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RBR 2020 – Six actions pour réduire l’impact carbone des bâtiments- commentaires de construction-carbone

RBR 2020 – Six actions pour réduire l’impact carbone des bâtiments- commentaires de construction-carbone

octobre 4th, 2015 // 8:22 @ V.CAU

Cet article est « une analyse » de  la note « Vers des bâtiments bas carbone » du groupe de travail « RBR 2020-2050 » du Plan Bâtiment Durable. Cette note, publiée fin juillet, présente des actions pour faire progresser la filière bâtiment et immobilier vers les bâtiments bas carbone.

Je vous retranscris la note  » Vers des bâtiments bas carbone », avec mes commentaires.

Note thématique #1 du groupe RBR[2] :

« Vers des Bâtiments bas carbone »

Les lignes de force des Bâtiments Responsables à l’horizon 2020 sont plurielles. L’une d’entre elles est que le bâtiment doit limiter ses émissions de gaz à effet de serre pour devenir « bas carbone ». Le projet de loi relatif à la transition énergétique prévoit la prise en compte à court terme des émissions de gaz à effet de serre liées aux bâtiments dans différents dispositifs réglementaires. La Cop 21 va mettre le sujet sous les projecteurs.

Cette note vise à présenter les différentes actions possibles pour les acteurs du bâtiment et de l’immobilier et à faire des recommandations pour progresser vers des Bâtiments Bas Carbone.

Cette ambition doit bien sûr être complétée par une vision globale intégrant les autres aspects environnementaux, le confort, l’économie, les usages…

Commentaire :

Il est en effet plus pertinent de réduire les émissions de CO2 plutôt que les consommations d’énergie. Les consommations d’énergie doivent être réduites parce que celles-ci présentent les problématiques suivantes :

  • La consommation d’énergie représente pour nous français, une dépendance aux énergies fossiles et pas là même une dépendance économique (en 2014, les importations totales d’énergie ont été de 145,7 Mtep, surtout du pétrole brut, des produits pétroliers et du gaz, soit environ 54 Mds d’euros). Ces importations représentent en quasi exclusivité des hydrocarbures, sources d’émissions de CO2 ;
  • Consommer de l’énergie, c’est (à environ 50% pour la France) consommer des hydrocarbures et par conséquent émettre des émissions de CO2.

C’est la réduction de ses deux problématiques qui devrait guider la fameuse transition énergétique. Si l’on évacue la problématique liée à la sécurité nucléaire, la réduction des consommations d’énergie devrait être une réduction des hydrocarbures qui sont responsables à la fois des émissions de GES et d’une dépendance économique majeure.

La transition énergétique devrait donc se concentrer sur les hydrocarbures ce qui revient à réduire les émissions de CO2 (de manière globale), en ce sens les recommandations du groupe RBR vont  dans le bon sens.

Quelques ordres de grandeur ?

Les émissions de gaz à effet de serre liées au bâtiment ont lieu tout au long de son cycle de vie : construction du bâtiment, exploitation, rénovation, fin de vie. Certaines de ces émissions telles que la combustion du gaz de chauffage ont lieu sur le site du bâtiment, d’autres ont lieu à distance comme les émissions pour fabriquer les matériaux de construction ou pour produire l’électricité qui sera consommée sur le site. Certaines émissions ont lieu en permanence tant que le bâtiment est utilisé comme les émissions liées aux consommations d’énergies, d’autres ont lieu à des intervalles plus éloignés à l’instar de celles liées aux phases d’entretien et de remplacement des éléments à durée de vie limitée. Celles inhérentes à la fabrication de la structure n’ont généralement lieu qu’une fois. Une première prise de conscience des ordres de grandeur de ces différents éléments est nécessaire pour agir.

Commentaire :

De la même manière que pour la démarche en coût global, l’analyse des émissions doit prendre en compte la totalité des phases de vie du bâtiment.


Des émissions sur site et hors site

Le schéma ci-contre indique pour 2012 la répartition des émissions de gaz à effet de serre par type d’activité. La part indiquée résidentiel/tertiaire représente les émissions sur le site du bâtiment pendant sa phase d’exploitation, les impacts de la construction et de la rénovation sont intégrés dans ceux de l’industrie manufacturière, et ceux liés à la production d’énergie sont intégrés dans ceux de la transformation d’énergie. Les émissions de gaz à effet de serre dépassent donc largement les 20 % souvent mis en avant.

