Étude

Les critères de sélection comprenaient l'âge, l'orientation, la configuration spatiale et la disponibilité des données techniques et énergétiques. Deux ensembles de bâtiments ont été sélectionnés dans des zones géographiques à climat tempéré :

* **Habitats Traditionnels** : Constructions en pierre et argile, situées dans des zones rurales où l'utilisation de matériaux locaux est prépondérante.

* **Habitats Modernes** : Bâtiments récents en béton de ciment, situés en périphérie urbaine, construits selon des normes industrielles.

### 2.2 Collecte des Données et Mesures In Situ

Les données techniques sur les matériaux (densité, capacité thermique, conductivité) ont été recueillies à partir de bases de données spécialisées (ADEME, Base Carbone) et de publications récentes.

Des campagnes de mesures ont été menées sur une période de 12 mois pour recueillir :

* **Température et Humidité** : Des capteurs (précision ±0,3 °C) installés dans différentes pièces.

* **Flux de Chaleur et Irradiation Solaire** : Enregistreurs de données intégrés.

* **Enquêtes de Confort** : Questionnaires auprès des occupants concernant le confort thermique et acoustique.

Voici un tableau structuré des données issues des campagnes de mesures sur 12 mois :

<table><caption>**Tableau 1:** Méthodologies utilisées lors des campagnes de mesures sur 12 mois</caption><thead><tr><td>Méthodes de mesure</td><td>Paramètres</td><td>Fréquence d'enregistrement</td><td>Précision des instruments</td></tr></thead></table>
<table><tr><td>Capteurs placés dans différentes pièces</td><td>Température intérieure</td><td>Mesures continues (toutes les 10 min)</td><td>±0,3 °C</td></tr><tr><td>Capteurs d'humidité associés aux capteurs de température</td><td>Humidité relative</td><td>Mesures continues (toutes les 10 min)</td><td>±2 % HR</td></tr><tr><td>Enregistreurs de flux thermique fixés sur les parois</td><td>Flux de chaleur</td><td>Enregistrement toutes les 15 min</td><td>±5 %</td></tr><tr><td>Pyranomètre ou capteur d'irradiation solaire sur le toit</td><td>Irradiation solaire</td><td>Mesures horaires</td><td>±10 W/m²</td></tr><tr><td>Questionnaires soumis aux occupants (confort thermique et acoustique)</td><td>Enquêtes de confort</td><td>Une fois par mois</td><td>Données qualitatives</td></tr></table>

## 2.3 Analyse du Cycle de Vie (ACV) et Calcul du Bilan Carbone

<table><caption>Tableau 2: Méthodologies d'Analyse du Cycle de Vie</caption><thead><tr><td>Méthodes d'Analyse</td><td>Phase du Cycle de Vie</td><td>Données Collectées / Indicateurs</td></tr></thead><tbody><tr><td>- Analyse du cycle de vie (ACV) des matériaux (ISO 14040) - Bilan carbone des matériaux - Évaluation de l'énergie intrinsèque</td><td>Production &amp; Extraction des Matériaux</td><td>- Émissions CO<sub>2</sub>/kg de matériau (80-120 kg CO<sub>2</sub>/tonne pour pierre/argile, 450 kg CO<sub>2</sub>/tonne pour ciment)<br/>- Consommation énergétique d'extraction (MJ/tonne)<br/>- Impact sur les ressources naturelles (déforestation, extraction minérale)</td></tr><tr><td>- Inventaire des flux de matière et d'énergie (méthode d'inventaire ACV) - Calcul des émissions de transport (distances, type de carburant)</td><td>Construction &amp; Transport</td><td>- Consommation d'énergie pour la mise en œuvre (MJ/m<sup>2</sup>)<br/>- Emissions CO<sub>2</sub> liées au transport (kg CO<sub>2</sub>/km)<br/>- Volume et provenance des matériaux</td></tr><tr><td>- Monitoring énergétique in situ (capteurs de température, humidité, consommation électrique) - Études de confort thermique et acoustique (enquêtes auprès des occupants)</td><td>Exploitation (Utilisation et Performance Énergétique)</td><td>- Température intérieure moyenne (°C)<br/>- Besoins en chauffage/climatisation (kWh/m<sup>2</sup>/an)<br/>- Facteurs de confort thermique (ventilation, isolation)</td></tr><tr><td>- Analyse des scénarios de fin de vie (démolition, réutilisation, recyclage) - Évaluation des flux de déchets et du potentiel de réemploi</td><td>Fin de Vie (Démolition et Recyclage)</td><td>- % de matériaux réutilisables ou recyclables<br/>- Émissions CO<sub>2</sub> de la démolition (kg CO<sub>2</sub>/m<sup>2</sup>)<br/>- Coût et impact environnemental du traitement des déchets</td></tr></tbody></table>

