ÉNERGIE GRISE Base Inies : un outil indispensable à la conception durable

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ÉNERGIE GRISE Base Inies : un outil indispensable à la conception durable

Après avoir réalisé le profil environnemental de ses blocs-portes, l’industriel Malerba a modifié ses process. Ainsi, toutes les chutes d’acier sont recyclées. (Doc. Malerba.)

En France, Inies, la base de données environnementales et sanitaires des produits de construction compte de plus en plus de références. Plusieurs logiciels sont déjà disponibles, grâce auxquels les concepteurs peuvent évaluer l’impact des matériaux sur l’environnement et la santé.

«Pour mesurer la qualité environnementale des bâtiments, il est nécessaire de disposer des caractéristiques précises et pertinentes des matériaux qui les constituent, mais également d’information sur les procédés en phase d’utilisation : chauffage, électricité, eau potable… », commente Bruno Peuportier, chercheur et enseignant à Mines-ParisTech.

C’est bien pour disposer d’informations environnementales et sanitaires fiables sur les produits de construction, que la base de données Inies a été créée par le Centre scientifique et technique du bâtiment (Cstb) début 2005. Son objectif : mettre à la disposition des acteurs de la construction toutes les données disponibles via le site internet : www.inies.fr(1).

Les données de cette base sont constituées par les Fiches de déclaration environnementales et sanitaires (FDES) fournies par les fabricants eux-mêmes, ou par les syndicats professionnels. Le contenu et le format de ces fiches sont élaborés suivant les préconisations de la norme française NF P01-010, afin de garantir l’homogénéité des données. Propre aux matériaux de construction, cette norme est en cohérence avec les normes ISO 14040, sur l’analyse du cycle de vie et ISO 14045, sur les déclarations environnementales des produits. Deux références internationales qui s’appliquent aussi aux produits de consommation courante, tels que l’automobile ou l’informatique.

La base Inies compte actuellement plus de 440 fiches, qui couvrent environ 4 000 références commerciales. Elle a vocation à devenir un outil d’aide à la décision pour les prescripteurs dans leurs choix de produits de construction. En d’autres termes, elle permettra de visualiser rapidement les conséquences des choix de produits de construction sur l’environnement et la santé des occupants de l’ouvrage qu’ils réalisent.

Afin d’augmenter rapidement le nombre de références de la base Inies, une convention d’engagement volontaire a été signée en mars 2009. Élaborée dans le cadre du Grenelle de l’environnement, elle vise à préciser les engagements des partenaires signataires, en l’occurrence l’ancien ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement durable et de la Mer (MEEDDM), l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe), l’Afnor, l’association HQE l’Association des industries des produits de la construction (AIMCC), Qualitel et le Cstb.

La convention accompagne les engagements du Grenelle relatifs à la mise en œuvre d’un étiquetage environnemental et sanitaire obligatoire pour les produits de construction et de décoration et sur l’interdiction des substances classées cancérogènes, mutagènes ou toxiques pour la reproduction, au sens de la réglementation européenne. Afin d’étoffer le nombre de FDES disponibles, la convention, qui n’a aucun caractère obligatoire à ce jour, prévoit qu’à la fin 2012, au moins 90 % des familles de produits soient couvertes par au moins une FDES.

Une dizaine d’indicateurs environnementaux

Comme leur nom l’indique, les Fiches de déclaration environnementales et sanitaires apportent des informations sur les aspects liés à l’environnement et à la santé.