Commentaire :

Je n’ai trouvé aucune statistique permettant d’identifier la part des secteurs « industrie » et « transport » directement dédiée à la construction des bâtiments du secteur résidentiel tertiaire. Il est probable que cette valeur se situe dans les 5 à 10% minimum.


Le bâtiment que l’on construit ou que l’on réhabilite

Le projet HQE performance2 a permis d’évaluer les émissions de gaz à effet de serre de plus de 150 bâtiments neufs. Ces émissions représentent pour les matériaux et produits de construction et le chantier de l’ordre de 550 kg d’eqCO2 par m2 pour un immeuble de logement collectif. Ce chiffre montre l’importance d’optimiser ce « carbone gris ».

Les valeurs varient entre 300 et 500 kg pour les maisons individuelles et 550 et 800 kg pour les immeubles de bureaux. Elles dépendent des caractéristiques du bâtiment (architecture, procédé constructif, matériau de construction…) et les efforts d’écoconception.

Réhabiliter un bâtiment permet de conserver à minima le gros œuvre et la structure et d’économiser au minimum la moitié des émissions liées aux matériaux par rapport à une construction neuve.

Les émissions correspondantes ont lieu à l’occasion des travaux de construction puis des différents travaux d’entretien et de rénovation. Les chiffres indiqués ci-dessus portent sur la totalité de la vie du bâtiment.

Au contraire les émissions décrites ci-dessous auront lieu quotidiennement tout au long de la vie du bâtiment et sont présentées en valeur annuelle.

Commentaire :

J’ai fréquemment développé ce point dans les articles précédents, par exemple  : http://www.construction-carbone.fr/combien-de-co2-pour-un-plan-de-renovation-energetique-de-500-000-logements-par-an/

Généralement il sera préférable de réhabiliter un bâtiment, même si au final ça ne devient pas un bâtiment très performant (étiquette énergie C ou D), plutôt que de construire un bâtiment neuf (BEPOS, dont les émissions de construction sont d’autan plus élevées que le bâtiment est « technologique ») .

Point complémentaire :

Il sera TOUJOURS préférable de réhabiliter plutôt que de construire un bâtiment neuf afin de limiter l’artificialisation des sols : « d’après l’Institut français de l’environnement, ce sont en France, 600 km2 qui sont artificialisés par an, soit l’équivalent d’un département français tous les dix ans. Et la progression des surfaces artificialisées est 4 fois plus rapide que la croissance démographique » (source http://www.developpement-durable.gouv.fr/Etalement-urbain-et.html)

Les usages réglementaires

Le DPE et son étiquette CO2 disponibles lors d’un achat ou d’une location d’un logement ou d’un bâtiment tertiaire montrent que les émissions liées aux usages immobiliers (chauffage, eau chaude, refroidissement, éclairage, auxiliaires) varient entre moins de 5 kg eqCO2/m2.an pour les bâtiments les plus performants utilisant les énergies les moins carbonées et plus de 145 kg eqCO2/m2.an pour certains bâtiments tertiaires très émetteurs.

Les équipements mobiliers

Les émissions de gaz à effet de serre liées aux consommations mobilières d’électricité pour l’informatique et la communication, l’audiovisuel, l’électroménager sont en moyenne dans un logement de l’ordre de 2 kg eqCO2/m2.an. Dans le tertiaire l’impact serait plutôt de l’ordre de 3 kg eqCO2/m2.an avec des variations très fortes d’un bâtiment à un autre.

Les déplacements

La localisation d’un logement influence directement les émissions liées aux transports quotidiens. Une analyse conduite par Promotelec de 22 projets neufs met en évidence des émissions variant entre 5 et 30 kg eqCO2/m2.an.

En synthèse

Ces différents ordres de grandeur montrent que :

  • dans une passoire énergétique les émissions en exploitation sont dominantes ;
  • dans un bâtiment basse consommation les émissions en phase de construction ou de rénovation peuvent dépasser les émissions liées à l’énergie consommée pendant la phase d’exploitation ;
  • La localisation d’un bâtiment a également un impact non négligeable du fait des flux de transport quotidien.