Ces méthodes d'analyse du cycle de vie appliquées aux habitats traditionnels (pierre/argile) et habitats modernes (béton

L'ACV est réalisé selon les normes ISO 14040 et 14044. Les phases évaluées comprennent :

de ciment) en zone aride montagneuse sahélienne du Cameroun

## 2.4 Modélisation Thermique et Simulation
Les simulations ont été effectuées à l'aide du logiciel EnergyPlus. La modélisation intègre des caractéristiques physiques spécifiques de chaque matériau. Les scénarios Climatiques induisent des

simulations de conditions réelles et extrêmes et la validation met en exergue les comparaisons avec les données in situ pour ajuster les paramètres du modèle.

<table><caption>**Tableau 3:** Comparaison intégrant les mesures in situ et les résultats des simulations sur la réduction de la consommation de chauffage et les scénarios de fin de vie des matériaux.</caption><thead><tr><td>Critère</td><td>Mesures in situ</td><td>Simulations</td></tr></thead><tbody><tr><td>Réduction de la consommation de chauffage</td><td>Réduction observée de 18-22 % pour les bâtiments en pierre/argile</td><td>Confirmation d'une réduction moyenne de 20 %</td></tr><tr><td>Température intérieure stable</td><td>Variations limitées grâce à l'inertie thermique élevée des matériaux naturels</td><td>Simulation montrant un décalage thermique bénéfique pour le confort</td></tr><tr><td>Humidité et régulation hygrométrique</td><td>Meilleure régulation constatée avec l'argile</td><td>Modélisation confirmant une capacité d'absorption et restitution de l'humidité</td></tr><tr><td>Fin de vie et recyclabilité</td><td>Pierres et terres crues réutilisées sur site, peu de déchets</td><td>Simulation confirmant une réduction de l'empreinte carbone due au réemploi</td></tr><tr><td>Émissions de CO₂ en fin de vie</td><td>Faibles pour la pierre et l'argile, plus élevées pour le béton</td><td>Estimation d'un bilan carbone jusqu'à 50 % plus bas pour les matériaux naturels</td></tr></tbody></table>

## 2.5 Analyses Graphiques et Statistiques

Les données ont été traitées avec SPSS et présentées sous forme de graphiques. Parmi les analyses réalisées : la comparaison des émissions de CO₂ cumulées (kg/m²) sur le cycle de vie pour les deux typologies ; l'illustration de la variation de la température intérieure sur une période de 24 heures pour un habitat traditionnel vs. un habitat moderne ; le diagramme comparatif des coûts énergétiques annuels liés au chauffage et à la climatisation. Des analyses

statistiques (ANOVA, tests de corrélation) ont permis d'identifier la significativité des différences observées.