Chaque fiche est basée sur l’Analyse du cycle de vie (ACV) du matériau. Cette analyse est établie en fonction d’une dizaine d’indicateurs principaux et cinq indicateurs secondaires. Ils sont basés sur les flux entrants « inputs » et les flux sortants « outputs » nécessaires au cycle de vie du produit, soit de l’extraction des matières premières, jusqu’à l’élimination ou le recyclage en fin de vie. Les principaux éléments pris en compte sont :

– la consommation d’énergie ;

– l’épuisement des ressources, qu’il s’agisse d’énergie, de matériaux type sable, graviers, minerai de fer, etc. ;

– la consommation d’eau ;

– la contribution au changement climatique ;

– l’acidification atmosphérique ;

– la production d’ozone photochimique, qui correspond à l’ozone produit dans les basses couches de l’atmosphère responsable, notamment, des pics de pollution en milieu urbain ;

– la destruction de la couche d’ozone stratosphérique, qui correspond cette fois à l’ozone qui protège la planète des rayons ultraviolets ;

– la pollution de l’air et de l’eau, soit les effets écotoxiques sur les plantes et les êtres vivants dans l’air ou l’eau ;

– les différents types de déchets produits. Ils peuvent être dangereux, non-dangereux, inertes ou radioactifs. Ces derniers sont liés à l’électricité nécessaire à la fabrication du produit, d’où l’importante quantité de déchets radioactifs en France où l’électricité est essentiellement d’origine nucléaire.

La partie sanitaire des FDES traite des aspects liés à la santé et au confort suivant les indicateurs relatifs à l’hygrothermie, à l’acoustique et aux aspects visuels et olfactifs. La pertinence de ces indicateurs dépend naturellement du type de produit. Pour améliorer la nature de ces informations, un guide de rédaction des résumés des caractéristiques sanitaires et confort des FDES a été élaboré.

Globalement, les consignes demandent des données étayées par des rapports d’études ou d’essai. Les industriels doivent également se limiter à des données factuelles. Ainsi, les informations relatives aux émissions de Composés organiques volatils (COV) et de formaldéhyde sont précisées aussi bien lors de la mise en œuvre, que lors de la vie en œuvre. De même, le comportement face à la croissance fongique et bactérienne, aux émissions radioactives naturelles, aux émissions de fibres et de particules est encadré. Les caractéristiques concernant la qualité de l’eau dépendent déjà de réglementations sanitaires spécifiques, auxquelles les fabricants doivent faire référence.

Des épaisseurs de murs variables lors de la conception

Le guide de rédaction permet ainsi d’aller plus loin que la norme NF P-01-010 et de disposer de données factuelles.

Pour les industriels ou les syndicats professionnels, deux démarches sont possibles pour réaliser une analyse de cycle de vie :

– soit par référence produit, par exemple 1 m2 pour un matériau qui assure une fonction d’étanchéité ou 1 m linéaire pour une conduite d’évacuation des eaux de pluie ;

– soit par une moyenne pour une famille de produits.

Il est nécessaire d’identifier à quoi font référence les indicateurs des FDES. Deux éléments sont particulièrement importants : l’Unité fonctionnelle (UF) d’un produit qui correspond à sa fonction dans le bâtiment et la durée de vie typique de l’UF qui peut intégrer des produits d’entretien à prendre en compte dans l’ACV globale d’un matériau.

La plupart des industriels choisissent de travailler avec des spécialistes de l’ACV, comme Écobilan, une entité de PriceWaterhouse Coopers ou Bio Intelligence Service, pour les plus connus.

La réalisation d’une ACV est une opération complexe, qui dure en général un an et implique des coûts compris entre 10 000 et 50 000 3. C’est pourquoi, de nombreux fabricants préfèrent réaliser des ACV via leur filière professionnelle.

C’est le cas de la filière bois notamment, qui a choisi de réaliser des ACV, via le FCBA pour les produits les plus courants, tels qu’une charpente constituée à 100 % de bois résineux, une charpente à 55 % en chêne et 45 % en résineux et une charpente à base de 30 % de bois massif reconstitué et de 70 % de résineux.

Il existe par ailleurs des données génériques correspondant à des moyennes par filière, par exemple 1 kg de béton ou d’acier.

Ces deux types d’informations sont complémentaires. « En phase de conception, il est utile de faire varier les épaisseurs de murs ou d’isolant en fonction des besoins. Les données par kilogramme de matériau sont alors plus adaptées que des données par mètre carré pour une épaisseur fixée. Nous travaillons en ce moment pour mettre au point ce type de renseignements », explique Bruno Peuportier.