Un point d’attention

Une analyse sur l’ensemble du cycle de vie nécessite d’intégrer les émissions initiales liées à la construction et les émissions qui auront lieu au cours de la phase d’exploitation puis en fin de vie.

Une difficulté provient du fait que le contenu carbone lié aux phases de vie du bâtiment de plus en plus éloignées dans le temps (programmation, conception, construction/ réhabilitation, utilisation, … réhabilitations ultérieures (quand, combien…), déconstruction) est de plus en plus incertain. Les efforts de réduction de l’impact carbone devraient conduire à réduire les émissions futures sans être capable de chiffrer précisément cette réduction.

Les types d’actions possibles

Le schéma suivant présente 6 grands types d’actions possibles et les principaux acteurs en mesure d’y contribuer.

Les possibilités d’action varient fortement d’un acteur à l’autre et d’une phase à l’autre d’un projet.

Différents outils peuvent être utilisés (bilan carbone, ACV bâtiment…). Ils permettent d’abord d’évaluer les impacts pour ensuite travailler à les réduire.

Quelles surfaces sont nécessaires pour bien répondre aux besoins ?

Puisqu’un m2 non construit représente près d’une tonne d’émissions de CO2 évitée sur le cycle de vie, la réflexion sur la surface nécessaire pour répondre aux besoins est déterminante. La performance économique et la performance environnementale sont ici en parfaite synergie puisque optimiser la surface permet d’adapter à la fois la dépense et les émissions à ce que sont les besoins.

Les démarches sont diverses et s’organisent autour de 3 grandes idées

L’adaptation de la surface utilisée à l’évolution des besoins à l’image de ce que font de nombreux grands maîtres d’ouvrages tertiaires mais aussi des familles lors de leur parcours résidentiel.

L’optimisation du rendement de plan, la réduction des surfaces de parking lorsque l’on construit des centres urbains bien desservis en transport en commun

La mutualisation d’espace existant plutôt que la construction à l’image de ce qu’a fait AirBnB en transformant lorsqu’elles sont inoccupées des parties de logement en chambres pour touristes. Cette mutualisation peut aussi porter sur les espaces urbains comme les parkings ici ou d’espaces communs là …

Faciliter ces démarches dont la mise en œuvre est loin d’être toujours simple est un défi pour aller vers des bâtiments responsables à la fois bas carbone et répondant bien à une demande sociale qui évolue plus rapidement que le renouvellement du parc de bâtiments.

Quels choix d’implantation ?

L’analyse devant conduire au choix d’implantation est un préalable incontournable à tout projet de construction ou de rénovation. La prise en compte des émissions de CO2 conduit à revisiter les critères de cette analyse et à prendre en compte :

  • La distance aux services (écoles, commerces, lieux de loisirs…), la proximité des transports en commun, la distance entre lieux de vie et lieux de travail qui auront un impact important sur les émissions de carbone liées au transport ;
  • La mise à disposition au niveau du territoire ou du quartier d’énergie décarbonée via les réseaux de chaleur ou de froid et demain d’électricité ou de gaz intégrant des taux croissants de renouvelables ;
  • La capacité à produire sur la parcelle des énergies non carbonées.

Certains pionniers commencent même à prendre en compte la capacité de la parcelle à stocker du CO2.

Vaut-t-il mieux construire ou réhabiliter ?


La comparaison entre un scénario de réhabilitation et un scénario de construction d’un bâtiment porte toujours sur un ensemble de critères. Le prisme des émissions de gaz à effet de serre apporte un éclairage particulier qui peut compléter les autres.

On considère souvent qu’un bâtiment, même très bien rénové, consomme davantage qu’un bâtiment neuf même s’il existe des exceptions. Par exemple un bâtiment au label BBC Effinergie rénovation émettra en exploitation de l’ordre de 6 kg eqCO2/m2.an de plus qu’un bâtiment neuf.

Mais la réutilisation du gros oeuvre permettra d’économiser de l’ordre de 300kg eqCO2/m2 et pendant plusieurs dizaines d’années le bâtiment rénové aura donc un meilleur bilan qu’un bâtiment neuf.