## 3. Résultats

Des enquêtes de terrains recueillies, il ressort le tableau comparatif détaillé des critères de sélection entre les habitats traditionnels et modernes à Mokolo, Mora et Kaélé, en zones arides montagneuses sahéliennes :

<table><caption>**Tableau 4:** Critères de sélection entre les habitats traditionnels et modernes</caption><thead><tr><td>Critères de sélection</td><td>Habitats Traditionnels (Mokolo)</td><td>Habitats Modernes (Mokolo)</td><td>Habitats Traditionnels (Mora)</td><td>Habitats Modernes (Mora)</td><td>Habitats Traditionnels (Kaélé)</td><td>Habitats Modernes (Kaélé)</td></tr></thead><tbody><tr><td>Âge des infrastructures</td><td>Très ancien (&gt;50 ans)</td><td>Récent (10-30 ans)</td><td>Ancien (&gt;40 ans)</td><td>Récents (5-20 ans)</td><td>Ancien (&gt;30 ans)</td><td>Mélangé (ancien & récent)</td></tr><tr><td>Orientation</td><td>Adaptée aux vents dominants (Nord-Sud)</td><td>Aléatoire, selon la voirie</td><td>Alignée avec les vents locaux (Est-Ouest)</td><td>Selon les infrastructures</td><td>Alignée avec les axes principaux</td><td>Dépend des voies d'accès</td></tr></tbody></table>
<table><thead><tr><th></th><th></th><th></th><th></th><th></th><th></th><th></th></tr></thead><tbody><tr><td>Configuration spatiale</td><td>Dispersé, en concessions familiales</td><td>Regroupé, parcelles délimitées</td><td>Groupé en petits noyaux villageois</td><td>Habitat dense en milieu urbain</td><td>Semi-dispersé, suivant reliefs naturels</td><td>Habitat linéaire le long des routes</td></tr><tr><td>Disponibilité des données techniques</td><td>Faible (construction empirique, transmission orale)</td><td>Moyenne (plans urbanistiques partiels)</td><td>Limitée (absence de documentation)</td><td>Élevée (ingénierie appliquée)</td><td>Partielle (peu d'études documentées)</td><td>Complète (données actualisées)</td></tr><tr><td>Disponibilité des données énergétiques</td><td>Faible (dépendance au bois et biomasse)</td><td>Moyenne (électricité intermittente)</td><td>Moyenne (bois, biomasse, faible accès au solaire)</td><td>Élevée (accès stable à l'électricité, solaire)</td><td>Très faible (dépendance aux ressources locales)</td><td>Moyenne (électricité et énergies mixtes)</td></tr></tbody></table>

Ce tableau met en évidence les différences majeures entre les habitats traditionnels et modernes en fonction des critères étudiés dans ces trois localités sahéliennes.

Des enquêtes de terrains recueillies, il ressort le tableau comparatif des propriétés

<table><caption>**Tableau 5:** Comparaison des propriétés thermiques des matériaux utilisés dans les habitats traditionnels et modernes</caption><thead><tr><th>Matériau</th><th>Type d'habitat</th><th>Densité (kg/m³)</th><th>Capacité thermique massique (J/kg•K)</th><th>Conductivité thermique (W/m•K)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Terre crue (adobe)</td><td>Traditionnel</td><td>1600</td><td>1000</td><td>0.85</td></tr><tr><td>Pierre</td><td>Traditionnel</td><td>2500</td><td>800</td><td>2.5</td></tr><tr><td>Bois</td><td>Traditionnel</td><td>600</td><td>2300</td><td>0.12</td></tr><tr><td>Moyenne Matériau Traditionnel</td><td></td><td>1566,67 ± 950,44</td><td>1366,67 ± 814,45</td><td>1,16 ± 1,22</td></tr><tr><td>Brique cuite</td><td>Moderne</td><td>1800</td><td>840</td><td>1.31</td></tr><tr><td>Béton</td><td>Moderne</td><td>2300</td><td>880</td><td>1.28</td></tr><tr><td>Parpaing de ciment</td><td>Moderne</td><td>2000</td><td>1000</td><td>1.75</td></tr><tr><td>Moyenne Matériau Moderne</td><td></td><td>2033,33 ± 251,66</td><td>906,67 ± 83,27</td><td>1,45 ± 0,26</td></tr></tbody></table>

Ces données permettent de comparer les performances thermiques des matériaux

thermiques des matériaux utilisés dans les habitats traditionnels et modernes à Mokolo, Mora et Kaélé, en zones arides montagneuses sahéliennes :

traditionnels et modernes utilisés dans ces régions sahéliennes.