Réaliser une ACV sur un produit précis est aussi l’occasion pour l’industriel de prendre conscience de l’ensemble du process et de l’améliorer. Le fabricant français de blocs-portes pour l’habitat, le tertiaire et l’industrie qu’est Malerba a ainsi revu certains process de fabrication et a modifié son cahier des charges pour améliorer son empreinte écologique et réaliser des économies. Concrètement, le format d’approvisionnement des portes en acier a été modifié pour générer moins de déchets. Certaines essences de bois ont été remplacées par des essences locales, telles que le hêtre ou le Douglas. Enfin, les colles sont exemptes d’urée-formol, afin de réduire les émissions de formaldéhyde et de composés organiques volatils. « Les fiches bilan environnemental dont nous disposons ne sont pas conformes à la NF P-01-010 et sont donc absentes de la base Inies. En revanche, nous disposons d’informations pertinentes pour répondre aux chantiers HQE et c’est surtout un outil d’amélioration de notre process de fabrication », souligne Loïc Massardier, responsable qualité environnement de Malerba.

La même démarche a été choisie chez InterfaceFlor, spécialisé dans les dalles textiles. Le groupe a opté pour des Déclarations environnementales conformes à la norme ISO 14025, qui établit les principes et procédures de développement de ce type de déclarations. « Grâce à l’analyse du cycle de vie, nous avons pu constater que les fibres en polyamide représentent environ 50 % du potentiel de réchauffement global de la moquette sur tout son cycle de vie », explique Agustin Lucardi, référent développement durable de la marque en France. « Ce constat nous a amenés à réduire la quantité de fibres utilisées, ce qui a donné naissance au procédé Microtuft, qui divise presque par deux (de 700 à 360 g) la quantité de fibres au mètre carré. Nous utilisons également des fibres recyclées et avons orienté notre R&D vers des solutions alternatives. C’est ainsi qu’est née “ Just ” en 2007 de la gamme Fairworks, qui utilise d’anciennes techniques de tissage et des produits écologiques, tels l’écorce de bananier, le coton et les fibres de coco. »

Une visualisation de l’impact environnemental du bâti

Pour l’instant, les FDES sont surtout utilisées comme outils marketing pour comparer des produits entre eux. « Souvent, ce genre de comparaison montre des différences relativement minces entre les systèmes, constate Bruno Peuportier. L’idéal est de pouvoir utiliser les matériaux adaptés en fonction des contraintes du terrain et des objectifs du maître d’ouvrage, avec par exemple, du béton en façade sud pour stocker l’énergie solaire et du bois au nord. Dans le logiciel Equer, il est possible de chaîner ACV et simulations thermiques. »

À l’origine, ce logiciel développé par l’École nationale supérieure des mines n’était utilisé que par des chercheurs pour obtenir des tendances générales en termes d’impacts environnementaux. Il modélisait les principales sources, telles que les trajets domicile/travail, le chauffage et les matériaux, afin de déterminer les améliorations les plus efficaces. Pour Bruno Peuportier : « L’ensemble de ces aspects est essentiel. Ne pas les prendre en compte, c’est risquer de passer à côté des solutions les plus efficaces en terme d’amélioration du bilan environnemental ».

Aujourd’hui, environ 200 licences ont été vendues, essentiellement à des architectes et à des bureaux d’études. Certes, le chiffre reste faible, mais il permet déjà de développer la culture de l’analyse du cycle de vie dans la construction. Des acteurs importants du secteur commencent à l’utiliser également pour des Partenariats public-privé (PPP). Ce cadre particulier rend les entreprises responsables du bâti pendant tout son cycle de vie, soit de sa construction à sa démolition.