Cet exemple montre l’importance d’étudier au cas par cas, dans le cadre d’une analyse en cycle de vie, les impacts respectifs d’une rénovation et d’une construction.

Quelles ambitions et quelles solutions pour la construction neuve ?


L’analyse des performances des projets était jusqu’ici fréquemment réalisée, à l’image de ce que fait le DPE ou la RT2012, en analysant les consommations d’énergie primaire et les émissions de CO2 en phase d’exploitation. Cette démarche était tout à fait réaliste pour les bâtiments fortement consommateurs d’énergie.

Dans les constructions neuves les émissions en exploitation sont très fortement réduites et l’analyse doit porter sur l’ensemble du cycle de vie.

Cette analyse sur l’ensemble du cycle de vie fait émerger des voies nouvelles d’écoconception et d’optimisation des projets qui touchent tous les acteurs : optimisation des formes architecturales et choix des systèmes constructifs pour réduire la quantité de matière utilisée, choix de matériaux bas carbone, dimensionnement des installations techniques au juste nécessaire… Ces options nouvelles se combinent avec les options couramment utilisées pour réduire les émissions en phase d’exploitation.

L’utilisation d’outils permettant une analyse en cycle de vie permet d’arbitrer entre ces différentes voies et de définir celles qui sont les plus adaptées à un projet donné.

En quelques années on est passé d’outils de recherche utilisables par des chercheurs à des outils que se sont appropriés les acteurs de la construction en pointe. L’enjeu est aujourd’hui de passer à des outils d’éco-conception utilisés par tous. Ces outils simples d’utilisation devront notamment permettre de guider les choix de chaque acteur aux différentes étapes d’un projet.

Ces outils sont alimentés par des données provenant des fiches de déclarations environnementales que les industriels fournissent de plus en plus. La mise à disposition de données « typiques » de contenu carbone pour les familles de produits faciliterait ce travail d’écoconception.

Quels enjeux en rénovation ?

Dans les bâtiments existants, les fortes consommations d’énergie sont associées à des émissions importantes de gaz à effet de serre. Une analyse rapide sur l’observatoire des Diagnostics de Performance Énergétique montre une émission moyenne du parc de logements existants de 50 kg eqCO2/m2.an pour les usages couverts par ce diagnostic. Les bâtiments les plus efficaces peuvent émettre 10 fois moins.

La diminution drastique des émissions de CO2 sur le parc existant constitue, compte tenu de son poids, un enjeu majeur d’une politique bas carbone dans le bâtiment. Deux voies complémentaires doivent y contribuer :

  • l’amélioration de la performance énergétique des bâtiments ;
  • la mutation de ce parc vers des énergies moins carbonées.

Chaque projet de rénovation devrait conduire à analyser à la fois les capacités à réduire les besoins de chaleur, à faire appel à des systèmes moins énergivores et à examiner les capacités à utiliser des énergies moins carbonées.

Comment choisir des énergies moins carbonées ?

La quantité de gaz à effet de serre émis pour chaque kWh d’énergie utile varie beaucoup d’une énergie à l’autre. Elle s’exprime par le facteur d’émission dont l’unité usuelle est le gramme d’équivalent CO2 par kWh.

La connaissance des facteurs d’émission est la base pour choisir des énergies moins carbonées. Différentes bases de données fournissent ces facteurs d’émission ; les chiffres indiqués ici sont issus de la Base Carbone de l’Ademe (tous les chiffres sont exprimés en g eqCO2eq/kWh).

Le passage d’une énergie à l’autre peut permettre de diviser par 10 les émissions de gaz à effet de serre comme le montre le tableau suivant.

Un débat a lieu entre énergéticiens sur les facteurs d’émission à retenir pour l’électricité chacun défendant une approche méthodologique différente.

Les facteurs actuellement disponibles pour l’électricité dans la Base Carbone de l’Ademe sont définis pour chaque année en valeur moyenne en fonction :

L’émergence de facteurs d’émission par usage avait permis de réaliser un progrès important dans l’analyse de l’impact du choix ou non d’une production électrique pour le chauffage ou l’eau chaude.