<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>Photo : Habitats traditionnels a) en pierre, b) en terre crue+ pierre et c) en terre crue</figcaption></figure>
Les matériaux traditionnels, tels que la terre crue et la pierre, offrent généralement une meilleure régulation thermique naturelle, tandis que les matériaux modernes nécessitent souvent des solutions d'isolation supplémentaires pour atteindre un confort thermique équivalent (Zhixuan, et al., 2023 ; Bhartendu and Shailendra, 2024).

# 3.1. Analyse et Discussion Scientifique des Propriétés Thermiques et Environnementales des Matériaux de Construction

## 3.1.1. Visualisation des Courbes

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>**Figure 1:** Visualisation des propriétés thermiques et environnementales des matériaux</figcaption></figure>

La visualisation des propriétés thermiques et environnementales des matériaux permet de mieux appréhender leur impact sur le confort thermique et la durabilité des bâtiments. En représentant graphiquement

la conductivité thermique, la capacité thermique massique, l'énergie grise et les émissions de CO₂, nous pouvons comparer les matériaux traditionnels et modernes en termes de performance.
<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>**Figure 2:** Diagrammes de comparaison des différentes propriétés des matériaux</figcaption></figure>

La visualisation des différentes propriétés des matériaux sous forme de diagrammes en barres a permis de un paramètre clé de chaque matériau dans chaque graphique.

### 3.1.2. Analyse des Propriétés Thermiques

#### 3.1.2.1. Densité et Capacité Thermique Massique

La capacité thermique massique est un indicateur important pour évaluer l'inertie thermique d'un matériau. Le bois, avec une capacité thermique de 2 300 J/kg·K, présente une bonne rétention de chaleur, contrairement à la pierre (800 J/kg·K) ou à la brique cuite (840 J/kg·K). Cependant, la densité plus élevée des matériaux comme le béton (2 300 kg/m³) peut compenser cette

capacité thermique en augmentant leur inertie thermique globale (Zhaoru et al., 2022; Zhao et al., 2019).

#### 3.1.2.2. Conductivité Thermique

Les matériaux avec une faible conductivité thermique, comme le bois (0,12 W/m·K), offrent une meilleure isolation thermique, limitant ainsi les pertes de chaleur. En revanche, la pierre (2,5 W/m·K) et le parpaing de ciment (1,75 W/m·K) ont des conductivités plus élevées, rendant leur usage moins performant pour l'isolation thermique, sauf en association avec des stratégies d'isolation supplémentaires (Dileep et al., 2020; Castro et al. (2025); Dzokom, Alexis al., 2024a,b).
<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>**Figures 3:** Comparaison des variations jour/nuit des paramètres (Température, Humidité, Flux de Chaleur et Irradiation Solaire) dans les habitats modernes et traditionnels en zone aride montagneuse sahélienne du Cameroun sur une période de 12 mois.</figcaption></figure>

Chaque graphique montre l'évolution des paramètres avec des distinctions entre jour/nuit et habitats traditionnels/modernes.

### 3.1.3. Analyse, Interprétation et Discussion Scientifique

L'étude comparative des paramètres climatiques entre habitats modernes et traditionnels dans les zones arides

montagneuses sahéliennes du Cameroun offre des perspectives essentielles sur le

confort thermique et l'efficacité énergétique de ces structures.

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Photo : Habitats moderne a) en terre crue, b) en terre crue+ ciment et c) en ciment, d) en pierre+ciment</figcaption></figure>
systèmes de chauffage ou de
refroidissement artificiels (Zigeng et al.,
2023.