Equer est donc un outil d’aide à la conception, qui utilise aussi bien les FDES de la base Inies pour réaliser le bilan environnemental des constructions, que la base de données suisse, Ecoinvent. Créée en 1997 et actualisée régulièrement, cette base de données contient aujourd’hui plus de 4 000 inventaires de cycle de vie. Elle concerne de nombreux secteurs, tels que l’agriculture, les transports, les biocarburants et biomatériaux, la chimie, le bâtiment, les métaux, l’électronique, etc.

L’essentiel des informations de la base s’appuie sur des moyennes européennes. « Cela constitue un indicateur pertinent, la plupart des industriels travaillent à l’échelle européenne, voire même mondiale », souligne Bruno Peuportier. La base Inies compte déjà de nombreuses références issues de la base de données suisse.

À l’inverse, le logiciel Élodie, développé par le Cstb, suit davantage une approche normalisée. Il utilise donc des données les plus précises possibles sur les matériaux mis en œuvre, afin d’être au plus près de l’objet construit. Son objectif est de faciliter l’utilisation des FDES par les professionnels de la construction. Il s’adresse aussi bien aux architectes, aux bureaux d’études, aux maîtres d’ouvrage, aux artisans et aux entreprises qui peuvent avoir un rôle de prescription, qu’aux particuliers soucieux de construire une maison respectueuse de l’environnement.

Conçu pour être simple à utiliser, il nécessite de saisir une à une les surfaces des fenêtres, des murs, des cloisons, etc. Puis de sélectionner les différents produits accessibles sur la base Inies. En fonction des choix techniques retenus, des données des FDES et de la performance énergétique de l’ouvrage, le programme fournit alors l’impact environnemental du bâtiment à construire. « Sur un bâtiment conforme à la RT 2005, la part d’énergie grise des matériaux est relativement faible. En revanche, sur un édifice BBC, la part d’énergie grise équivaut à l’énergie de fonctionnement », fait remarquer Jacques Chevalier, ingénieur d’études et de recherches au Cstb. Les dernières versions du programme tiennent également compte des consommations d’énergie, voire même des consommations d’eau, quand c’est pertinent. Élodie est ainsi en concurrence avec le logiciel Team Building d’Ecobilan, même si le marché dans ce domaine reste à construire.

Une ACV à l’échelle des quartiers

« En matière de certification des bâtiments, nous allons passer d’une obligation de moyens à une obligation de résultat, estime Jacques Chevalier. L’Afnor a déjà élaboré une norme expérimentale (XP P01-020-3) pour identifier et calculer les indicateurs de performances environnementales et sanitaires des bâtiments. Une norme européenne équivalente est en cours de préparation. Dans le même temps, la Sustainable building alliance, dont le Cstb est membre, cherche à harmoniser les certifications à l’international. Nous pouvons donc espérer que toutes les certifications dans le monde exigent les mêmes indicateurs clés d’ici à quelques années. »

Par ailleurs, le MEEDDM souhaite rendre réglementaires le format et la méthode (basés sur la norme NF P01-010) à utiliser par les fabricants de produits de construction souhaitant communiquer sur les impacts environnementaux de leurs produits.

Qu’il s’agisse de réglementation ou de normalisation, la tendance n’est plus à l’utilisation des FDES seules, mais bien aux calculs d’impacts à l’échelle de l’ouvrage. « Lorsqu’au niveau de la conception d’un bâtiment, le dernier moyen d’amélioration sera l’énergie grise, cela signifiera que de très grands progrès auront été réalisés, rappelle Jacques Chevalier. Avec un bémol tout de même, car si la différence entre une construction RT 2005 et RT 2012 est flagrante, cela sera moins évident entre un bâtiment BBC et un autre à énergie positive. Il est possible que les équipements techniques pèsent aussi lourds que la construction elle-même. » Plusieurs projets de recherche sont en cours au niveau français et européen, afin d’identifier les pistes d’amélioration sur l’analyse du cycle de vie appliquée aux bâtiments et de déterminer les nouvelles échelles de performances environnementales des bâtiments.

Des recherches sur l’écoconception et l’analyse du cycle de vie à l’échelle du quartier sontd’ores et déjà lancées.

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