Mais cette approche est aujourd’hui insuffisante. En effet on assiste à une très forte innovation sur les systèmes de production de chaleur utilisés pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire ainsi que pour la production locale d’électricité. Ceci ouvre un large choix aux maîtres d’ouvrage et maîtres d’œuvre. Les systèmes deviennent pour la plupart hybrides associant des énergies renouvelables et non renouvelables.

Il sera nécessaire demain de disposer de facteurs d’émission correspondant à chacun de ces types de système. Par exemple une pompe à chaleur hybride associant une pompe à chaleur électrique fonctionnant en base et un générateur à combustible fonctionnant les jours les plus froids et évitant la consommation d’électricité au moment où celle-ci est la plus carbonée devra en voir le bénéfice sur son facteur d’émission.

Ces facteurs devront être calculés via une analyse en cycle de vie pour permettre une comparaison juste entre énergies.

Les réseaux de chaleur, de gaz, d’électricité distribueront une énergie qui se « décarbonera » au fur et à mesure du développement des énergies renouvelables et de la récupération de chaleur. Les potentiels sont considérables et seront mobilisés progressivement au cours du temps. Un bilan carbone sur la durée de vie du bâtiment peut nécessiter de faire des hypothèses sur cette évolution.

Il parait aujourd’hui nécessaire de définir des méthodes opérationnelles pour évaluer ces facteurs d’émission et les intégrer dans les futurs textes portant sur le bâtiment (étiquettes environnementales, labels, réglementations…). Ceci permettra aux acteurs de prendre des décisions éclairées en matière de choix des systèmes et des énergies dans le neuf et de changement dans l’existant.

Ces méthodes devront intégrer également les impacts de différents modes de gestion active ainsi que les capacités de stockage d’énergie de ces systèmes. Ceci permettrait de valoriser les innovations rendues possibles demain par les smart grids pour coordonner le fonctionnement au niveau du bâtiment et le fonctionnement des systèmes énergétiques aux échelles supérieures (quartier, territoire, pays…).

Ceci permettra de faire baisser les coûts et les émissions de CO2.

Mieux gérer et utiliser

Une fois mis en œuvre dans un bâtiment, les modes d’action pour réduire les émissions de carbone sont à nouveau divers :

  • limiter les consommations d’énergie via une meilleure gestion du chauffage, de l’eau chaude, de l’éclairage, de la climatisation… ;
  • mobiliser les occupants pour atteindre des objectifs ambitieux ;
  • mettre en place un plan de déplacement permettant de réduire les émissions liées au transport ;
  • échanger dynamiquement des informations avec les réseaux pour utiliser les énergies les moins carbonées lorsque l’on dispose de plusieurs sources d’énergie ou de capacités de stockage.

Une gestion et une utilisation efficaces passent nécessairement par la mise en place d’outils de suivi des consommations voire demain des émissions ; elles nécessitent également une maintenance et une exploitation adaptées à la complexité de chaque installation.

De nombreux acteurs mènent ces actions mais peu les expriment en France aujourd’hui en mettant le carbone en avant comme cela est fait au Royaume Uni. La communication porte plutôt sur le coût et la consommation d’énergie. Le développement d’actions mettant en avant l’impact carbone pourrait être une voie, elle demanderait un effort pédagogique important.

Commentaire :

Pourquoi le carbone n’est pas mis en avant :

Cela provient vraisemblablement du fait que la réduction des consommations d’énergie en phase exploitation correspond à des économies en euros. On comprend que le Maître d’Ouvrage y voit clairement son intérêt, qu’il soit sensible ou non aux enjeux énergie climat.

Réduire les émissions de CO2, n’a pas de contrepartie financière bien évidente (à part quelques gros industriels, personne ne paye de facture CO2).

De même, l’intérêt de réduire les émissions de CO2 ou même « d’énergie grise » en phase conception/construction n’est pas clairement évident pour un Maître d’Ouvrage. Ces réductions n’ayant pas forcément un intérêt financier immédiat (ni même à long terme).