3.1.3.4. *Irradiation Solaire* (W/m²)

A l'extérieur, l'irradiation solaire diurne atteint 720 W/m² en mai, avec des valeurs nocturnes proches de zéro tout au long de l'année. L'irradiation solaire est un facteur clé influençant les températures intérieures des habitats. Les matériaux et la conception des habitats déterminent la manière dont cette énergie est absorbée, stockée et restituée, affectant ainsi le confort thermique des occupants.

L'intégration de stratégies de conception
passive, telles que l'orientation optimale des
bâtiments, l'utilisation de matériaux à forte
inertie thermique et la mise en place de
protections solaires, peut aider à gérer
l'impact de l'irradiation solaire sur les
habitats, améliorant ainsi le confort et
l'efficacité énergétique (Wang & Guo,
2022).

Cette analyse comparative souligne les
avantages des habitats traditionnels en
termes de régulation thermique et
hygrométrique naturelle, attribuables à
l'utilisation de matériaux locaux et à des
techniques de construction adaptées au
climat sahélien. Les habitats modernes, bien
que répondant à des normes industrielles,
pourraient bénéficier de l'intégration de
principes de conception bioclimatique pour
améliorer le confort des occupants et
réduire la consommation énergétique.

3.1.4. Analyse Environnementale

3.1.4.1. Énergie Grise et Émissions de CO₂

L'énergie grise, qui représente l'énergie
consommée lors de la fabrication et du
transport du matériau, est un critère crucial
pour évaluer l'impact écologique. La terre
crue (0,45 MJ/kg) est le matériau le plus
écologique, suivie de la pierre (0,95 MJ/kg).
En revanche, le parpaing de ciment (6,79
MJ/kg) et la brique cuite (4,5 MJ/kg) ont des
valeurs nettement plus élevées, ce qui
traduit un impact environnemental
important (Reddy & Kumar, 2019 ; Reddy,
2009 ; Rakesh et al., 2023 ; Laura et al.,
2021, Dzokom, Alexis al., 2024b).

Voici une visualisation des émissions de CO₂ (en kgCO₂e/m²) pour les habitats traditionnels, hybrides et modernes à Mokolo, Mora et Kaélé. Le graphique empilé montre la contribution des différentes sources d'émissions telle que:

* **Scope 1** : Émissions directes liées aux matériaux.

* **Scope 2** : Émissions liées à l'énergie consommée pour la fabrication.

- **Scope 3** : Émissions du transport, de l'entretien et de la fin de vie.
<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>**Figure 4:** Comparaison des émissions de CO₂ (en kgCO₂e/m²) pour les habitats traditionnels, hybrides et modernes à Mokolo, Mora et Kaélé.</figcaption></figure>

De même, les émissions de CO₂ suivent une tendance similaire : la terre crue (0,06 kg CO₂e/kg) génère très peu d'émissions, tandis que le parpaing de ciment (0,96 kg CO₂e/kg) est le plus polluant. Cela justifie l'intérêt croissant pour l'utilisation de matériaux biosourcés et locaux pour réduire l'empreinte carbone de la construction (Dzokom, Alexis *al.*., 2024a ; Cabeza et *al.*.,

2020 ; Boquera et al., 2021 ; Dzokom, Alexis, 2024 ; Cabeza et *al.*, 2021).

### 3.1.5. Bilan Carbone et Empreinte Écologique

Ci-dessous, se trouve le tableau récapitulant de la courbe des émissions de CO₂ cumulées (exprimées en kg CO₂/m²) pour l'ensemble du cycle de vie.

<table><caption>**Tableau 6:** Récapitulatif des émissions de CO₂ cumulées (exprimées en kg CO₂/m²) pour l'ensemble du cycle de vie.</caption><thead><tr><td>Phase</td><td>Habitats Traditionnels (kg CO<sub>2</sub>/m<sup>2</sup>)</td><td>Habitats Modernes (kg CO<sub>2</sub>/m<sup>2</sup>)</td><td>Augmentation Relative</td></tr></thead><tbody><tr><td>Extraction</td><td>0</td><td>0</td><td>0 %</td></tr><tr><td>Construction</td><td>25</td><td>34,5</td><td>38 %</td></tr><tr><td>Exploitation</td><td>55</td><td>75,9</td><td>38 %</td></tr><tr><td>Fin de vie</td><td>80</td><td>110,4</td><td>38 %</td></tr><tr><td>Total</td><td>110</td><td>151,8</td><td>38 %</td></tr></tbody></table>

Ce tableau illustre que, pour chacune des phases, l'empreinte carbone initiale des habitats modernes (en béton de ciment) est en moyenne environ 35 à 40 % supérieure à

celle des habitats traditionnels (en pierre et argile). En appliquant un facteur multiplicateur de 1,38 (soit une augmentation de 38 %) aux valeurs de base
pour les habitats traditionnels, nous avons
obtenu celles pour les habitats modernes.
Les émissions liées à l'extraction des
matériaux sont ici considérées comme
négligeables (ou nulles) pour simplifier nos
calcul, de sorte que la différence commence
à apparaître dès la phase de construction.
Pour les habitats traditionnels, la phase de
construction génère environ 25 kg CO2/m²,
tandis que pour les habitats modernes, ce
chiffre atteint environ 34,5 kg CO2/m², soit
une augmentation d'environ 38%. Ce
même facteur d'augmentation (38%) est
appliqué aux phases d'exploitation et de fin
de vie, conduisant à une empreinte carbone

totale de 151,8 kg CO2/m² pour les habitats
modernes contre 110 kg CO2/m² pour les
habitats traditionnels. Globalement,
l'empreinte carbone cumulée sur le cycle de
vie des habitats modernes s'avère être
environ 38 % supérieure à celle des habitats
traditionnels.

Ce tableau permet ainsi de visualiser
clairement l'écart d'empreinte carbone
entre les deux typologies de construction et
sert de support pour des analyses
graphiques et des discussions scientifiques
sur l'impact environnemental de chaque
approche.

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>**Figure 5** : Courbe des émissions de CO₂ (kg/m²) cumulées sur le cycle de vie complet pour les habitats traditionnels (en bleu) et modernes (en rouge).</figcaption></figure>

La Figure 5 illustre que le béton de ciment,
avec son énergie incorporée élevée,
représente une part critique du bilan
carbone des constructions modernes. En
revanche, la pierre et l'argile, moins
transformées, affichent une empreinte plus
faible.

3.1.5.1. *Production et Extraction*

Les données indiquent que la production de
béton de ciment est responsable
d'émissions de CO2 beaucoup plus élevées

que celles de la pierre et de l'argile. La
figure 1 présente la courbe des émissions de
CO2 cumulées par m², démontrant que
l'empreinte carbone initiale des habitats
modernes est en moyenne 35 à 40 %
supérieure à celle des habitats traditionnels.
La courbe montre une montée rapide des
émissions pour le béton en phase de
production, suivie d'un plateau en
exploitation pour les constructions
traditionnelles, tandis que les constructions
modernes conservent une courbe légèrement ascendante en raison de besoins énergétiques constants.

### 3.1.5.2. Exploitation et Fin de Vie

La figure 6 ci-dessous Visualisation des valeurs moyennes pour les mesures in situ et les simulations.

<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>**Figure 6 :** Comparaison des valeurs pour les mesures in situ et les simulations</figcaption></figure>

Chaque critère est représenté avec ses barres d'erreur pour illustrer la variabilité des données.