Exemple : A possibilité technique équivalente, pourquoi s’embêter à réaliser des fondations par colonnes ballastées (des granulats foncés-vibrés → peu d’impact carbone) au lieu de fondations par puits béton (très fortement émissives de CO2) ? Ce type de variante peut avoir un impact très important en termes de réduction des émissions de GES. Même dans le cas où cela ne pose pas de problème technique, financier (ou de planning), l’intérêt du Maître d’Ouvrage n’est pas évident, son bâtiment ne paraitra pas plus « vert » et ne sera pas « valorisé » par cette réduction des émissions.  A contrario, couvrir le toit de panneaux photovoltaïques a un effet minime sur les émissions de GES, mais donne une valeur verte évidente au bâtiment.

Les professionnels trouveront un intérêt à la réduction globale des émissions (comme les Britanniques surement) quand la demande des institutions, des acteurs économiques et de la sphère publique exigeront que le secteur de la construction  soit pleinement engagé dans la maîtrise de ses émissions de GES. Cela pourra passer, par exemple, par des labels « bas carbone », des obligations règlementaires (normes, obligation de ne pas émettre plus de…kg CO2e/m², règlementation RBR, fiscalité incitative…) ou par l’affichage des émissions de construction (une étiquette carbone/énergie construction). Un argument bien plus efficace serait que les acteurs financiers « écoconditionent » leurs offres de prêts ou leurs participations dans des projets de construction, l’argent étant toujours le moteur le plus efficace.

Quels indicateurs privilégier ?

L’enjeu prioritaire est aujourd’hui de faire émerger une culture collective sur la réduction des émissions de gaz à effet de serre.

L’émergence d’un langage commun basé sur quelques indicateurs est un des moyens pour faire émerger cette culture.

Un indicateur simple à l’image du 50 kWh ep/m2.an du label BBC puis de la RT2012 peut avoir un impact fort sur le marché.

Il devra être complété par des indicateurs permettant à chacun de mettre en évidence les progrès qu’il pourra faire à chaque étape d’un projet :

  • définition des besoins en surface
  • choix du site
  • construction ou rénovation
  • choix des énergies
  • exploitation et utilisation.

Pour aller plus loin

L’importance d’agir sur le changement climatique va donner une importance croissante à la prise en compte des émissions de gaz à effet de serre.

Le défi est de rendre progressivement le parc de Bâtiments Bas Carbone.

Ceci passera par des actions pédagogiques visant à faire connaître le concept des Bâtiments Bas Carbone neufs et existants, à réaliser des projets exemplaires, à observer et mettre en valeur les meilleures pratiques pour donner envie…

Mais un enjeu majeur sera de donner une valeur au carbone pour que les choix économiques qui structurent chaque projet intègrent l’enjeu du réchauffement climatique.

La mise en place pour toutes les politiques publiques d’une valeur tutélaire du carbone pourrait y contribuer.

Commentaire :

Le prix, le prix et le prix!

******

Cette note a été rédigée dans le cadre du groupe Réflexions Bâtiments


[1] http://www.planbatimentdurable.fr/IMG/pdf/RBR2020_vers_des_batiments_bas_carbone_version_finale.pdf

[2 ]https://rbr20202050.wordpress.com/


Category : BEPOS BBC bâtiment performant &Bilan carbone chantier &consommations énergétiques

3 Comments → “RBR 2020 – Six actions pour réduire l’impact carbone des bâtiments- commentaires de construction-carbone”


  1. plateforme élévatrice

    1 année il y a

    Bonnes idées, mais les coûts de construction sont beaucoup plus chers.

    Réponse

  2. MOSSES M

    1 année il y a

    Je recherche dans vos articles, le calcul pour les constructions en bois, particulièrement en bois massif, sachant que le madrier bois en mur porteur et un stockage de carbone
    soit -150000 CO2-eq g/mur-m2 comparer au béton à + 90000 CO2-eq g/mur-m2

    l’usinage du bois et la construction environ 2,5 T Co2

    Réponse

    • V.CAU

      1 année il y a

      En effet, peu de bois dans mes documents pour l’instant.
      Il est clair que le bois est une solution majeure pour réduire les émissions de GES que ce soit en massif ou en panneaux CLT (Cross Laminated Timber : Bois lamellé croisé).

      Réponse

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