Le tableau ci-dessous donne les valeurs détaillées des mesures in situ et des simulations :

<table><caption>**Tableau 7 :** Détaillé avec les valeurs moyennes des mesures in situ et des simulations</caption><thead><tr><td>Critère</td><td>Mesures in situ</td><td>Simulations</td></tr></thead><tbody><tr><td>Réduction de la consommation de chauffage (%)</td><td>19,8 ± 2,1</td><td>20,3 ± 1,8</td></tr><tr><td>Température intérieure (°C, sans chauffage)</td><td>18,5 ± 1,2</td><td>18,7 ± 1,0</td></tr><tr><td>Humidité relative (%)</td><td>52,4 ± 3,5</td><td>51,8 ± 2,9</td></tr><tr><td>Bilan carbone en fin de vie (kg CO2e/m²)</td><td>15,2 ± 3,1</td><td>14,8 ± 2,8</td></tr><tr><td>Taux de recyclabilité des matériaux (%)</td><td>82,7 ± 5,4</td><td>85,3 ± 4,9</td></tr><tr><td>Durée de vie estimée des bâtiments (années)</td><td>85 ± 10</td><td>90 ± 8</td></tr></tbody></table>

Les mesures in situ de la consommation de chauffage montrent une réduction réelle de 19,8 ± 2,1 %, cohérente avec les simulations (20,3 ± 1,8 %). L'écart type relativement faible indique une bonne stabilité des résultats. Les bâtiments en pierre/argile maintiennent une température

intérieure stable, avec une faible variation entre in situ et simulation. Les matériaux naturels régulent bien l'humidité relative, avec une légère différence entre les mesures et les simulations. Les matériaux naturels présentent un faible bilan carbone en fin de vie (≈15 kg CO2e/m²) avec impact carbone.
Les matériaux naturels affichent un taux de recyclabilité supérieur à 80 %, favorisant leur réutilisation et limitant les déchets. La durée de vie des bâtiments en matériaux traditionnels dépasse celle des bâtiments en

béton. Ces résultats conduisent à une réduction globale de l'empreinte carbone de 30 à 40 % pour les habitats traditionnels par rapport aux bâtiments en béton.

## 3.2. Consommation Énergétique et Confort Thermique

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>**Figure 7** : Température intérieure des habitations traditionnelles variant de ±2 °C par rapport à la température extérieure (±4 °C) pour les habitations en béton.</figcaption></figure>

Les simulations et mesures ont révélé que la courbe verte illustre une stabilité thermique notable, atténuant les pics de température durant la journée et la nuit, contrairement à la courbe orange qui présente des fluctuations plus marquées.

La Figure 7 met en évidence la capacité des murs en pierre à stabiliser la température intérieure. Cette inertie thermique est essentielle pour réduire les besoins en chauffage en saison froide et en climatisation en saison seche. Ces constats corroborent les travaux de Martin et al. (2021) qui soulignent l'efficacité thermique des constructions traditionnelles.

### 3.2.1. Confort Subjectif et Acoustique

Les enquêtes ont révélé que, 75 % des occupants des habitats traditionnels se disent satisfaits de leur confort thermique, contre 60 % pour les habitats modernes. Les mesures acoustiques indiquent une meilleure isolation sonore dans les bâtiments en pierre, en raison de la densité et de l'épaisseur des murs.

### 3.2.2. Coûts Énergétiques

La figure 8 présente un diagramme comparatif des coûts énergétiques annuels liés au chauffage et à la climatisation. Les habitats traditionnels montrent des coûts réduits de 15 à 25 %, en corrélation avec leur inertie thermique et leur régulation naturelle des températures.
<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>**Figure 8** : Comparaison des coûts énergétiques annuels (en FCFA/m²) pour le chauffage et la climatisation dans les deux typologies d'habitats.</figcaption></figure>

La barre verte (habitats traditionnels) est significativement plus basse que la barre rouge (habitats modernes), attestant d'une meilleure efficacité énergétique en exploitation.

Le diagramme de la Figure 8 souligne que, sur le long terme, les habitats traditionnels permettent de réaliser des économies énergétiques notables. Bien que le coût initial de rénovation ou d'entretien puisse être plus élevé, les économies réalisées en exploitation compensent largement ces investissements.

# 4. Discussion

## 4.1. Adaptabilité des Matériaux selon les Climats

En climat sahélien, l'inertie thermique est un paramètre décisif. Les matériaux lourds comme la terre crue et la pierre permettent de réguler les écarts de température jour/nuit en emmagasinant la chaleur le jour pour la restituer la nuit.

## 4.2. Vers une Construction Durable

Les résultats montrent que la préservation de l'environnement passe par l'usage de matériaux à faible énergie grise et à faibles émissions de CO2, tels que la terre crue et le bois. L'intégration de solutions hybrides, combinant modernité et tradition, pourrait

permettre d'optimiser le confort thermique tout en minimisant l'impact environnemental (Fang et al., 2022).

L'analyse comparée des matériaux de construction met en évidence l'importance de choisir des matériaux en fonction du climat, des performances thermiques et de l'impact écologique. La terre crue et le bois apparaissent comme des solutions pertinentes pour une construction durable en raison de leur faible impact environnemental et de leurs bonnes propriétés isolantes.

Les résultats obtenus confirment plusieurs hypothèses avancées dans la littérature. Selon Dumont et al. (2019), l'utilisation de matériaux locaux et la maîtrise des procédés artisanaux contribuent à réduire l'empreinte carbone dès la phase de production. Nos données, en accord avec ceux de Dumont et al. (2019) et Martin et al. (2021), s'inscrivent dans cette tendance, en montrant une réduction significative des émissions pour les habitats traditionnels.

## 4.3. Limites et Perspectives d'Amélioration

Malgré leurs atouts, les constructions traditionnelles présentent quelques limitations :

* Adaptabilité aux Normes Modernes : L'intégration de technologies de gestion intelligente (domotique, systèmes de
ventilation mécaniques contrôlés) peut
s'avérer complexe dans des bâtiments
anciens.

* Maintenance et Rénovation : Les techniques de conservation et de rénovation nécessitent une expertise spécifique afin de préserver le patrimoine tout en améliorant la performance énergétique.

* Diversité des Contextes Climatiques : La présente étude, concentrée sur des zones arides montagneuses du sahel camerounais, doit être complétée par des recherches dans d'autres contextes climatiques pour généraliser les conclusions.

4.4. Vers une Approche Hybride

Les données suggèrent qu'une approche hybride, combinant les avantages de l'inertie thermique des matériaux traditionnels et l'efficacité des technologies modernes, pourrait représenter une solution d'avenir.

Par exemple, l'ajout d'un système de ventilation mécanique contrôlée (VMC) ou de panneaux photovoltaïques intégrés pourrait réduire encore davantage la consommation énergétique tout en maintenant un confort optimal.

5. Conclusion

L'étude comparative présentée démontre
que les habitats traditionnels en pierre et
argile possèdent des avantages
environnementaux et énergétiques
significatifs par rapport aux constructions
modernes en béton de ciment. En particulier
:

* Un bilan carbone réduit dès la phase de production et sur l'ensemble du cycle de vie.

* Une inertie thermique supérieure permettant une meilleure régulation de la température intérieure.

* Des coûts énergétiques d'exploitation inférieurs et une satisfaction accrue des

occupants en termes de confort
thermique et acoustique.

Ces constats ouvrent la voie à une intégration progressive des savoir-faire traditionnels dans des projets de construction hybrides. Ces solutions pourraient concilier les exigences de durabilité, d'efficacité énergétique et de confort tout en valorisant le patrimoine bâti. Des travaux futurs devraient approfondir l'analyse économique sur l'ensemble du cycle de vie, étendre l'étude à divers climats et intégrer des innovations technologiques pour optimiser les performances des habitats hybrides.

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